实验1阶跃响应与冲激响应仿真

1、实验1阶跃响应和脉冲响应第一，实验目的1.观察测量rlc串联电路阶跃响应和脉冲响应的波形及相关参数，研究电路元件参数变化对响应状态的影响；2.掌握信号时域的测量方法。二、实验原理实验如图1-1所示为rlc串联电路的阶跃响应和脉冲响应，其响应有以下三种状态：1.当阻力增大时，表示阻尼状态；2.当使用电阻时，它被称为临界状态；3.当出现阻力时，表示处于阻尼状态。(a)差动电路(b)测试中的rlc电路图1-1实验电路脉冲信号是阶跃信号的导数，所以线性时不变电路的脉冲响应也是阶跃响应的导数。为了用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代替阶跃信号。相反，脉冲信号被周期方波通过差分电路后获得的尖峰脉冲代替

2、。三、实验内容1.阶跃响应波形观察和参数测量假设激励信号为方波，振幅为2.0v rms，频率为500赫兹。1)根据图1-1，将信号发生器的输出端与rlc串联电路的输入端相连，如图1-2所示。注意：考虑到实际电路中内阻的影响，在信号发生器的一端连接一个电阻。2)示波器的通道a连接到rlc电路的输入端，示波器观察并调整激励信号为周期方波，如图1-2所示。注：调整信号发生器的输出参数时，连接负载后，通过示波器观察rlc电路的输入端是否满足调整的激励要求。3)将示波器的b通道连接到rlc电路的输出端，如图1-2所示。4)从，=632。也就是说，那时候很关键；它阻尼不足。它阻尼过大。将r1参数值调整到欠

3、阻尼、临界和过阻尼三种状态，通过示波器的输出端观察三种状态下电路相应的输出波形，并将相应的实验数据填入表1-1。注：每次调整组件参数后，需要再次模拟开关。图1-2阶跃响应模拟测量电路2.脉冲响应的波形观察脉冲信号通过差分电路从阶跃信号中获得。方波信号的频率和幅度不变，得到等效脉冲激励信号。实验电路如图1-1所示。1)将信号发生器的输出端与差分电路的输入端相连。如图1-3所示。注意：考虑到实际电路中内阻的影响，在信号发生器的一端连接一个电阻。2)将示波器的a通道连接到rlc电路的输入端，通过示波器观察并调整激励信号为周期脉冲信号，如图1-3所示。注：调整信号发生器的输出参数时，连接负载后，通过示

4、波器观察rlc电路的输入端是否满足调整的激励要求。3)将示波器的b通道连接到rlc电路的输出端，如图1-3所示。4)根据调整后的r1参数值，使电路工作在欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，观察示波器的输出波形，并将相应的实验波形填入表1-2。图1-3脉冲响应模拟测量电路表1-1形状状态参数测量niti州抵抗力不足极限状态过电阻状态参数测量532欧洲=85欧元=0.068毫秒=0.109毫秒=0.314毫秒=28%=532欧元=300.236毫秒注：实际实验中应考虑电源内阻的影响532欧洲=2000欧元=1.000毫秒rlc电路的输出波形观测注：绘制波形时，三种状态的x轴坐标(扫描时间)应一致；附录中

5、描述了每个测量参数的含义。表1-2欠阻尼状态临界情况过阻尼状态rlc电路传输进入激发波形rlc电路传输输出响应波形测试条件应符合表1-1中的条件。实验数据1.阶跃响应(1)在阻尼状态下(2)临界状态(3)过阻尼状态2.脉冲响应(1)欠阻尼状态(2)临界状态(3)过阻尼注：调整脉冲响应临界状态时，临界状态应在阶跃响应电路中调整，电阻应保持不变，输出端和输入端应改变。四.实验报告的要求1.当描述具有相同时间轴阶跃响应和脉冲响应的输入和输出电压波形时，应标记信号幅度a、周期t、方波脉冲宽度t1和差分电路的值。2.分析实验结果，解释电路参数对状态的影响。v.实验设备1.1台计算机2.1套multisim软件3.一个虚拟信号发生器4.一个虚拟双通道示波器第六，思考问题在脉冲响应测量中，当图1-3中差分电路产生的脉冲被虚拟信号发生器直接取代时，应该如何设置虚拟信号发生器？调节信号发生器发出脉冲信号，占空比足够小。7.实验总结1.通过这个实验，我学会了用示波器测量波形参数和使用实验箱。2.阶跃响应和脉冲响应为2。rlc串联电路有过阻尼、临界和欠阻尼三种状态。(注：调整r参数时，应考虑电源内阻的影响)经验：这是第一次做信号实验，老师要求模拟和验收，所以模拟练习进行得很认真，验收也得到了老师的认可，做实验的时候很快就完成了实验，意识到实验前做模拟是非常必要的。