二阶系统的特性测量实验报告

《实验七二阶系统的特性测量》实验报告一、实验目的1、掌握二阶网络的构成方法。2、掌握二阶网络的系统响应特性。3、了解二阶网络波特图的测量方法。二、实验内容1、通过阶跃信号观察其阶跃响应。2、通过正弦信号观察系统的幅频特性，学会绘制波特图。三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台。2、二阶系统分析模块一块。3、20MHz示波器一台。四、实验内容1、把二阶系统分析模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和主板上的电源（看清标识，防止接错，带保护电路），并打开此模块的电源开关。2、二阶网络单位阶跃响应测量：函数信号发生器模块产生一频率为1KHz，峰峰值为5V左右的方波信号，将方波信号加入到此实验模块的“输入”端。用示波器测量二阶网络的单位阶跃响应，改变系统的阻尼系数，可以观察不同阻尼情况下的阶跃响应。得出结果如下3、二阶网络波特图的测量幅频特性的测量：（1）首先用函数信号发生器模块的频率选择在中频段，“频率调节”选择最小频率（约为1KHz），使其产生一峰峰值为5V左右的正弦信号，加入到此实验模块的插孔“输入”端。（2）用示波器测量“输出”，观察二阶网络的输出信号。（3）然后不断增加信号源的输出频率（以二倍频为一步进，即2K、4K、6K……），并保持其输出幅度不变，测量相应频点，并记录下输出信号的幅度、输出信号与输入信号的相位差。以频率与输出幅度（可换算成相对0点的相对电平值，单位为dB）为变量画出一曲线，即为二阶网络的幅频特性。相频特性的测量：（1）首先用函数信号发生器模块的频率选择在中频段，“频率调节”选择最小频率（约为1K），使其产生一峰峰值为5V左右的正弦信号，加入到此实验模块的插孔“输入”端。（2）用示波器的两个探头测量，一个测输出，一个测输入，用李沙育图的方法观察（以45、90、135、180为特征角度）。不同系统阻尼情况下的幅频和相频特性：先使二阶系统工作在欠阻尼状态下，即1，进行观察，可以改变系统的工作阻尼状态，测量过阻尼状态的幅频特性和相频特性。得出的波形及李沙育图如下一，工作在欠阻尼状态：2KHZ4KHZ6KHZ8KHZ二，工作在欠阻尼状态：2KHZ4KHZ6KHZ