信号与系统实验报告
实验名称: | 一阶网络频响特性测量 |
姓 名: | |
学 号: | |
班 级: | |
时 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:
图1 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
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