硬件實(shí)驗(yàn)一匯編

信號(hào)與系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介各實(shí)驗(yàn)?zāi)K介紹信號(hào)與系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)概述信號(hào)源說(shuō)明實(shí)驗(yàn)1信號(hào)源傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)實(shí)驗(yàn)3連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬

實(shí)驗(yàn)4有源無(wú)源濾波器實(shí)驗(yàn)5抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)6二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡實(shí)驗(yàn)7一階電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)8二階電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)9二階電路傳輸特性實(shí)驗(yàn)10信號(hào)卷積實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11矩形脈沖信號(hào)的分解實(shí)驗(yàn)11矩形脈沖信號(hào)的合成實(shí)驗(yàn)13諧波幅度對(duì)合成的影響實(shí)驗(yàn)14相位對(duì)波形合成的影響實(shí)驗(yàn)15數(shù)字濾波器實(shí)驗(yàn)16虛擬儀表實(shí)驗(yàn)17信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)18數(shù)字濾波器在線設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)19信號(hào)頻譜分析實(shí)驗(yàn)總體介紹信號(hào)與系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)概述一、信號(hào)與系統(tǒng)模塊組成介紹頻率表毫伏表DDS信號(hào)源DSP處理模塊程序號(hào)A/D模塊D/A模塊信號(hào)選擇輸出操作區(qū)數(shù)字信號(hào)處理操作區(qū)模擬濾波器一階電路暫態(tài)響應(yīng)二階電路傳輸特性階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)信號(hào)合成二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡抽樣定理信號(hào)分解基本運(yùn)算單元與連續(xù)系統(tǒng)的模擬USB接口

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分布示意圖實(shí)驗(yàn)一信號(hào)源本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用DDS信號(hào)源，信號(hào)源操作區(qū)示意圖如圖所示。信號(hào)源操作區(qū)示意圖對(duì)信號(hào)源部分的各個(gè)元器件作一個(gè)介紹：J702：波形選擇開關(guān)（正弦波、三角波、方波、掃頻、半波、全波）K701：信號(hào)輸出選擇開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于“函數(shù)”位置時(shí)，輸出三角波、正弦波、掃頻、半波、全波等信號(hào)；當(dāng)開關(guān)置于“脈沖”位置時(shí)，輸出脈沖信號(hào)。W701：信號(hào)幅度調(diào)節(jié)旋鈕。TP701：點(diǎn)頻信號(hào)測(cè)量點(diǎn)。TP702：函數(shù)信號(hào)輸出測(cè)量點(diǎn)，信號(hào)默認(rèn)的輸出頻率為2K。SW704K701J702TP701TP702P701P702S701S702S703S704S705W701SW704選擇開關(guān)F（頻率）2/t（占空比）01013k1/201103k1/401113k1/81001

6k

1/21010

6k

1/41011

6k

1/8110112k1/2111012k1/4111112k1/8SW704：點(diǎn)頻輸出選擇，選擇不同的組合，可以輸出不同頻率和占空比的脈沖，地址開關(guān)撥到上面為“1”，地址開關(guān)撥到下面為“0”。S705：頻率和占空比“＋\－”切換按鈕：I、S705彈起時(shí)，按下頻率調(diào)節(jié)按鈕頻率減??；II、S705按下時(shí)，按下頻率調(diào)節(jié)按鈕，頻率增加；III、S705彈起時(shí)，按下占空比調(diào)節(jié)按鈕占空比減??；IV、S705按下時(shí)，按下占空比調(diào)節(jié)按鈕占空比增加。S701、S702、S703：頻率調(diào)節(jié)按鈕；按一次S701按鈕，輸出信號(hào)頻率增加或減小100Hz，按一次S702按鈕，輸出信號(hào)頻率增加或減小1KHz，按一次S703按鈕，輸出信號(hào)頻率增加或減小10KHz；S704：占空比調(diào)節(jié)按鈕，輸出信號(hào)默認(rèn)占空比為1/2，每按一次此按鈕占空比增加或減小1/8，最小占空比為1/8。P101：模擬信號(hào)和毫伏表測(cè)量輸入插孔，做實(shí)驗(yàn)時(shí)需把它同P702相連，此時(shí)可測(cè)得輸出信號(hào)有效值，也可把外加信號(hào)送至此插孔測(cè)量其有效值。實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)加電，在J702選擇開關(guān)上選擇一種信號(hào)，如正弦信號(hào)；2．默認(rèn)輸出信號(hào)的頻率為2K，此時(shí)頻率表應(yīng)顯示“002000”；

3．連接P702和P101將輸出的信號(hào)送至毫伏表顯示；4．在TP702上接示波器進(jìn)行觀察；5．調(diào)節(jié)W701信號(hào)幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可在示波器上觀察到信號(hào)幅度的變化；6．按下信號(hào)占空比調(diào)節(jié)按鈕S704，可在示波器上觀察到信號(hào)占空比或?qū)ΨQ性變化；7．按下信號(hào)頻率調(diào)節(jié)按鈕，可在示波器上觀察到信號(hào)頻率的變化；8．選擇開關(guān)J702選擇其它的信號(hào)類型，重復(fù)上面的步驟進(jìn)行波形的觀察。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容K701選擇函數(shù)輸出，觀察TP702，得到頻率為1.5K，幅度有效值為1V，占空比為1/2的正弦波，并畫出其波形。（波形圖應(yīng)表示清楚，時(shí)間軸，幅度值均應(yīng)標(biāo)明清楚）K701選擇脈沖輸出，觀察TP702，得到頻率為2.5K，幅度平均值為1.5V，占空比為1/4的方波（近似），并畫出其波形。（要求同上）K701選擇函數(shù)輸出，觀察TP702，得到頻率為0.5K，幅度平均值為1.2V，占空比為1/2的三角波，并畫出其波形。（要求同上）K702選擇脈沖輸出，觀察TP701，撥動(dòng)SW704，使其輸出為3K，占空比為1/8的點(diǎn)頻信號(hào)，并畫出其波形（要求同上）K702選擇脈沖輸出，觀察TP701，撥動(dòng)SW704，使其輸出為6K，占空比為1/4的點(diǎn)頻信號(hào)，并畫出其波形（要求同上）K702選擇脈沖輸出，觀察TP701，撥動(dòng)SW704，使其輸出為12K，占空比為1/4的點(diǎn)頻信號(hào)，并畫出其波形（要求同上）實(shí)驗(yàn)二

階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)1.觀察和測(cè)量RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的波形和有關(guān)參數(shù)，并研究其電路元件參數(shù)變化對(duì)響應(yīng)狀態(tài)的影響；2.掌握有關(guān)信號(hào)時(shí)域的測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容實(shí)驗(yàn)如圖1-1所示為RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的電路連接圖，圖1-1（a）為階躍響應(yīng)電路連接示意圖；圖1-1（b）為沖激響應(yīng)電路連接示意圖。信號(hào)源P914L110mH1TP906W90210KΩP915C20.1μ方波信號(hào)

圖1-1(a)階躍響應(yīng)電路連接示意圖連接P702與P914，輸入頻率f=500Hz，幅度為1.5V的方波。欠阻尼狀態(tài)

臨界狀態(tài)

過(guò)阻尼狀態(tài)

圖1-1(b)沖激響應(yīng)電路連接示意圖連接P702與P914，輸入頻率f=500Hz，幅度為1.5V的方波，連接P913與P914

。0.1μ信號(hào)源P912W902L1C2C1R11KΩ1TP91310KΩ10mH1TP906產(chǎn)生沖激信號(hào)方波信號(hào)欠阻尼狀態(tài)

臨界狀態(tài)

過(guò)阻尼狀態(tài)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容階躍響應(yīng)波形觀察與參數(shù)測(cè)量設(shè)激勵(lì)信號(hào)為方波，其幅度平均值為1.5V，頻率為500Hz。①

連接P702與P914,P702與P101。(P101為毫伏表信號(hào)輸入插孔).②J702置于“脈沖”，撥動(dòng)開關(guān)K701選擇“脈沖”；③

按動(dòng)S701按鈕,使頻率f=500Hz，調(diào)節(jié)W701幅度旋鈕，使信號(hào)幅度為1.5V。（注意：實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整信號(hào)源的輸出信號(hào)的參數(shù)時(shí)，需連接上負(fù)載后調(diào)節(jié)）④示波器CH1接于TP906，調(diào)整W902，使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格1—1中。⑤TP702為輸入信號(hào)波形的測(cè)量點(diǎn)，可把示波器的CH2接于TP702上，便于波形比較。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容階躍響應(yīng)波形觀察與參數(shù)測(cè)量沖激信號(hào)是由階躍信號(hào)經(jīng)過(guò)微分電路而得到。實(shí)驗(yàn)電路如圖1—1（b）所示。①P702與P912,P702與P101；（頻率與幅度不變）②將示波器的CH1接于TP913，觀察經(jīng)微分后響應(yīng)波形（等效為沖激激勵(lì)