2实验二阶跃响应与冲激响应.docx

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.掌握有关信号时域的测量方法二、实验原理说明2-1实验如图 1-1 所示为 RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图(a)为阶跃响应电路连接示意图；图 2-1 (b)为冲激响应电路连接示意图TP906C903图 2-1 (a) 阶跃响应电路连接示意图C21)2)3)当电阻当电阻当电阻时时时图 2-1 (b) 冲激响应电路连接示意图其响应有以下三种状态： 称过阻尼状态；称临界状态；称欠阻尼状态现将阶跃响应的动态指标定义如下：上升时间tr : y(t)从0到第一次达到稳态值y (g)所需的时间峰值时间t p : y(t)从 0上升到y口宓所需的时间调节时间ts : y(t)的振荡包络线进入到稳态值的土5%误差范围所需的时间图 2-1 (c) 阶跃响应动态指标示意图冲激信号是阶跃信号的导数， 所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导 数为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号而用周期 方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。

三、实验内容1. 阶跃响应波形观察与参数测量设激励信号为方波，其幅度为，频率为 500Hz 实验电路连接图如图2-1(a)所示① 连接P702与P914 ； P702与P101 P101为毫伏表信号输入插孔)② J702 置于“脉冲”，拨动开关 K701 选择函数输出；③ 按动S701按钮,使频率f=500Hz，调节W701幅度旋钮，使信号幅度为注意：实验中，在调整信号源的输出信号的参数时，需连接上负载后调节)④ 示波器CH1接于TP906，调整W902，使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格 2—1 中⑤ TP702 为输入信号波形的测量点，可把示波器的 CH2 接于 TP702 上，便于波 形比较表 2— 1态参数测量 、、欠阻尼状态临界状态过阻尼状态参数测量R< tr= ts=8 =R= tr=R>波形观察注：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—1 （ b）所示① 连接P702与P912 , P702与P101频率与幅度不变）；② 将示波器的 CH1 接于 TP913 ，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）③ 连接 P913 与 P914 。

④ 将示波器的CH2接于TP906，调整W902,使电路分别工作于欠阻尼、临界和过 阻尼三种状态⑤ 观察 TP906 端三种状态波形，并填于表 2—2 中表 2—2欠阻尼状态临界状态过阻尼状态激励波形响应波形表中的激励波形为在测量点 TP913 观测到的波形（冲激激励信号）四、实验报告要求1. 描绘同样时间轴阶跃响应与冲激响应的输入、输出电压波形时，要标明信号幅度A、周期T、方波脉宽T1以及微分电路的t值2. 分析实验结果，说明电路参数变化对状态的影响五、实验设备1. 双踪示波器 1 台2. 信号系统实验箱 1 台。