信号与系统实验指导书 1 实验一 阶跃响应与冲激响应 引子： 科学的任务就是知天地之真谛，解万物之奥妙。 内容提要 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； 掌握有关信号时域的测量方法。 实验一 阶跃响应与冲激响应 2 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，其响应有以下三种状态： 1、当电阻 R＞2 LC 时，称过阻尼状态； 2、当电阻 R = 2 LC 时，称临界状态； 3、当电阻 R＜2 LC 时，称欠阻尼状态。 图1-1 实验布局图 冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变系统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，实验用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、实验内容与步骤 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有效值，频率为 500Hz。 ①连接 SG401、SG402、SG403和SG103。 ②调整激励信号源为方波，调节 W403频率旋钮，使 f=500Hz，信号幅度为 1.5V。 ③示波器 CH1接于 TP104，调整 W101，使电路分别工作在欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格 1—1中。 信号与系统实验指导书 3 表1—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< tr= ts= δ = R= tr= R> 波形观察 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。 实验电路如图 1—1所示。 ①将信号发生器 SG401与SG101相连。（频率与幅度不变）； ②示波器接于 TP102，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）； ③连接 SG102与SG103 ④示波器接于 TP104 ⑤观察 TP104端三种状态波形，并填于表1—2中。 表1—2 欠阻尼状态 临界状态 过阻尼状态 激励波形 响应波形 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 ...
