(無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng))

(無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng))(無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng))/(無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng))信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼J(rèn)識(shí)無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)目捶ā?、認(rèn)識(shí)無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1、觀察信號(hào)在失真系統(tǒng)中的波形。2、觀察信號(hào)在無(wú)失真系統(tǒng)中的波形。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一套。2、外置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)。3、20MHz雙蹤示波器一臺(tái)。四、實(shí)驗(yàn)原理1、一般情況下，系統(tǒng)的響應(yīng)波形和激勵(lì)波形不相同，信號(hào)在傳輸過(guò)程中將產(chǎn)生失真。線性系統(tǒng)引起的信號(hào)失真有兩方面因素造成，一是系統(tǒng)對(duì)信號(hào)中各頻率重量幅度產(chǎn)生不相同程度的衰減，使響應(yīng)各頻率重量的相對(duì)幅度產(chǎn)生變化，引起幅度失真。另一是系統(tǒng)對(duì)各頻率重量產(chǎn)生的相移不與頻率成正比，使響應(yīng)的各頻率重量在時(shí)間軸上的相對(duì)地址產(chǎn)生變化，引起相位失真。線性系統(tǒng)的幅度失真與相位失真都不產(chǎn)生新的頻率重量。而對(duì)于非線性系統(tǒng)則由于其非線性特點(diǎn)對(duì)于所傳輸信號(hào)產(chǎn)生非線性失真，非線性失真可能產(chǎn)生新的頻率重量。所謂無(wú)失真是指響應(yīng)信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)對(duì)照，可是大小與出現(xiàn)的時(shí)間不相同，而無(wú)波形上的變化。設(shè)激勵(lì)信號(hào)為e(t)，響應(yīng)信號(hào)為r(t)，無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件r(t)Ke(tt0)式中K是一常數(shù)，t0為滯后時(shí)間。滿足此條件時(shí)，r(t)波形是e(t)波形經(jīng)t0時(shí)間的滯后，誠(chéng)然，幅度方面有系數(shù)K倍的變化，但波形形狀不變。2、對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)失真?zhèn)鬏?，?duì)系統(tǒng)函數(shù)H(j)應(yīng)提出怎樣的要求設(shè)r(t)與e(t)的傅立葉變換式分別為R(j)與E(j)。借助傅立葉變換的延時(shí)定理，從上式可以寫(xiě)出R(j)KE(j)ejt0其他還有R(j)H(j)E(j)所以，為滿足無(wú)失真?zhèn)鬏攽?yīng)有H(j)Kejt0即對(duì)于系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特點(diǎn)提出的無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件。欲使信號(hào)在經(jīng)過(guò)線性系統(tǒng)時(shí)不產(chǎn)生任何失真，必定在信號(hào)的全部頻帶內(nèi)，要求系統(tǒng)頻率響應(yīng)的幅度特點(diǎn)是一常數(shù)，相位特點(diǎn)是一經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖2-8-1所示。H(j)()t0KOO圖2-8-1無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的幅度和相位特點(diǎn)3、本實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)的電路圖如圖2-8-2所示（采用示波器的衰減電路）圖2-8-2示波器衰減電路計(jì)算以下：R2jC2R21U0()jC2H())R1R2Ui(jC1jC2R111jC1R2jC2R2＝1jR2C2R1R21jR1C11jR2C2若是R1C1R2C2，則R2H()是常數(shù)，()0R2R1滿足無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、把系統(tǒng)復(fù)域與頻域解析模塊插在主板上，用導(dǎo)線接通此模塊“電源接入”和主板上的電源（看清表記，防范接錯(cuò)，帶保護(hù)電路），并打開(kāi)此模塊的電源開(kāi)關(guān)。2、打開(kāi)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的電源開(kāi)關(guān)，使其輸出一方波信號(hào)，頻率為1K，峰峰值為5V，將其接入到此實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸入端，用示波器的兩個(gè)探頭觀察，一個(gè)接入到輸入端，一個(gè)接入到輸出端，以輸入信號(hào)作輸出同步進(jìn)行觀察。3、觀察信號(hào)可否失真，即信號(hào)的形狀可否發(fā)生了變化，若是發(fā)生了變化，可以調(diào)治電位器“失真調(diào)治”，可調(diào)治到輸出與輸入信號(hào)的形狀一致，可是信號(hào)的幅度發(fā)生了變化（一般變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍）。4、改變信號(hào)源，采用的信號(hào)源可以從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器引入，也可以從常用信號(hào)分類與觀察引入各種信號(hào)，重復(fù)上述的操作，觀察信號(hào)的失真和非失真的情況。六、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）輸入信號(hào)失真條件下的輸入輸出信號(hào)波形(1)三角波（