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信号与系统实验指导书湖南工业大学电气与信息工程学院前 言“信号与系统”是无线电技术、自动控制、通信工程、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。21 世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。在做完每个实验后，请务必写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。目 录实验一 基本运算单元1实验二 50Hz 非正弦周期信号的分解与合成（用同时分析法）7实验三 无源和有源滤波器11实验四 无源和有源滤波器15实验五 信号的采样与恢复（抽样定理）19实验六 二阶网络函数的模拟22附录1 26实验一 基本运算单元一、实验类型综合性实验二、实验目的与任务1、熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元；2、掌握基本运算单元特性的测试方法。三、预习要求在做实验前必须认真复习教材中关于基本运算单元的有关内容。四、实验基本原理1、运算放大器：运算放大器实际就是高增益直流放大器，当它与反馈网络连接后，就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算，运算放大器因此而得名。运算放大器的电路符号如图1-1 所示。由图1.1 可见，它具有两个输入端和一个输出端：当信号从“” 端输入时，输出信号与输入信号反相，故“”端称为反相输入端；而从“”端输入时，输出信号与输入信号同相，故称“”端为同相输入端。运算放大器有以下的特点：（1）高增益：图1-1 运算放大器的电路符号运算放大器的电压放大倍数用下式表示： （式11）式中， u o 为运放的输出电压；u+ 为“”输入端对地电压；u. 为“”输入端对地电压。不加反馈（开环）时，直流电压放大倍数高达104106。（2）高输入阻抗：运算放大器的输入阻抗一般在106 1011 范围内。（3）低输出阻抗：运算放大器的输出阻抗一般为几十到一、二百欧姆。当它工作于深度负反馈状态，则其闭环输出阻抗将更小。为使电路的分析简化起见，人们常把上述的特性理想化，即认为运算放大器的电压放大倍数和输入阻抗均为无穷大，输出阻抗为零。据此得出下面两个结论：1）于输入阻抗为无穷大，因而运放的输入电流等于零。2）基于运放的电压放大倍数为无穷大，输出电压为一有限值，由（1-1）可知，差动输入电压（）趋于零值，即=2、基本运算单元 在对系统模拟中，常用的基本运算单元有加法器、比例运算器、积分器微分器四种，现简述如下：2（1）加法器图1-2为加法器的原理电路图。基于运算放大器的输入电流为零，则由图1得：图1-2 加法器 （1-2）同理得：由上式求得： （1-3）因为所以 （1-4）即运算放大器的输出电压等于输入电压的代数和。（2）比例运算器1）反相运算器 图1-3为反相运算器的电路图。由于放大器的“+”端和“-”端均无入电流，所以 ，图中的A点为“虚地”，于是得即 (1-5)式K=,“-”号表示输出电压与输入电压反相，故称这种运算器为反相运算器，当时，式（1-5）变为这就是人们常用的反相器。图1-3中的电阻用来保证外部电路平衡对称，以补偿运放本身偏置电流及其温度漂移的影响，它的取值一般为。2） 同相运算器这种运算器的线路如图1-4所示。由该电路图得 由则有 （1-6）图1-4 同相运算器式中。图1-3 反相运算器 3)积分器图1-5为基本积分器的电路图，由该图得 (1-7)若令，则上式改写为 （1-8）式（1-8）表示积分器的输出电压是与其输入电压的积分成正比，但输出电压与输入电压反相。 如果积分器输入回路的数目多于1个，这种积分器称为求和积分器，它的电路图为1-6所示。用类同于一个输入的积分器输出导求方法，求得该积分器的输出为 （1-9）如果，则 （1-10） 图1-5 积分器 图1-6 求和积分器4）微分器图1-7为微分器的电路图。由图得，因为，所以有， （1-11）式中。可见微分器的输出是与其输入的微分成正比，且反相。图1-7 微分器五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱TKSS-B 型；2、双踪示波器。六、实验内容l1、在本实验箱自由布线区设计加法器、比例运算器、积分器、微分器四种基本运算单元模拟电路。 l2、测试基本运算单元特性。 七、实验步骤l11、加法器 l 线路如图12所示，使电阻或电容两端插入自由布线区的针孔内，再用导线在导线孔内连接，运算放大器芯片741高/低电压输入端分别为3/2，输出端号为6，芯片驱动电压由7和4端口分别接步线区下方的+15伏和-15伏获得，连接成完整的电路图。令为f1KHz、幅度（峰值）为2V的正弦波，为幅度（峰值）为3V、频率为1KHz的正弦波，0（用导线与地短路），输入1可用实验箱自带信号发生器，输入2用函数信号发生仪。用示波器观察、波形，记录之。 2、l2比例运算器 l 线路如图13，按照上述的连接方法连接好原理图。10k, 20k，输入信号采用1KHz方波，用示波器观察和测量输入、输出信号波形，并由测量结果计算K值3、积分器 l 线路如图15，连接方法同上。0.0047F，5.1k。当为方波（f1KHz，4V）时，用示波器观测输出的波形，改变输入方波信号的频率使方波的脉宽与电路时间常数满足下列三种关系=，即分别观测输入输出信号的波形，并记录之。 l4、微分器 l 线路如图17，连接方法同上。0.0047F，5.1k。改变输入方波的频率，至满足三种关系时=，分别观测输入输出信号波形并记录之。八、注意事项l1、在实验中，为保证不损坏运算放大器，输出端不可短路，以免损坏运算放大器。ll九、实验报告要求1、导出四种基本运算单元的传递函数。2、绘制加法、比例、积分、微分四种运算单元的波形。实验二 用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的分解与合成一、实验类型综合性实验二、实验目的与任务1、 用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。2、 观测50Hz非正弦周期信号的基波和其谐波的合成。三、预习要求在做实验前必须认真复习教材中关于周期性信号傅利叶级数分解的有关内容。四、实验基本原理1、 一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其他成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、n等倍数分别称为二次、三次、四次、n次谐波，其幅度将随着谐波次数的增加而减小，直至无穷小。2、 不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分，3、 一个非正弦周期函数可以用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式见表2-1，方波频谱图如图2-1表示图2-1 方波频谱图表2-1 各种不同波形的傅立叶级数表达式1、 方波 2、 三角波 3、 半波 4、 全波 5、 矩形波实验装置的结构如图2-2所示图2-2信号分解于合成实验装置结构框图图中LPF为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。BPF1-BPF6为调谐在基波和各次谐波上的带通滤波器，加法器用于信号的合成。五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱：TKSS型或TKSSB型TKSSC型；2、双踪示波器六、实验内容1、测试并观测50Hz方波信号的基波和其谐波的合成，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。2、测试并观测50Hz三角波信号的基波和其谐波的合成，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。3、测试并观测50Hz半波信号的基波和其谐波的合成，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。4、测试并观测50Hz全波信号的基波和其谐波的合成，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较七、实验步骤1、 调节函数信号发生器，使其输出50Hz的方波信号，并将其接至信号分解实验模块BPF的输入端，然后细调函数发生器的输出频率，使该模块的基波50Hz成分BPF的输出幅度为最大。2、 将各带通滤波器的输出分别接至示波器，观测各次谐波的频率和幅值，并列表纪录之。3、 将方波分解所得的基波和三次谐波分量接至加法器的相应输入端，观测加法器的输出波形，并纪录之。4、 在3的基础上，再将五次谐波分量加到加法器的输入端，观测相加后的波形，记录之。5、 分别将50Hz单相正弦波半波、全波、三角波、矩形波（选做）的基波和谐波分量分别接至加发器的相应的输入端，观测求和器的输出波形，并记录之。八、注意事项1、 示波器要进行预调节。2、 直流分量的测量要通过与零电位的比较得到。九、实验报告要求1、 根据实验测量所得的数据，在同一坐标纸上绘制方波及其分解后所得的基波和各次谐波的波形，画出其频谱图。2、 将所得的基波和三次谐波及其合成波形一同绘制在同一坐标纸上，并且把实验3中观察到的合成波形也绘制在同一坐标纸上。3、 将方波所得的基波、三次谐波、五次谐波及三者合成的波形一同绘画在同一坐标纸上，并把实验4中所观测到的合成波形也绘制在同一坐标纸上，便于比较。4、 回答思考题。实验三 无源和有源滤波器（低通/高通）一、实验类型验证性实验二、实验目的与任务1、 了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及特性2、 分析和对比无源和有源滤波器（高通/低通）的滤波特性三、预习要求1、为使实验能顺利进行，做到心中有数，课前对教材的相关内容和实验原理、目的与要求、步骤和方法要作充分的预习（并预习实验的结果）。2、推导无源和有源高通/低通滤波器的频率特性，并据此分别画出滤波器的幅频特性曲线四、实验基本原理1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率c称为截止频率或称为转折频率。图3-1中的|H(j)|为通带的电压放大倍数。0为中心频率，clch分别为低端和高端截止频率。图3-1 四种滤波器的幅频特性图两种滤波器的实验线路图如图3-2所示图3-2-1图3-2-23、 图3-3所示，滤波器的频率特性H(j)(又称传递函数)，它用下式表示 式中为滤波器的幅频特性，为滤波器的相频特性。它们都可以通过实验的方法来测量。图3-3五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱： TKSSC型；2、双踪示波器六、实验内容1、 测试无源和有源低通滤波器的幅频特性，分析和对比无源和有源低通滤波器的滤波特性。2、 测试无源和有源高通滤波器的幅频特性，分析和对比无源和有源高通滤波器的滤波特性。七、实验步骤1、 滤波器的输入端接正弦信号发生器，滤波器的输出端接示波器2、 测试无源和有源低通滤波器的幅频特性1）测试RC无源低通滤波器的幅频特性用图3-2-1（a）所示的电路，测试RC无源低通滤波器的特性。3、 实验时，必须在保持正弦信号输入电压（U1）幅值不变的情况下，逐渐改变其频率，用实验箱提供的数字式真有效值交流电压表（10Hzf1MHz）,测量RC滤波器输出端电压U2的幅值，并把所测的数据记录表一。注意每当改变信号源频率时，都必须观测一下输入信号U1使之保持不变。实验时应接入双踪示波器，分别观测输入U1 和输出U2的波形（注意：在整个实验过程中应保持U1恒定不变）。表一：F(Hz)0=1/RC(rad/s)f0=0/2(Hz)U1(V)U2(V)2）测试RC有源低通滤波器的幅频特性实验电路如图3-2-1（b）所示。取R=1K、C=0.01F、K=1。测试方法用（1）中相同的方法进行实验操作，并将实验数据记入表二中。表二：F(Hz)0=1/RC(rad/s)f0=0/2(Hz)U1(V)U2(V)4、 分别测试无源、有源HPF的幅频特性。实验步骤、数据记录表格及实验内容，自行拟定。八、注意事项1、在实验测量过程中，必须始终保持正弦波信号的输出（即滤波器的输入）电压U1幅值不变，且输入信号幅度不宜过大。2、在进行有源滤波器实验时，输出端不可短路，以免损坏运算放大器。九、实验报告要求1、根据实验测量所得的数据，绘制各类滤波器的幅频特性，对于同类型的无源和有源滤波器的幅频特性，要求绘制在同一坐标纸上。以便比较，计算出各自特征频率、截止频率和通频带。2、比较分析各类无源和有源滤波器的滤波特性。3、写出本实验的心得体会及意见。实验四 无源和有源滤波器（带通/带阻）一、实验类型验证性实验二、实验目的与任务1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及特性2、分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性三、预习要求1、为使实验能顺利进行，做到心中有数，课前对教材的相关内容和实验原理、目的与要求、步骤和方法要作充分的预习（并预习实验的结果）。2、带通/带阻滤波器的频率特性，并据此分别画出滤波器的幅频特性曲线。四、实验基本原理1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率c称为截止频率或称为转折频率。图4-1中的|H(j)|为通带的电压放大倍数。0为中心频率，clch分别为低端和高端截止频率。图4-1 四种滤波器的幅频特性图两种滤波器的实验线路图如图4-2所示图4-2-1图4-2-21) 图4-3所示，滤波器的频率特性H(j)(又称传递函数)，它用下式表示 式中为滤波器的幅频特性，为滤波器的相频特性。它们都可以通过实验的方法来测量。图4-3五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱： TKSSC型；2、双踪示波器六、实验内容1、测试无源和有源带通滤波器的幅频特性，分析和对比无源和有源带通滤波器的滤波特性。3、 试无源和有源带阻滤波器的幅频特性，分析和对比无源和有源带阻滤波器的滤波特性。七、实验步骤1、滤波其的输入端接正弦信号发生器或扫频电源，滤波器的输出端接示波器或交流数字毫伏表4、 用点频法测试无源和有源带通带通滤波器的幅频特性实验时，必须在保持正弦信号输入电压（U1）幅值不变的情况下，逐渐改变其频率，用实验箱提供的数字式真有效值交流电压表（10Hzf1MHz）,测量RC滤波器输出端电压U2的幅值，并把所测的数据记录表一。注意每当改变信号源频率时，都必须观测一下输入信号U1使之保持不变。实验时应接入双踪示波器，分别观测输入U1 和输出U2的波形（注意：在整个实验过程中应保持U1恒定不变）。表一：F(Hz)0=1/RC(rad/s)f0=0/2(Hz)U1(V)U2(V)实验步骤、数据记录表格及实验内容，自行拟定。八、注意事项1、在实验测量过程中，必须始终保持正弦波信号的输出（即滤波器的输入）电压U1幅值不变，且输入信号幅度不宜过大。2、实验时，输出端不可短路，以免损坏运算放大器。九、实验报告要求1、实验测量所得的数据，绘制各类滤波器的幅频特性，对于同类型的无源和有源滤波器的幅频特性，要求绘制在同一坐标纸上。以便比较，计算出各自特征频率、截止频率和通频带。2、比较分析各类无源和有源滤波器的滤波特性。3、写出本实验的心得体会及意见。实验五 抽样定理一、实验类型综合性实验二、实验目的1、 了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。2、 验证抽样定理。三、预习要求1、预习抽样定理相关的知识四、实验基本原理1、离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号抽样而得。抽样信号fs(t)可以看成连续f(t)和一组开关函数s (t)的乘积。s (t)是一组周期性窄脉冲，见实验图5-1，T s(t)称为抽样周期，其倒数fs(t)= 1/T s称为抽样频率。图5-1 矩形抽样脉冲对抽样信号进行傅立叶分析可知，抽样信号的频率包括了原连续信号以及无限个经过平移的信号频率。平移的频率等于抽样频率fs(t)及其谐波频率2fs、3fs。当抽样信号是周期性窄脉冲时，平移后的频率幅度(sinx)/x规律衰减。抽样信号的频谱是原信号频谱周期的延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽得多。2、正如测得了足够的实验数据以后，我们可以在坐标纸上把一系列数据点连起来，得到一条光滑的曲线一样，抽样信号在一定条件下也可以恢复到原信号。只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容，故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。3、 但原信号得以恢复的条件是fs2B，其中fs为抽样频率，B为原信号占有的频带宽度。而fmin=2B为最低抽样频率又称“柰奎斯特抽样率”。当fs2B（不混叠时）fs2B、fs=2B 、fs2B三种抽样频率对连续信号进行抽样，以验证抽样定理要使信号采样后能不失真地还原，抽样频率fs必须大于信号频率中最高频率的两倍。4、 为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原，可用实验原理框图5-3的方案。除了选用足够高的抽样频率外，常采用前置低通滤波器来防止原信号频谱过宽而造成抽样后信号频谱的混迭。但这也会造成失真。如实验选用的信号频带较窄，则可不设前置低通滤波器，本实验就是如此。图5-3 抽样定理实验方框图五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱：TKSS型或TKSSB型TKSSC型；2、双踪示波器六、实验内容1、测试并观察正弦波的抽样信号及还原信号。2、测试并观察方波的抽样信号及还原信号。3、测试并观察三角波的抽样信号及还原信号。七、实验步骤1、分别将正弦波、方波或三角波信号和s(t)送入抽样器，观察正弦波经抽样后信号。2、 观察波形基本还原后信号，记录实际的最低抽样频率。八、注意事项为得到较好的实验效果，采样频率在700-1000Hz的范围内调节，原信号频率也较低。九、实验报告要求1、整理并绘出原信号、抽样信号以及复原信号的波形，你能得出什结论?2、实验调试中的体会。3、若原信号为方波或三角波，可用示波器观察到离散的抽样信号，但由于本装置难以实现一个理想低通示波器，以及高频窄脉冲（即冲激函数），所以方波或三角波离散信号经低通滤波器只能观测到它的基波分量，无法恢复原信号。 实验六 二阶网络函数的模拟一、实验类型综合性实验二、实验目的与任务1、了解二阶网络函数的电路模型。2、用基本运算器模拟系统的微分方程和传递函数。三、预习要求为使实验能顺利进行，做到心中有数，课前对教材的相关内容和实验原理、目的与要求、步骤和方法要作充分的预习（并预习实验的结果）四、实验基本原理 1、微分方程的一般形式为： 其中x为激励，y为响应。模拟系统微分方程的规则是将微分方程输出函数的最高阶导数保留在等式左边。把其余各项一起移到等式右边，这个最高阶导数作为第一积分器输入，以后每经过一个积分器，输出函数的导数就降低一阶，直到输出y为止、各个阶数降低了的导数及输出函数分别通过各自的比例运算器再送至第一个积分器前面的求和器与输入函数x相加，则该模拟装置的输入和输出所表征的方程与被模拟的实际微分方程完全相同。图6-1与图6-2分别为一阶微分方程的模拟框图和二阶微分方程的模拟框图。 x y +a0y = x图6-1 一阶系统的模拟-a100-a000 x y+a1+a0y = x图6-2 二阶系统的模拟-a0002、网络函数的一般形式为： 或写作： 则有 令 得 因而 X Xs-1 Xs-2 Xs-n Y(s)F(s) 图6-3 网络函数的模拟a2s-1-b100s-1-b200-bn00s-1ana1a0根据上式，可画出图6-3所示的模拟方框图，图中S-1表示积分器图6-4为二阶网络函数的模拟方框图，由该图求得下列三种传递函数，即-s-1+b100-s-1+b200 Vh Vb Vl V1 X -Xs-1 Xs-2 图6-4 二阶网络函数的模拟 低通函数 带通函数 高通函数图6-5为图6-4的模拟电路图。由该模拟电路得： R1=10K R2=10K R32=30K R42=30K R3 R32 Vh C2 0.01F 10K 47K R1 VA U- 10K U0 R6 U- Vi R2 U+ U0 Vb10K VB U+ 741 R42 741 R4 C1 0.01F 47K 10K R5 U- U0 Vt=Vl U+ 741GND图6-5 二阶网络函数的模拟 只要适当的选择模拟装置相关元件的参数，就能使模拟方程和实际系统的微分方程完全相同。由方程组得 由图得 Vb=-10-4由图得 Vh=-10-4=10-8因此 五、实验仪器与设备1、信号与系统实验箱TKSSC型。2、双踪示波器。六、实验内容 将正弦波信号接入电路的输入端，观察二阶高通，带通，低通网络函数的模拟电路测试的波形并记录之。七、实验步骤1、写出实验电路的微分方程。 2、若用TKSSC型信号与系统实验箱，则在本实验装置中的自由布线区，设计图6-5的电路。 3、将正弦波信号接入电路的输入端，调节R3、R4、Vi ，用示波器观察各测试点的波形并记录之。 4、（选做）将方波信号接入电路的输入端，调节R3、R4、Vi ，用示波器观察各测试点的波形，并记录之。八、注意事项频率特性的观测点要选择的比较完整，善于测出关键点，能够通过测量点较理想地绘出频率特性曲线图。 九、实验报告要求1、画出实验中观察到的各种波形。2、绘制二阶高通，带通，低通网络函数的模拟电路的频率特性曲线。3、实验的收获体会。附录1：TKSS-C 型信号与系统实验箱使用说明书TKSS-C 型信号与系统实验箱是专为信号与系统这门课程而配套设计的。它集实验模块、交流毫伏表、稳压源、信号源、频率计于一体，结构紧凑，性能稳定可靠，实验灵活方便，有利于培养学生的动手能力。组成和使用：实验箱的供电实验箱的后方设有带保险丝管（1A）的220V 单相交流电源三芯插座，另配有三芯插头电源线一根。箱内设有两只降压变压器，为实验板提供多组低压交流电源。一块大型（430mm320mm）单面敷铜印刷线路板，正面印有清晰的各部件及元器件的图形、线条和字符，并焊有实验所需的元器件。该实验板包含着以下各部分内容：（1）正面左下方装有电源总开关及电源指示灯各一只，控制总电源。（2）60 多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。它们与固定器件、线路的连接已设计在印刷线路板上。这类锁紧式插件，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0.003，使用寿命10000 次以上），在插头插入时略加旋转后，即可获得极大的轴向锁紧力，拔出时，只要沿反方向略加旋转即可轻松地拔出，无需任何工具便可快捷插拔，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。（3）直流稳压电源提供四路15V 和5V 直流稳压电源，每路均有短路保护自恢复功能在电源总开关打开的前提下，只要打开信号源开关，就会有相应的电压输出。（4）信号源本信号发生器是由单片集成函数信号发生器ICL8038 及外围电路组合而成。其输出频率范围为15Hz90KHz，输出幅度峰峰值为015 P P V . 。使用时只要开启“函数信号发生器”的开关，此信号源即进入工作状态。两个电位器旋钮用于输出信号的“幅度调节”（左）和“频率调节”（右）。实验板上两个短路帽则用于波形选择（上）和频率选择（下）。将上面一个短路帽放在1、2 两脚处，输出信号为正弦波；将其置于3、4 两脚处，则输出信号为三角波；将其置于4、5 两脚处，则为方波输出。将下面一个短路帽放在1、2 两脚（即“f1”处），调节右边一个电位器旋钮（“频率调节”）则输出信号的频率范围为15Hz500Hz；将其置于2、3 两脚（即“ 2 f ”处），调节“频率调节”旋钮，则输出信号的频率范围为300Hz7KHz；将其置于4、5 脚（即“ 3 f ”处）则输出信号的频率范围为5KHz90KHz。（5）频率计本频率计是由单片机89C2051 和六位共阴极LED 数码管设计而成的，分辨率为1Hz，测频范围为1Hz300KHz。只要开启“函数信号发生器”的开关，频率计即进入待测状态。将频率计（内测/外测）开关置于“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。在使用过程中，如遇瞬时强干扰，