訊號與系統實驗報告
學院:電子資訊與電氣工程學院
班級: 13級電信<1>班
學號: 20131060104
姓名: 李重陽
實驗二衝激響應
一、實驗目的
1.觀察和測量rlc串聯電路的階躍響應的波形和有關引數,並研究其電路元件引數變化對響應狀態的影響;
2.掌握有關訊號時域的測量方法。
二、實驗原理說明
實驗如圖2-1所示為rlc串聯電路的衝激響應的電路連線圖。
圖2-1 衝激響應電路連線示意圖
其響應有以下三種狀態:
(1) 當電阻r>2時,稱過阻尼狀態;
(2) 當電阻r = 2時,稱臨界狀態;
(3) 當電阻r<2時,稱欠阻尼狀態。
現將階躍響應的動態指標定義如下:
上公升時間:y(t)從0到第一次達到穩態值y(∞)所需的時間。
峰值時間:y(t)從0上公升到所需的時間。
調節時間:y(t)的振盪包絡線進入到穩態值的%誤差範圍所需的時間。
最大超調量δ:
衝激響應動態指標示意圖
衝激訊號是階躍訊號的導數,所以對線性時不變電路衝激響應也是階躍響應的導數。為了便於用示波器觀察響應波形,實驗中用週期方波代替階躍訊號。而用週期方波通過微分電路後得到的尖頂脈衝代替衝激訊號。
三、實驗內容
1.衝激響應的波形觀察
衝激訊號是由階躍訊號經過微分電路而得到。激勵訊號為方波,其幅度為1.5v,頻率為2k。
實驗電路如圖2-1所示。
連線p04與p912;
將示波器的ch1接於tp913,觀察經微分後響應波形(等效為衝激激勵訊號);
連線p913與p914;
將示波器的ch2接於tp906,調整w902,使電路分別工作於欠阻尼、臨界和過阻尼三種狀態;
觀察tp906端三種狀態波形,並填於表2-1中表2-1:
1.欠阻尼狀態
2.臨界狀態
3.過阻尼狀態
表中的激勵波形為在測量點tp913觀測到的波形(衝激激勵訊號)。
四、實驗報告要求
1.描繪同樣時間軸階躍響應與衝激響應的輸入、輸出電壓波形時,要標明訊號幅度a、週期t、方波脈寬t1以及微分電路的τ值。
2.分析實驗結果,說明電路引數變化對狀態的影響。
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