实验二--阶跃响应与冲激响应(有数据)

1、实验二阶跃响应与冲激响应一. 实验目的1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2、掌握右关信号时域的测量分析方法。二、实验仪器1、信号源及频率计模块S2 1块2、模块一 S51块3、数字万用表1台4、双踪示波器1台三、实验原理以单位冲激信号5(。作为鼓励，LTI连续系统产生的零状态响应称为单位冲激响应，简称冲激响应，记为h(t) o冲激响应示意图如图2-1：图2-1冲激响应示总图以单位阶跃信号“(/)作为鼓励，LTI连续系统产生的零状态响应称为单位阶跃响 应，简称阶跃响应，记为g(t)。阶跃响应示意图如图2-2：图2-2阶跃响

2、应示意图阶跃鼓励与阶跃响应的关系简单地表示为：g (/) = /“(/)或者 u(t) g(t)如图2-3所示为RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应实验电路图，其响应冇以下三种状态:1、当电阻R2时，称过阻尼状态:2、当电阴R3、时，称临界状态:图2-3(a)阶跃响应电路连接示童图WI10KTPI 0 C3 F IIIZJU ITP12P12lOmHR51KTP14S4GND图2-3 (b)冲激响应电路连接示总图冲激信号是阶跃信号的导数，即g(。二Jo_/7(Cd，所以对线性时不变电路冲 激响应也足阶跃响应的导数。为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代 替阶跃信号。而用周期方波通过微分

3、电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。四. 实验内容1、阶跃响应实验波形观察与参数测量设鼓励信号为方波，频率为500Hz0实验电路连接图如图2-3 (a)所示。 调整鼓励信号源为方波(叩从S2模块中的P2端II引出方波信号)；调节频率 调节旋钮R0L1,使频率计示数f=500Hzo 连接S2模块的方波信号输出端P2至S5模块中的P12o 示波器CH1接于TP14,调整W1,使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，观察各种状态下的输出波形，用万用表测量与波形对应的P12和P13两点间 的电阻值测最时应断开电源，并将实验数据填入表格2-1中。 TP12为输入信号波形的测量点，可把示波器的CH2接

4、于TP12上，便丁波形比 较。1欠阻尼状态CH2Fd M Ros： 0.00 cs2临界状态Wd MPob?OXb(X?注：描绘波形要使三种状态的X轴坐标扫描时间一致。2、冲激响应的波形观察冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。实验电路如图2-3 b所示。 将信号输入接于PlOo 输入信号频率与幅度不变； 将示波器的CH1接T- TP11,观察经微分后响应波形等效为冲激鼓励信号； 连接P11与P12o 将示波器的CH2接于TP14,调整W1,使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼 三种状态。 观察电路处于以上三种状态时鼓励信号与响应信号的波形，并填于表2-2中1欠阻尼状态2临界状态表中的鼓励信号波形为测最点TP11处观测到的波形冲激鼓励信号。响应信号波形为TP14处观察到的波形。3、理论值与实际值得比拟L二10mHR = 2有公式得实际值:五. 小结从该实验中，让我懂得了示波器的用法，把理论与实践结合起来，更加熟悉掌握有关 信号时域的测量方法。零输入响应,没有外加鼓励信号的作用，只由起始状态起始时刻系 统储能所产生的响应。零状态响应，不考虑原始时刻系统储能的作用起始状态等于零， 由系统的外加鼓励信