冲激响应与阶跃响应实验报告(共8页).docx

精选优质文档-----倾情为你奉上实验2 冲激响应与阶跃响应一、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2-1（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10KΩ信号源C2P914L1W9021TP90610mHP9150.1μ方波信号图2-1 (a) 阶跃响应电路连接示意图0.1μ信号源P912W902L1C2C1R11KΩ1TP91310KΩ10mH1TP906产生冲激信号方波信号图2-1 (b) 冲激响应电路连接示意图其响应有以下三种状态：（1） 当电阻R＞2 时，称过阻尼状态；（2） 当电阻R = 2 时，称临界状态；（3） 当电阻R＜2 时，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：y(t)从0到第一次达到稳态值y（∞）所需的时间峰值时间：y(t)从0上升到所需的时间调节时间：y(t)的振荡包络线进入到稳态值的%误差范围所需的时间最大超调量δ： 图2-1 (c) 冲激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1.5V，频率为500Hz实验电路连接图如图2-1（a）所示① 连接P04与P914② 调节信号源，使P04输出f=500Hz，占空比为50%的脉冲信号，幅度调节为 1.5V；（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）③ 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中表2-1状 态参数测量欠 阻 尼 状 态临 界 状 态过 阻 尼 状 态参数测量R<316.23tr=ts=δ=R=316.23tr=R>316.23波形观察1.欠阻尼状态 2.临界状态3，过阻尼状态注：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激励信号为方波，其幅度为1.5V，频率为2K实验电路如图2-1（b）所示①连接P04与P912；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1.欠阻尼状态2.临界状态3.过阻尼状态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τ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台专心---专注---专业。