訊號與系統
實驗報告
實驗二連續時間系統的模擬
實驗報告評分:_______
連續時間系統的模擬
一、實驗目的
1.了解用整合運算放大器構成基本運算單元—標量乘法器,加法和計分器,以及它們的組合全加積分器的方法。
2.掌握用以上基本運算單元以及它們的組合構成模擬系統,模擬一階和二階連續時間系統的原理和方法,並用實驗測定模擬系統的特性。
二、實驗內容及步驟
1.一階模擬系統階躍響應的觀測
(1)對圖9-5(c)的實際的電路,在輸入端tp901處輸入幅度uim=0.2v,頻率=200hz的方波,觀測輸入波形及輸出(tp903處)響應波形,比較輸入波形與輸出波形的週期和幅度,測量時間常數τ和放大倍數a。
(2)輸入幅度uim=0.2v的正弦波訊號,由低頻(20hz左右)開始,緩慢改變正弦波訊號頻率,測出低通濾波器的截止頻率f0.
2.二階模擬系統頻率特性測試
對圖9-6(c)的實際電路,在輸入端tp905處輸入幅度uim=0.2v正弦波,改變正弦波的訊號頻率,此時,應注意保持輸入電壓不變,記錄相應的輸出(tp907處)電壓值,畫出扶貧特性曲線,測定系統的放大倍數a,中心頻率f0及其頻頻寬度bw,計算品質因素 q。
三、實驗過程
一階模擬系統
一階模擬系統輸入波形:
輸出波形:
(1)放大倍數a=rf/r1=10k/1k=10
h(s)=(a^2)/(s^2+3*a*s+a^2)
其中a=1/rc,值為4170。
以log f為橫座標,vo/vi為縱座標,繪製濾波器的幅頻特性曲線。再以log f為橫座標,φ(ω)為縱座標,繪製濾波器的相頻特性曲線。
rc低通濾波器幅頻響應曲線圖如下:
二階模擬系統
輸入正弦波圖形:
幅頻特性曲線:
四、實驗的學習與感想
通過這次實驗,將學到的理論知識通過動手再現出來,感到了訊號與系統這門課的趣味,通過圖形再現,使書本上枯燥乏味的影象,變得有意思多了。繁雜的公式在這次試驗中簡化成簡單的電路,更形象的記著了各種運算電路。雖然實驗過程中遇到不少困難,但是通過自己動手解決這些困難,掌握知識,讓我能對課本的知識有了很好的吸收。
五、與上次實驗的對比
上次實驗通過軟體再現訊號圖形,通過分析程式設計,讓我對訊號的公式和特性有了深刻的認識,這次實驗通過動手連線,將訊號圖形通過電路,產生出來,然我對這訊號的意義有了不同的理解。
二階連續時間系統實驗報告
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