二階系統的特性測量實驗報告

《實驗七二階系統的特性測量》實驗報告

一、實驗目的

1、掌握二階網路的構成方法。

2、掌握二階網路的系統響應特性。

3、了解二階網路波特圖的測量方法。

二、實驗內容

1、通過階躍訊號觀察其階躍響應。

2、通過正弦訊號觀察系統的幅頻特性，學會繪製波特圖。

三、實驗儀器

1、訊號與系統實驗箱一台。

2、二階系統分析模組一塊。

3、20mhz示波器一台。

四、實驗內容

1、把二階系統分析模組插在主機板上，用導線接通此模組「電源接入」和主機板上的電源（看清標識，防止接錯，帶保護電路），並開啟此模組的電源開關。

2、二階網路單位階躍響應測量：函式訊號發生器模組產生一頻率為1khz，峰峰值為5v左右的方波訊號，將方波訊號加入到此實驗模組的「輸入」端。用示波器測量二階網路的單位階躍響應，改變系統的阻尼係數，可以觀察不同阻尼情況下的階躍響應。

得出結果如下

3、二階網路波特圖的測量

幅頻特性的測量：

（1）首先用函式訊號發生器模組的頻率選擇在中頻段，「頻率調節」選擇最小頻率（約為1khz），使其產生一峰峰值為5v左右的正弦訊號，加入到此實驗模組的插孔「輸入」端。

（2）用示波器測量「輸出」，觀察二階網路的輸出訊號。

（3）然後不斷增加訊號源的輸出頻率（以二倍頻為一步進，即2k、4k、6k……），並保持其輸出幅度不變，測量相應頻點，並記錄下輸出訊號的幅度、輸出訊號與輸入訊號的相位差。以頻率與輸出幅度（可換算成相對0點的相對電平值，單位為db）為變數畫出一曲線，即為二階網路的幅頻特性。

相頻特性的測量：

（1）首先用函式訊號發生器模組的頻率選擇在中頻段，「頻率調節」選擇最小頻率（約為1 k），使其產生一峰峰值為5v左右的正弦訊號，加入到此實驗模組的插孔「輸入」端。

（2）用示波器的兩個探頭測量，乙個測輸出，乙個測輸入，用李沙育圖的方法觀察（以45、90、135、180為特徵角度）。

不同系統阻尼情況下的幅頻和相頻特性：

先使二階系統工作在欠阻尼狀態下，即，進行觀察，可以改變系統的工作阻尼狀態，測量過阻尼狀態的幅頻特性和相頻特性。

得出的波形及李沙育圖如下

一，工作在欠阻尼狀態：

2khz

4khz

6khz

8khz

二，工作在欠阻尼狀態：

2khz

4khz

6khz