信号与系统实验报告
 
实验名称:
一阶网络频响特性测量
    名:
    号:
    级:
    间:
2014-05
南京理工大学紫金学院电光系
一、 实验目的
1、 掌握一阶网络的构成方法;
2、 掌握一阶网络的系统响应特性;
3、 了解一阶网络频响特性图的测量方法;
二、实验基本原理
系统响应特性是指系统在正弦信号激励下,稳态响应随信号频率变化而变化的特性,称为系统的频率响应特性(frequency response)简称频响特性。
一阶系统是构成复杂系统的基本单元。学习一阶系统的特点有助于对一般系统特性的了解。一阶系统的系统函数为H(s),表达式可以写成:
    k为一常数            (3-1)
激励信号x(t)为:
                                                            (3-2)
按照系统频响特性的定义可求得该一阶系统的稳态响应为:
(3-3)
其中
可见,当改变系统输入信号的频率时,稳态响应的幅度和相位也随之而改变。
因果系统是稳定的要求:,不失一般性可设。该系统的频响特性为:
                                            (3-4)
从其频响函数中可以看出系统响应呈低通方式,其3dB带宽点。系统的频响特性图如下图:
一阶网络频响特性图
一阶低通系统的单位冲击响应与单位阶跃响应如下图:
图2  一阶网络单位冲击响应与单位阶跃响应图
三、实验内容及结果
南京理工大学紫金1、 填写表1
输入信号频率f0
输出信号幅度(mV
相对幅度(dB
相位差(
10Hz
1760
-1.11
180.0
1kHz
1680
-1.51
152.2
2kHz
1350
-3.41
129.3
3kHz
1020
-5.85
119.2
4kHz
824
-7.70
113.5
5kHz
664
-9.58
109.4
6kHz
576
-10.81
105.8
7kHz
496
-12.11
104.6
8kHz
444
-13.07
103.3
9kHz
388
-14.24
101.8
10kHz
356
-14.99
99.2
2、 依据表一做出该一阶系统的幅度谱和相位谱