線性系統(tǒng)的頻率特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)線性系統(tǒng)的頻率特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量線性系統(tǒng)的幅頻特性復(fù)習(xí)鞏固周期信號的頻譜測量二、實(shí)驗(yàn)方法：1 .輸入信號的選取T這里輸入信號選取周期矩形信號，并且要求T不為整數(shù)。這是因?yàn)橹芷诰匦?T信號具有豐富的諧波分量，通過觀察系統(tǒng)的輸入、輸出波形的諧波的變化，分析 系統(tǒng)濾波特性。周期矩形信號可以分解為直流分量和許多諧波分量；由于測量頻 率點(diǎn)的數(shù)目有限，因此需要排除諧波幅度為零的頻率點(diǎn)，周期矩形信號諧波幅度 為零的頻率點(diǎn)是KT。，其中k = 1、2、3、。T圖11.2圖11.2輸入的周期矩形信號幅度頻譜(b(b)幅頻特性曲線線性系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)幅度頻率特性分析(1) RL低通網(wǎng)絡(luò)L匕(加)小匕以j)(

2、a) RL電路V () + 4 -孕=V (t) R dt 1輸入周期矩形信號，通過RL低通網(wǎng)絡(luò)的輸出波形如下:圖11.4通過RL低通網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出信號對比輸入、輸出信號，可以看到輸出信號的跳變部分被平滑，說明輸入信號 通過RL低通網(wǎng)絡(luò)后，濾除高頻分量。R描述RL低通網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)函數(shù)的頻率特性為H j）=匕箜） =匕（沁）加+ R三、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件函數(shù)信號發(fā)生器選頻電平表雙蹤示波器實(shí)驗(yàn)箱電阻、電感、電容若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容儀器使用與調(diào)試（參見實(shí)驗(yàn)一）輸入信號選?。褐芷诜讲ㄐ盘枺芷谑?2003，脈沖寬度匚=60山，脈沖幅度V = 5V。RL低通網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)箱上連接成RL電路（4.7mH電感、22

3、0Q電阻）。分別測量輸入、輸 出的時(shí)域波形；分別測量RL低通電路的輸入、輸出信號的基波到第十次諧波，并記錄測量的各次諧波頻率f (KHz)及對應(yīng)諧波頻率的幅度V(dB)。測量圖如下：XSC1XSC1率f(kHz)5101520253035404550實(shí)則電 壓V；(dB)6.41.6-12.0-8.5-6.0-12.7-18.6-10.7-13.6-39.9電壓Vo(dB)3.6-3.4-19.2-17.3-16.4-24.4-31.3-24.6-28.4-54.5H (jw ) (dB)/O-V-2.8-5-7.2-8.8-10.5-11.7-12.7-13.9-14.8-14.6H (jw

4、 )0.7160.5500.4320.3590.2990.2570.2320.2000.1800.151仿真H (jw )0.8360.5940.4080.3690.2860.2230.2650.1880.1540.004實(shí)測_仿真RL實(shí)測_仿真RC高通網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)箱上連接成RC電路(47nF電容、220Q電阻)。測量數(shù)據(jù)的要求同RL低通電路。測量電路如下：XSC1率f(kHz)5101520253035404550實(shí)則電壓 V(dB)6.41.6-12.0-8.5-6.0-12.7-18.6-10.7-13.6-39.9電壓V (dB)3.6-3.4-19.2-17.3-16.4-24.4-31.3-24.6-28.4-54.5H (jo)(dB)國V-16.9-10.9-7.8-6-4.8-3.8-3.1-2.7-2.3-1.3H (jo)0.16 00.3020.4270.5190.6030.6610.7240.7500.7760.794仿真H (jo)0.1480.2870.4160.5160.5990.6690.7470.7660.8010.987RC高通網(wǎng)絡(luò)1.20