实验四冲激响应与阶跃响应零输入与零状态响应.ppt

实验四 阶跃响应与冲激响应/零输入与零状态响应 二、实验原理 1、RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应 冲激信号是阶跃信号的导数， 对线性时不变系统，冲激响应也是阶跃响应的导数。 为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代替阶跃信号，而用周期方波通过微分电路后得到的尖脉冲代替冲激信号，冲激脉冲的占空比可通过电位器W102调节。 三、实验内容 （2）冲激响应的波形 断开跳线J101，将DDS产生的VPP＝4V，f0＝1KHz方波送入TP102。 观察方波信号经微分后的响应波形TP101（等效为冲激激励信号）。 调节电位器W102，改变冲激脉冲信号的占空比，使脉冲信号更接近冲激信号。 四、输入、输出点参考说明 TP101：阶跃激励信号输入点。 TP102：冲激激励信号输入点。 TP103：阶跃（冲激）响应信号输出点。 TP201：激励信号输入点。 TP202：系统的零状态响应输入点。 TP203：系统的零输入响应输出点。 TP204：系统的全响应输出点。 * 一、实验目的 1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响。 2、掌握有关信号时域的测量方法。 3、熟悉系统的零输入响应与零状态响应的工作原理及特性的观察方法。 电路原理图中，其阶跃响应有三种状态： 当电阻 时，称过阻尼状态； 当电阻 时，称临界阻尼状态； 当电阻 时，称欠阻尼状态。 2、零输入和零状态响应 Vc(0-) Vc(t) e(t) R + + + - 第一项与输入激励无关,称之为零输入响应 第二项与起始储能无关，只与输入激励有关，被称为零状态响应。 则系统的响应为： 零状态响应 零输入响应 全响应 1、阶跃响应与冲激响应 （1）阶跃响应 将DDS产生VPP＝4V、f0＝1KHz方波信号送入激励信号输入点TP101； 调节W101，从TP103观察阶跃响应波形； 使电路分别工作在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态，观察三种状态的阶跃响应波形。 连接跳线J101，调节W101，观察TP103的波形，使电路分别工作在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态，观察冲激响应输出波形。 2、零输入与零状态响应 （1）零状态响应 将DDS信号发生器产生的f0＝125Hz,VP-P=4V的方波信号送入激励信号输入点TP201。 调节电位器W201，观察一阶RC系统的零状态响应输出点TP202的波形 ； （2）零输入响应 调节电位器W202，观察一阶RC系统的零输入响应输出点TP203的波形 ； TP201 TP202 零状态响应 TP203 零输入响应 分别调节电位器W201和W202，观察系统不同的输入信号表征出不同的响应波形，分析全响应与零输入响应、零状态响应的关系。 *