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3、实验面板上设有可装、卸固定线路实验 小板的蓝色固定插座四只，可采用固定 线路及灵活组合进行实验。
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二、使用注意事项
1.使用前应先检查各电源是否正常，检查步骤 为： （ 1 ）关闭实验箱的所有电源开关 ( 置于关 端)，然后用随箱的三芯电源线接通实验箱的 220V交流电源。 （ 2 ）开启实验箱上的电源总开关（置于开 端），则相应的船形开关指示灯亮。交/直流 毫伏表处数码管应被点亮。
RCU（0） 15 c ＝15 15 5 U（S）＝ c S S 1 S 1 S（RCS 1） RCS 1 RC RC

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(0)5V • ，其中 Uc -1t -1t RC 5e RC 1 e • U（t）＝15 c
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教材及参考资料 教材：
《信号与系统》曾喆昭、倪振文 编著 湖南大学出版社
参考资料：
《信号与系统》刘树棠 译 西安交通大学出版社出版 《自动控制理论》孙扬声 编著 中国电力出版社出版 《通信原理》樊昌信、张甫翊 等编著 西安电子科技大学出版社
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信号与系统实验
实验体系
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• 图1-2零输入响应、零状态响应和完全响 应曲线
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三、实验内容 • 1. 连接一个能观测零输入响应、零状态 响应和完全响应的电路图（参考图1-1）。 • 2. 分别观测该电路的零输入响应、零状 态响应和完全响应的动态曲线。
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四、实验步骤
• 1. 零输入响应 • 用短路帽连接K2、K3，使+5V直流电源对电容C 充电，当充电完毕后，断开K3连接K4，用示波 器观测Uc（t）的变化。 • 2. 零状态响应 • 先用短路帽连接K4，使电容两端的电压放电完 毕，然后断开 K4 连接 K3 、 K1 ，用示波器观测 15V直流电压向电容C的充电过程。
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第二部分 信号与系统实பைடு நூலகம்项目
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目
• • • • • 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五
录
一阶电路时域响应的测试 非正弦周期信号的分解与合成 无源与有源滤波器 信号的采样与恢复 二阶网络状态轨迹的观测
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实验一 一阶电路时域响应的测试
实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必做
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(3) 本实验箱装有两只多圈可调的精密电位 器（1K、10K各一只）和碳膜电位器100K 1只， 供在通用电路模块组成实验电路时用。 (4) 丰富的实验模块 本实验箱的实验项目是采用模块化设计的， 这样更方便了实验教学．具体的实验模块有： 1）、通用电路单元（包括“通用电路单元 一”、“通用电路单元二”、“通用电路单元 三”、“通用电路单元四”等） 2）、零输入、零状态、及完全响应 3）、50Hz非正弦周期信号的分解与合成
（5）直流稳压电源 提供四路±5V，0.5A和±15V，0.5A直流稳 压电源，每路均有短路保护自恢复功能，只 要开启电源总开关，就有相应的电压输出， 并有响应发光二极管指示。 （6）非正弦多波形信号发生器 提供50Hz半波、全波、方波、矩形波、三 角波共五种波形,半波由交流电半波整流得到， 全波由交流电全波整流得到，方波、矩形波 由运放加外围器件构成，三角波是在方波的 基础上加了一个由运放和电容构成的积分环 节而得到。
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一、实验目的 • 1. 通过实验，进一步了解系统的零输入 响应、零状态响应和完全响应的原理。 • 2. 掌握用简单的R-C一阶电路观测零输 入响应、零状态响应和完全响应的实验 方法。
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二、实验原理 • 1. 零输入响应、零状态响应和完全响应 的模拟电路如图1－1所示。
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（ 3 ）用万用表的直流电压档测量面板上的 ±5V和±15V电压是否正常。 （ 4 ）开启信号源及频率计开关，则信号源 应有输出；当频率计打到内测时，应有相应 的频率显示。 （5）开启各实验模块处分开关，相应的发 光二极管应点亮。 2.接线前务必熟悉实验线路的原理及实验方法。 3.实验接线前必须先断开总电源与各分电源 开关，严禁带电接线。接线完毕，检查无误 后，才可通电进行实验。
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输入衰减器用来将大于2V的信号衰减， 定值放大器用来将小于200mV的信号放大。 本机AC/DC转换由一块宽频带、高精度的真 有效值转换器完成，它能将输入的交流信 号——不论是正弦波、三角波、方波、锯 齿波，甚至窄脉冲波，精确的转换成与其 有效值大小等价的直流信号，再经滤波器 滤波后加到A/D转换器，变成相应的数字信 号，最后由LED显示出来。
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(12) 数字式真有效值交流毫伏表 本机采用的交流毫伏表具有频带较宽、精度 高、数字显示和“真有效值”的特点，测量 范围：0～20V，分200mV、2V、20V三档，直 键开关切换，三位半数显，频带范围 10Hz ～ 1MHz，基本测量精度±0.5％，即使测试远离 正弦波形状的窄脉冲信号，也能测得精确的 有效值大小，其适用的波峰因数范围达到 10 。 真有效值交流电压表由输入衰减器、阻抗 变换器、定值放大器、真有效值AC/DC转换器、 滤波器、A/D转换器和LED显示器组成。
图1-1 零输入响应、零状态响应和完 全响应的电路图
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• 2. 合上图1-1中的开关K1，则由回路可得 • iR+Uc＝E (1) • ∵ i＝C ，则上式改为 dUc • (2) RC Uc＝E dt
dUc dt
• 对上式取拉式变换得： 15 • RCSU （0） RCU （0） ) U （S） c c c S
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该板上包含着以下各部分内容： （1）正面左下方装有带灯电源总开关。 （2）60多只高可靠的自锁紧式、防转、 叠插式二号插座。它们与固定器件、线路的 连线已设计在印刷线路板上。插件采用直插 弹性结构，其插头与插座之间的导电接触面 很大，接触电阻极其微小（接触电阻 ≤0.003Ω ，使用寿命>10000次以上），同 时插头与插头之间可以叠插，从而可形成一 个立体布线空间，使用起来极为方便。 而在实验模块内部，则用一号台阶作 为各连接点，用配套的一号导线连接，这样 可缩小布局空间及层次更加分明．
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(7) 阶跃信号发生器 阶跃信号发生器主要为本实验箱提供单 位阶跃信号而设计的。当钮子开关打到正输 出时，调节电位器RP1，“A”点输出为0～5V 连续可调的直流电压，按下白色的复位按钮， 则“B”点输出为相应的0～5V连续可调阶跃 信号。钮子开关打到负输出时，调节电位器 RP2，“A” 点输出为0～－5V连续可调的直 流电压，按下白色的复位按钮，则“B”点输 出为相应的0～－5V的连续可调阶跃信号。
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• 3. 完全响应 • 先连接K4，使电容两端电压通过R-C 回路放电，一直到零为止。然后连接 K3、K2，使5V电源向电容充电，待充 电完毕后，将短路帽连接K1，使15V 电源向电容充电，用示波器观测Uc （t）的完全响应。
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五、实验设备 • 1. TKSS-D型 信号与系统实验箱 • 2. 双踪低频慢扫描示波器1台
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(9) 频率计 本频率计是由单片机89C51和六位共阴极LED 数码管设计而成的，具有输入阻抗大和灵敏度 高的优点。其分辨率为1Hz，测频范围为1Hz～ 10MHz，灵敏度为100mV，输入阻抗1MΩ ，闸门 时间1秒。 将频率计处开关 ( 内测 / 外测 ) 置于“内测”， 即可测量“函数信号发生器”本身的信号输出 频率。将开关置于“外测”，则频率计显示由 “输入”插口输入的被测信号的频率。
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4）、无源滤波器和有源滤波器特性的观测 5）、全通滤波器 6）、信号的采样与恢复 7）、调制与解调；频分复用 8）、脉冲编码调制（PCM） 9）、数字多路传输系统（时分复用） 10）、开关电容滤波器 11）、系统的能控性和能观性 12）、二阶网络状态轨迹的显示
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实验二
非正弦周期信号的分解 与合成
• 实验学时：2 • 实验类型：综合 • 实验要求：必做
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一、实验目的 • 1. 用同时分析法观测50Hz非正弦周期信 号的频谱，并与其傅里叶级数各项的频 率与系数作比较。 • 2. 观测分解后的基波及各次谐波的合成。 • 3. 掌握信号的分解与合成的实现方法。
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(8) 函数信号发生器 本信号发生器由单片集成函数信号发生 器 ICL8038 及外围电路、功率放大电路等组 合而成。其输出频率范围为 2Hz ～150KHz ， 由“频段选择”开关(粗调分五档)和“频率 调节”旋钮(细调)进行调节。输出幅度峰峰 值为0 ～16Vp-p，由“幅度调节”旋钮进行 细调。使用时，只要开启函数信号发生器分 开关，信号源即进入工作状态。 输出波形分正弦波、方波和三角波三种， 由“波形选择”开关选择，输出阻抗为50Ω ， 当负载电阻为50Ω 时，输出幅值为开路输出 值的一半。
实验目的
实验原理
指导思想
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