线性系统的频率特性实验报告

1、实验线性系统的频率特性一、实验目的：测量线性系统的幅频特性复习巩固周期信号的频谱测量二、实验方法：1 .输入信号的选取T这里输入信号选取周期矩形信号，并且要求T不为整数。这是因为周期矩形 T信号具有丰富的谐波分量，通过观察系统的输入、输出波形的谐波的变化，分析 系统滤波特性。周期矩形信号可以分解为直流分量和许多谐波分量；由于测量频 率点的数目有限，因此需要排除谐波幅度为零的频率点，周期矩形信号谐波幅度 为零的频率点是KT。，其中k = 1、2、3、。T图11.2图11.2输入的周期矩形信号幅度频谱(b(b)幅频特性曲线线性系统的系统函数幅度频率特性分析(1) RL低通网络L匕(加)小匕以j)(

2、a) RL电路V () + 4 -孕=V (t) R dt 1输入周期矩形信号，通过RL低通网络的输出波形如下:图11.4通过RL低通网络的输入、输出信号对比输入、输出信号，可以看到输出信号的跳变部分被平滑，说明输入信号 通过RL低通网络后，滤除高频分量。R描述RL低通网络的系统函数的频率特性为H j）=匕箜） =匕（沁）加+ R三、实验实验设备与器件函数信号发生器选频电平表双踪示波器实验箱电阻、电感、电容若干四、实验内容仪器使用与调试（参见实验一）输入信号选取：周期方波信号，周期尸=2003，脉冲宽度匚=60山，脉冲幅度V = 5V。RL低通网络在实验箱上连接成RL电路（4.7mH电感、22

3、0Q电阻）。分别测量输入、输 出的时域波形；分别测量RL低通电路的输入、输出信号的基波到第十次谐波，并记录测量的各次谐波频率f (KHz)及对应谐波频率的幅度V(dB)。测量图如下：XSC1XSC1率f(kHz)5101520253035404550实则电 压V；(dB)6.41.6-12.0-8.5-6.0-12.7-18.6-10.7-13.6-39.9电压Vo(dB)3.6-3.4-19.2-17.3-16.4-24.4-31.3-24.6-28.4-54.5H (jw ) (dB)/O-V-2.8-5-7.2-8.8-10.5-11.7-12.7-13.9-14.8-14.6H (jw

4、 )0.7160.5500.4320.3590.2990.2570.2320.2000.1800.151仿真H (jw )0.8360.5940.4080.3690.2860.2230.2650.1880.1540.004实测_仿真RL实测_仿真RC高通网络在实验箱上连接成RC电路(47nF电容、220Q电阻)。测量数据的要求同RL低通电路。测量电路如下：XSC1率f(kHz)5101520253035404550实则电压 V(dB)6.41.6-12.0-8.5-6.0-12.7-18.6-10.7-13.6-39.9电压V (dB)3.6-3.4-19.2-17.3-16.4-24.4-31.3-24.6-28.4-54.5H (jo)(dB)国V-16.9-10.9-7.8-6-4.8-3.8-3.1-2.7-2.3-1.3H (jo)0.16 00.3020.4270.5190.6030.6610.7240.7500.7760.794仿真H (jo)0.1480.2870.4160.5160.5990.6690.7470.7660.8010.987RC高通网络1.20