信号与系统实验指导书

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实验一 滤波器

一 实验目的

1 了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性;

2 对比并研究无源滤波器和有源滤波器的滤波特性; 二 原理说明

1.滤波器的作用是对输入信号的频率具有选择性。滤波器的种类很多,但总的来说,可分为两大类,即经典滤波器和现代滤波器。经典滤波器可分为四种,即低通(LP )、高通(HP )、带通(BF )、带阻(BS )滤波器。图1-1分别给出了四种滤波器的理想幅频响应。

图1-1 四种滤波器的理想幅频特性

2 滤波器可认为是一个二端网络,可用图1-2的模型来描述。其幅频特性和相频特性可由下式反映: . .

H (j ω) =U2/U1=A(ω)∠θ(ω)

H (j ω)为网络函数,又称为传递函数。

三 预习练习

1

预习滤波器的有关内容和原理;

2 预习运算放大器的相关知识及用运算放大器构成滤波器的方法;

3 推导各类滤波器的网络函数。

(b )高通滤波器

(c) 带通滤波器

(a) 低通滤波器

0 fc f

(d) 带阻滤波器

0 fcl f0 fch f

图1-2 滤波器

四实验步骤及内容

1 用实验导线按图1-3构造滤波器:

(a) 无源低通滤波器 (b) 有源低通滤波器

(c) 无源高通滤波器 (d) 有源高通滤波器

(e) 无源带通滤波器 (f) 有源带通滤波器

(g)无源带阻滤波器(h)有源带阻滤波器

图1-3 各种滤波器的实验电路图

2 测试各无源和有源滤波器的幅频特性:

例1:测试RC无源低通滤波器的幅频特性。

实验电路如图1-3(a)所示。

实验时,打开函数信号发生器,使其输出幅度为1V的正弦信号,将此信号加到滤波器的输入端,在保持正弦信号输出幅度不变的情况下,逐渐改变其频率,用交流电压表测量滤

波器输出端的电压U2。每当改变信号源频率时,

例2:测试RC有源低通滤波器的幅频特性。

实验电路如图1-3(b)所示。放大系数K=1。

实验时,打开函数信号发生器,使其输出幅度为1V的正弦信号,将此信号加到滤波器的输入端,在保持正弦信号输出幅度不变的情况下,逐渐改变其频率,用交流电压表测量滤波器输出端的电压U2。每当改变信号源频率时,都必须观测一下U1是否保持稳定1V,数据如有改变应及时调整,将测量数据记入下表。

按照以上方法,分别测量其它种类的滤波器的幅频特性。

五仪器设备:

1 信号与系统实验箱

2 交流电压表

3 双踪示波器

六实验报告要求

1 根据实验测量所得数据,绘制各类滤波器的幅频特性曲线。比较并计算出特征频率、截止频率和通频带。

2 分析各类无源和有源滤波器的滤波特性。

实验二一阶电路的瞬态响应

一实验目的

1用万用表观察时间常数τ较大的RC串联电路接通直流电压的瞬态响应。熟悉用万用表判别较大电容好坏的方法。

2用示波器观察和测定RC电路的阶跃响应和时间常数τ。

3了解时间常数对响应波形的影响及积分、微分电路的特点。

二原理说明

1 用万用表观察大时间常数的RC串联电路接通直流电压的瞬态响应。

如上图所示,虚线框内为万用表的欧姆档等效电路,它由电池,中值电阻r 和电流表G 组成。当万用表黑、红表笔分别接电解电容的正、负极时,就构成了RC 串联电路接通直流电压的情况,而表头指针的偏转就反映了电路响应电流的大小(满度电流I=v/r )。当将电容的两个端点短路,即使电容的初始电压为零 0)0(=C V ,则电容两端的电压为

)1(/τt C e V V --=

电路中电流为 τ

/t e r

V i -=

其中rc =τ是这个电路的时间常数,若从下图所示响应电流随时间变化的曲线上,任

意选两点P (i 1,t 1)和Q (i 2, t 2)

则由 τ

/11t e r V i -=

τ/22t e r

V

i -=

得 τ/)(ln 122

1t t i i

-=

于是,可得时间常数τ的关系式 )

/ln(211

2i i t t -=

τ

若取 2/12i i = 则 7

.01

2t t -=

τ 这样,只要从某点电流值i 1开始计时到i 1/2值所经历的时间除以0.7即为电路的时间常数τ。

当改变万用表欧姆档的档值时,其中值电阻值也随之改变,即电路的时间常数τ也随之改变,则瞬态响应所经历的时间也随之改变。当被测电容很小时,由于τ太小和表针的惰性,表针还未启动瞬态响应过程已经结束。所以,当电容量小于0.01uF 时,用万用表欧姆档还不能观察到电路的瞬态响应过程,且也只能在R ×10K 档(r 中=240K )观察到表针有摆动的现象,表针未偏转至满度值就返回。

利用上述原理就可用万用表来判别大于0.01uF 的电容器的好坏,若表针不摆动或偏转后不返回,则说明电容器开路或短路。若表针不返回至“∞”处,则说明电容器漏电。

2 积分电路和微分电路

图2-1 万用表的欧姆档检查电解点容等效电路

图2-2 点容器接通直流电压时响应

电流

如图所示为一阶RC 串联电路图。

)(t Vs 是周期为T 的方波信号, 设0)0(=C V 则

dt t V RC dt R t V C dt t i C t V R R C ?

??===

)(1)(1)(1)( 当时间常数RC =τ很大,即τ》T 时,在方波的激励下,C V 上冲得的电压远小于R V 上的电压,即)(t V R 》)(t V C 因此 )()(t V t Vs R ≈

所以 dt t V RC t V S C ?

)(1

)( 上式表明,若将)(t V C 作为输出电压,则)(t V C 近似与输出电压)(t Vs 对时间的积分成正比。我们称此时的RC 电路为积分电路,波形如下

如果输出电压是电阻R 上的电压V R (t )则有

dt

t dV RC t i R t V C R )

()()(?

=?= 当时间常数RC =τ很小 ,即τ《T 时,)(t V C 》)(t V R ,因此)()(t V t V C S ≈ 所以 dt

t dV RC

t V S R )

()(≈ 上式表明,输出电压V R (t )近似与输出电压VS (t )对时间的微分成正比。我们称此时的RC

V S V 图2-3 一阶RC 串联实验电路图

在实验中,我们可以选择不同的时间常数满足上述条件,以实现积分电路和微分电路。 三 预习练习

1 复习有关瞬态分析的理论,瞬态响应的测量,弄清一阶电路的瞬态响应及其观察方法。

2 定性画出本实验中不同时间常数的瞬态响应的波形,并从物理概念上加以说明。

3 计算用(指针式)万用表的R ×1K 档接通1000uF 电路的时间常数τ。

4 如何使用万用表和示波器来测量电路的时间常数τ 四 实验内容和步骤

1 用万用表观察τ较大的RC 串联电路接通直流电压的瞬态响应。 (1) 将待用的电容器短路,将其原有充电电荷放电。

(2) 观察当用万用表的欧姆档R ×1K 、R ×100接通1000uF (25V )、10uF (25V )电容器时(注意表笔的极性),表针的偏转和返回速率的变化(此即为RC 串联电路的电流瞬态响应),记录表针稳定后的读数。

(3) 观察用万用表的欧姆档R ×1K 、R ×10K 接通0.01uF 电容时表针的变化,并解释其现象。

(4) 用万用表欧姆档R ×1K 测定接通1000uF 电容器的电路的时间常数。

(5)用万用表判别有故障的电容器属于何类故障,记录观察到的现象和故障的类别。 2 用示波器测量一阶电路的瞬态响应。

(1) RC 电路瞬态响应的测量

图2-6 RC 瞬态响应实验电路

如图,取C=0.1uF ,R 分别为10k ,1k ,510Ω时,用示波器观察和描绘输入方波(周期T=100us )时的输出电压V c (t )波形,并用示波器测量R=1k 时电路的时间常数。

图2-5 微分电路波形

(2) CR 电路瞬态响应的测量

图2-7 CR 瞬态响应实验电路

如图,取C=0.01uF ,R 分别为10k ,1k , 510Ω时,用示波器观察和描绘输入方波(周期T=200us )时的输出电压V R (t)波形。 五 实验器材

1 (指针式)万用表

2 双踪示波器

3 信号与系统实验箱 六 实验报告

1 整理各项实验观察和测量的结果,描绘不同时间常数的输入和输出波形。

2 分析实验结果,说明元件数值改变对一阶电路瞬态响应的影响。

实验三 一阶电路的零输入响应、零

状态响应及完全响应

一 实验目的

1 用示波器观察一阶电路的零输入响应,零状态响应及完全响应。

2 理解并掌握一阶电路各响应的物理意义。 二 原理说明

一阶连续时间系统如图所示

其模型可用微分方程

R

V

V R dt dV C C =+1 表示 微分方程的解反映了该系统的响应,其中零输入响应由方程的齐次解得到,零状态响应应由方程的全解得到。完全响应应由方程的齐次解和全解得到,即可由零输入响应和零状态响应得到。 三 预习练习

课前认真阅读教材中微分方程模型的零输入响应,零状态响应的求解过程,并深刻体会。

图3-1 一阶连续系统实验电路

四实验步骤与内容

1 如图搭接线路

图3-2 一阶电路响应实验电路

2 V1(0)=12V,V2(0)=5V

(1) K1置于a,K2置于c,待光点回到起始位置后,将K2由c扳向d,观察并记录零输入响应。

(2) K1置于b,K2置于d,待光点回到起始位置后,将K2由d拨向c,观察并记录零状态响应。

(3) K1置于a,K2置于c,待光点回到起始位置后,将K1由a拨向b,观察并记录完全响应。

图3-3 响应波形一

3将V1与V2互换即取V1(0)=5V,V2(0)=12V,重复上述步骤。

图3-4 响应波形二

五实验器材

1 信号与系统实验箱

2 示波器

六 实验报告

1 在同一坐标下记录观察到的零输入、零状态及完全响应波形。

2 分析实验结果。说明观察波形与理论分析波形差异的原因。

实验四 二阶电路的瞬态响应

一 实验目的

1 观察和测定RLC 串联电路的阶跃响应和冲激响应,并研究电路参数对响应波形的影响。

2 观察RLC 并联谐振电路对高频脉冲激励的响应,并研究电路参数对响应波形的影响。 二 实验原理说明

1 RLC 串联电路的阶跃响应和冲激响应的观察。

电路如上图所示,其阶跃响应和冲激响应可以有三种情况。

C

L

R 2

>时为过阻尼情况, C

L

R 2

<时为欠阻尼情况, C

L

R 2

=时为临界情况。 因此对于不同R ,其电路响应波形是不同的。因为冲激信号是阶跃信号的导数,所以对线性时不变电路,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顶脉冲代替冲激信号。

2 高频脉冲作用于RLC 并联谐振回路的响应。

图4-1 RLC 串联电路响应实验电路

图4-2 PLC 并联电路响应实验电路

观察如上图所示电路在加上脉宽为0τ的高频脉冲冲激励电流时,其输出电压的响应波形随电路元件参数不同而不同。

⑴ 当回路对激励信号载频调谐时,在高频脉冲宽度0τ内,即0<t <0τ时间内响应电压的振幅将按指数规律由零逐步增长至稳定值;当第一个高频脉冲已经终止而第二个高频脉冲尚未到来的时间内,即0τ<t <T 时间内响应电压的振幅将按指数规律逐渐衰减至零。可见响应电压不能随激励电流作振幅的突变,其振幅的建立和衰减都需要一定的时间。如果回路的Q 值值太高(即R 太大),则振幅的建立和衰减经历的时间过长,就可能和下一个脉冲相连,使断续信号变为连续信号,从而使传送的信息产生错误。

⑵ 当回路对激励信号失谐时,响应电压振幅在建立过程中,先随时间增长,然后围绕其稳定值上下振荡,并逐渐趋于稳态值。 三 实验步骤

1 观测RLC 串联电路阶跃响应

按图4-1搭接线路,取L=100mH ,C=0.01uF ,用示波器观察输入T=200us (T=100us )的方波,对于不同R 值时,电容器两端的电压波形。 2 观测RLC 串联电路冲激响应

图4-3 RLC 串联电路冲激响应实验电路

在RLC 串联电路之前,设计一个R1C1组成微分电路(注意时间常数要远远小于方波周期,即τ《T,可取R1=510Ω,C1=0.01uF 》,使周期阶跃信号源变成周期冲激信号源。取方波周期T=8ms ,L=100mH ,C=0.01uF ,用示波器观察不同R 值时RLC 串联电路电容两端电压波形。

3 高频脉冲信号作用于RLC并联谐振电路的响应

图4-4 RLC并联电路响应实验电路

如图连线,在RLC并联谐振电路前串接R1电路使高频脉冲波电压源变成电流源,电感L取200uH(如果实验箱中没有可取感值相近的电感),电容C取200pF。用示波器观察和描绘输入电压和不同R值的响应波形,采用调L或给C再并联电容的方法使回路失谐。观察和描绘响应电压波形。(此实验仅供参考)

图4-4 RLC并联电路响应实验电路

四预习练习

1.复习有关瞬态分析的理论,理解并掌握二阶电路的阶跃响应、冲激响应和高频脉冲响应。

2.定性画出本实验中不同电路参数的瞬态响应波形。

五实验器材

1.信号与系统实验箱

2.示波器

六实验报告

1.描绘不同时间常数的输入和输出波形(要用同样的时间轴画出阶跃响应和冲激响应的波形,以便验证其微分关系)。

2.分析实验结果,说明电路参数改变对二阶电路瞬态响应的影响。

实验五二阶网络函数的模拟

一实验目的

1 掌握求解系统响应的一种方法——模拟解法。

2 研究系统参数变化对响应的影响。

二原理说明

1 为了求解系统的响应,需建立系统的微分方程,一些实际系统的微分方程可能是一个高阶微分方程或者是一个微分方程组,它们的求解是很费时间甚至是困难的。由于描述各种不同系统(如电系统,机械系统)的微分方程有惊人的相似之处,因而可以用电系统来模拟各种非电系统,并进一步用基本运算单元获得该实际系统响应的模拟解。这种装置又称为“电子模拟计算机”。应用它能较快地求解系统的微分方程,并能用示波器将求解结果显示出来。在初学这种方法时不妨以简单的二阶系统为例(本实验就是如此),其系统的微分方程为:

y”+a1y’+a0y=x

方框图如图5-1所示:

图5-1 二阶网络函数方框图

实际装置如图5-2所示。

图5-2实验线路图

由模拟电路可得模拟方程为:

?????

???

-=--=--=--=-===dt dVo C R Vn Vb dt dVb C R Vq Va Rw Vb Vm R Vm Vi Rw Va Vh R Vh Vo Vn Vq Vm Vh 2

4,13

22,110,0, 只要适当的选定模拟装置的元件参数,可得模拟方程和实际系统的微分方程完全相同。 本模拟实验的电路中:R1= R2= R3= R4=10k Ω Rw1= Rw2=10k Ω C1=C2=0.1uF

由上式可得: Vb Va Vo Vi -+= 根据电路整理可得:

"'214324Vo C C R R Vo C R Vo Vi ????+??+=

将电阻和电容参数代入

则有: "

6'31010Vo Vo Vo Vi --++=

3 、实际系统响应的变化范围可能很大,持续时间可能很长,但是运算放大器输出电压是有一定限制的,大致在±10伏之间。积分时间受RC 元件数值限制也不能太长,因此要合理的选择变量的比例尺度My 和时间的比例尺Mt ,使得Vy=MyY ,t M =M t t ,式中Y 和t 为实验系统方程中的变量和时间,V y 和t M 为模拟方程中的变量和时间。 在求解系统的微分方程时,需了解系统的初始状态y (0)和y ’(0)。 三 预习练习

1 系统如实验图5-3所示,弹簧的倔强系统K=100牛/米,M=1Kg ,物体离开静止位置距离为y ,且y (0)=1cm ,列出y 变化的方程式。(提示:用F=Ma 列方程)。

2 拟定求得上述方程模拟解的实验电路和比例尺。

图5-3 物理系统

四 实验内容及步骤

1 列出实验电路的微分方程,并求解之(见原理说明部分)。

2 将正弦波接入电路,用示波器观察各测试点的波形,并记录之。

3 调节电位器,重复上述内容。 五 仪器设备

1 信号与系统实验箱。

2 双踪示波器。 六 报告要求

1 绘出所观察到的各种模拟响应的波形,将其零输入响应与笔算微分方程的结果相比较。

2 归纳和总结用基本运算单元求解系统时域响应的要点。

实验六 方波信号的分解

一 实验目的

观察方波信号的分解 二 原理说明

1 任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。对周期信号由

它的付里叶级数展开式

∑∞

-∞

==

k t

jk k

e

c t x 0)(ω (0ω为基波频率)

可知,各次谐波为基波频率的整数倍。而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成分,每一频率成分的幅度均趋向无限小,但相对大小是不同的。

将电信号中所包含的某一频率成份提取出来的方法很多,可以通过一个LC 谐振选频网络提取,也可以通过带通滤波器提取。本实验采用的是后一种方法。

2 带通滤波器可以用运算放大器及RC 阻容元件构成有源带通滤波器。也可以用集成电路构成。实验中选用后一种方法。滤波芯片选用MAXIM 公司的MAX267集成芯片,该片内集成了两个二阶滤波器,并且根据采样时钟选择滤波频率及根据带宽选择Q 值均具有可编程功能。同时,还可通过多片级联进行扩展等。其中每个二阶滤波器由开关电容网络SCN ,比较器,加法器,积分器及可编程阵列等构成(另外,该芯片除了两个二阶滤波器之外,还集成了一个独立的反相运算放大器)。芯片原理框图如下图

实验中所用被测信号是1KHz 的周期方波,其复指数形式的付里叶级数为: ∑∑∞

-∞

=∞

=--++==

k k t jk k t jk k t

jk k

e c e c c e

c t x 1

0)()(000ωωω

k c 即包含了K 次谐波振幅也包含了K 次谐波的相位,因此工程上用它表示频谱极为方

便,其双边频谱图为:

|Ck| 图6-1 MAX267原理框图

09ω-07ω-05ω-03ω-0ω- 0 0ω 03ω 05ω 07ω 09ω

因此设计带通滤波器的中心频率分别为3KHz, 5KHz,7KHz,9KHz,并且带宽要足够的窄(高Q 值)就能够分别提取出方波信号的三、五、七、九次谐波,实现方波信号的分解。从频谱图上可以看出方波信号随着谐波阶次的增加,分量成分越来越少。因此,我们这里只提取到九次谐波分量。 三 报告要求

1 调解函数信号发生器,产生频率为1KHz 左右、幅度±200mv 左右、占空比为50%的方波信号;

2 输入到谐波产生电路的输入端,用示波器依次观察各次谐波波形,并记录波形幅度及频率值(注意调解方波信号幅值)。

四 仪器设备

1 信号与系统实验箱;

2 双踪示波器。 五 注意事项及必要的说明

由于存在元器件量值精度及信号串扰、噪声以及不同示波器探头阻抗值的差异,特别是读取测量值的误差更是因人而异等因素的影响,使得在调试时有时并不是件非常容易的事情。所以在做实验时,要注意调节信号的频率及幅值,特别是调节信号源频率有时可能会比1khz 稍大或稍小些。 六 报告要求

图6-2 方波信号双边频谱

图6-3 谐波产生实验电路框图

整理并绘出实验中所观察到的各种波形,评述实验结果。

实验七方波信号的合成

一实验目的

观察方波信号的合成。

二原理说明

见方波信号的分解原理说明。

三预习练习

认真阅读教材中周期信号级数的分解及合成原理,并深刻理解吉伯斯现象的产生。

四实验内容及步骤

1 同上次实验调节信号源产生方波信号,并分别分解出基波及三、五、七、九次谐波(注意基波与各次谐波的幅值关系分别大约为1:1/3,1:1/5,1:1/7,1:1/9)。

2 将基波和三次谐波分量接至如图7-1加法器的输入端,用示波器观察加法器输出波形,并记录之;

3再分别将五次、七次、九次谐波分量输入加法器,观测相加后的波形,记录之。

图7-1 方波信号合成电路原理图

五仪器设备

1 信号与系统实验箱

2 双踪示波器

六注意事项

1 基波与谐波的幅值基本符合1:1/3,1:1/5,1:1/7,1:1/9的关系。

2 在分别相加时,注意加法器的电阻值的选择(R1=R2=R3=R4=R5=10K,R6=1K或R6=0即同相端直接接地)。

七实验报告

整理并绘出实验中所观察到的各种合成波形并与分解之前的波形进行比较,评述实验结

果。

实验八抽样定理

一实验目的

1 了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。

2 验证抽样定理。

二原理说明

1 离散时间信号可以从离散信号源获得,也可以从连续时间信号经抽样而获得。抽样信号f S(t)可以看成是连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。即:

f S(t)= f(t)×s(t)

如图8-1所示。T S为抽样周期,其倒数f S =1/T S称为抽样频率。

图8-1 对连续时间信号进行的抽样

对抽样信号进行傅里叶分析可知,抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限多个经过平移的原信号频谱。平移后的频率等于抽样频率f S及其各次谐波频率2 f S、3f S、4f S、5f S ……。

当抽样信号是周期性窄脉冲时,平移后的频谱幅度按sinx/x规律衰减。抽样信号的频谱是原信号频谱周期性的延拓,它占有的频带要比原信号频谱宽得多。

2 正如测得了足够的实验数据以后,我们可以在坐标纸上把一系列数据点连接起来,得到一条光滑的曲线一样,抽样信号在一定条件下也可以恢复到原信号。只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率f max的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。

(a)连续信号的频谱

(b)高抽样频率时的抽样信号及频谱(不混叠)

(c)低抽样频率时的抽样信号及频谱(混叠)

图8-2冲激抽样信号的频谱图

3 信号得以恢复的条件是f S>2B,其中f S为抽样频率,B为原信号占有的频带宽度。而f min =2B为最低的抽样频率,又称为“奈奎斯特抽样率”。当f S <2B时,抽样信号的频谱会了生混叠,从发生混迭后的频谱中,我们无法用低通滤波器获胜者得原信号频谱的全部内容。在实际使用中,仅包含有限频谱的信号是极少的,因此即使f S=2B,恢复后的信号失真还是难免的。图8-2画出了当抽样频率f S>2B(不混迭时)及f S<2B(混迭时)两种情况下冲激抽样信号的频谱图。

实验中选用f S <2B、f S =2B、f S >2B三种情况抽样频率对连续信号进行抽样,以验证抽样定理——要使信号采样后能不失真地还原,抽样频率f S必须大于信号频率中最高频率的两倍即f S >2 f max。

4 为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原,可用实验原理框图8-3的方案。除选用足够高的抽样频率外,常采用前置低通滤波器来防止原信号频谱过宽而造成抽样后信号频谱的混叠。但这也会造成失真。如实验选用的信号频带较窄,则可不设置低通滤波器。本实验就是如此。

图8-3 抽样定理实验方框图

三预习练习

1 若连续时间信号为5kHz的正弦波,开关函数频率为15.6KHz的窄脉冲,试求抽样后的信号f S (t)画出波形图。

2 若连续时间信号取频率为400Hz的方波或三角波,计算其有效的频带宽度。该信号经频率为f S的周期性脉冲抽样后,若希望通过低通滤波器后的信号失真较小,则抽样频率和低通滤波器的截止频率应取多大?

四实验内容及步骤

1 方波信号的抽样与恢复。

(1)观察方波信号的抽样。

调节函数信号发生器,使其输出频率分别为250Hz、500Hz、1KHz的方波s(t)的频率分别设为3.9KHz和62.5KHz,观察抽样后的波形,并记录之。

(2)观察恢复后的波形。

观察(1)中的恢复波形,即滤波器输出的信号f’(t)的波形,并记录之。

2 三角波信号的抽样与恢复。

重复1的步骤

3 正弦波信号的抽样与恢复。

重复1的步骤。

五仪器设备

1 信号与系统实验箱。

2 双踪示波器。

六报告要求

1 分别画出观察到的f(t)为500Hz时的方波、三角波、及正弦波时,开关函数s(t)的频率为3.9KHz时的抽样信号f S (t)的波形和恢复后的信号f’(t)的波形,并进行比较。

2 在什么情况下观察到的f S (t)的波形最好?为什么?

3 开关函数s(t)的最低频率和最高频率分别是多少?当f S (t)的波形较好时能对

方波、三角波、正弦波进行抽样的最高频率分别是多少?

4 其它体会。

综合设计实验信号在线性时不变系统中的输入输出方法一、实验目的:

3、利用Matlab仿真试验信号通过LTI系统传输过程的分析。

4、锻炼学生综合分析能力和动手能力。

信号与线性系统实验二

实验二、信号与系统时域分析的MATLAB 实现 一、实验目的 掌握利用Matlab 求解LTI 系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应,理解卷积概念。 二、实验内容 1、 卷积运算的MA TLAB 实现: (1) 计算连续信号卷积用MATLAB 中的函数conv ,可编写连续时间信号卷积通用函 数sconv , function [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p) f=conv(f1,f2);f=f*p; n3=n1(1)+n2(1); n4=n1(end)+n2(end); n=n3:p:n4; 例2.1 )()()(21t f t f t f *= p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=0:p:1; f2=2*n2; [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-1.5,5,0,2]),grid on 利用此例验证两个相同的门函数相卷积其结果为一个等腰三角形,两个不同的门函数相卷积

其结果为一个等腰梯形: <1>相同: p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-1:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,2]),grid on <2>、不同: p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-3:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-4,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,5]),grid on

产品管理-电脑产品可靠性试验作业指导书 精品

作业指导书WORK INSTRUCTION 文件名称:Doc. Name Fujitsu产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号: Doc. No. WI/750/050 拟制部门:Prepared by RTC版号: Version A/0 受控印章Ctrl. Stamp 受控副本章Ctrl. copy

一. 温湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在温湿条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒温恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃~30℃,相对湿度:35%~80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入恒温恒湿试验箱内(温度:30°C,RH:90%),2小时后,取出样品,在室温下放 置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃~30℃,相对湿度:35%~80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据

实验 涡流探伤实验指导书

实验涡流探伤实验(烟台大学王海波) 一、实验目的 1.了解涡流探伤的基本原理; 2.掌握涡流探伤的一般方法和检测步骤; 3.熟悉涡流探伤的特点。 二、实验原理 1. EEC-35/RFT涡流检测仪简介 EEC-35/RFT智能全数字式多频远场涡流检测仪是新一代涡流无损检测设备,它采用了最先进的数字电子技术、远场涡流技术及微处理机技术,能实时有效地检测铁磁性和非铁磁性金属管道的内、外壁缺陷。EEC-35/ RFT 既是一套完整的远场涡流检测系统,也可与常规的多频、多通道的普通涡流检测系统融为一体成为高性能、多用途、智能化的涡流检测新型设备。 EEC-35/RFT由于具备了四个相对独立的测试通道,可同时获得二个绝对、二个差动的涡流信号。仪器可通过软开关切换成两台二频二通道的涡流检测仪,同时连接两只探头进检测。具有5Hz 至5MHz 的可变频率范围,因此 EEC-35/RFT 特别适用于核能、电力、石化、航天、航空等部门在役铜、钛、铝、锆等各种管道、金属零部件的探伤和壁厚测量以及各种铁磁性管道的探伤、分析和评价。例如:锅炉管、热交换器管束、地下管线和铸铁管道等的役前和在役检测。EEC-35/RFT 具有可选的多个检测程序,同屏多窗口显示模式,同屏显示多个涡流信号的相位、幅度变化及其波形的情况。多个相对独立的检测通道,有多达三个混频单元,能抑制在役检测中由支撑板、凹痕、沉积物及管子冷加工产生的干扰信号,去伪存真,提高对涡流检测信号的评价精度。且由于采用了全数字化设计,能够在仪器内建立标准检测程序,方便用户现场检测时调用。 此外,仪器还具有组态分析功能,能够用于金属表面硬度、硬化深度层深等的检测及材料分选。 2.涡流检测原理 涡流检测是以电磁感应为基础的,它的基本原理可以描述为:当载有交变电

信号与线性系统分析实验报告~~

信号与线性系统分析 实验报告 学院:xxxxxxxxxxxxxxx 班级: xxxxxxxxxxxxxx 学号: xxxxxxxxxxxx 姓名: xxxxxxxx 2011-12-13

实验一1. 产生-100); 调用阶跃函数代码:

f=heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,3,-0.2,1.2]) 阶跃波形图: 3.画出f=exp(-2*t) .*heaviside(t). 代码: f=exp(-2*t) .*heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,5,-0.1,0.4]) 波形图:

3. 正弦函数程序函数单数代码:t=-pi:pi/40:pi; f=sin(2*pi*50*t); plot(t,f) axis([-3,3,-1.5,1.5]) 波形图:

实验二 连续信号的时域描述与运算 一.信号的平移和反转 1.将函数u(t)=heaviside(t); 代码: function f=u(t); f=heaviside(t); 2.画出f(t)=t*[u(t)-u(t-1)] 代码: f=t.*[u(t)-u(t-1)]; plot(t,f) axis([-3,3,-0.1,1.2])

波形图: 定义initialsignal(t)= t*[u(t)-u(t-1)]; 代码: function f=initialsignal(t); f=t.*[u(t)-u(t-1)]; 波形的平移和反转过程: 代码: t=-2:0.01:2; f=initialsignal(t); subplot(231) plot(t,f) f1=initialsignal(t+1);

电脑产品可靠性试验作业指导书

作 业 指 导 书 WORK INSTRUCTION 文件名称: Doc. Name Fujitsu 产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号: Doc. No. WI/750/050 拟制部门: RTC 版 号: A/0

5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃~30℃,相对湿度:35%~80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 三. 高温高湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在高温高湿条件下使用和贮存的可靠性,并确认胶脚(c ushion)是否影响涂装面(产品如有胶脚(c ushion)贴在涂装面上时). 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒湿恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃~30℃,相对湿度:35%~80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品.

可靠性测试规范

手机可靠性测试规范 1. 目的 此可靠性测试检验规范的目的是尽可能地挖掘由设计,制造或机构部件所引发的机构部分潜在性问题,在正式生产之前寻找改善方法并解决上述问题点,为正式生产在产品质量上做必要的报证。 2. 范围 本规范仅适用于CECT通信科技有限责任公司手机电气特性测试。 3. 定义 UUT (Unit Under Test) 被测试手机 EVT (Engineering Verification Test) 工程验证测试 DVT (Design Verification Test) 设计验证测试 PVT (Product Verification Test) 生产验证测试 4. 引用文件 GB/T2423.17-2001 盐雾测试方法 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验(试验Ab:低温) GB/T 2423.2-1995 电工电子产品环境试验(试验Bb:高温) GB/T 2423.3-1993 电工电子产品环境试验(试验Ca:恒定湿热) GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验(自由跌落) GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验(试验Fd: 宽频带随机振动) GB 3873-83 通信设备产品包装通用技术条件 《手机成品检验标准》XXX公司作业指导书 5. 测试样品需求数 总的样品需求为12pcs。 6. 测试项目及要求 6.1 初始化测试 在实验前都首先需要进行初始化测试,以保证UUT没有存在外观上的不良。如果碰到功能上的不良则需要先记录然后开始试验。在实验后也要进行初始化测试,检验经过实验是否造成不良。具体测试请参见《手机成品检验标准》。 6.2 机械应力测试 6.2.1 正弦振动测试 测试样品: 2 台

电子技术实验指导书

实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器(简称示波器)是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板,使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动;水平系统用作产生时基信号的锯齿波,经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板,使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波,具有直流电平调节、占空比调节,其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器(分压器)、检波器、指示器(表头)及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源: 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时,稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路,以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms,测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器,具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途:

信号与系统实验报告1

学生实验报告 (理工类) 课程名称:信号与线性系统专业班级:M11通信工程 学生学号:1121413017 学生姓名:王金龙 所属院部:龙蟠学院指导教师:杨娟

20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 (1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。 (3)尽量采用专用术语来说明事物。 (4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:常用连续信号的表示 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间: 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机,装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?=; 2. 绘制指数信号at Ae t (f =),其中A=1,0.4a -=; 3. 绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2; 4. 绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5; 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)2t (f ,)2t 2(f -; 6. 绘制抽样函数Sa (t ),t 取值在-3π到+3π之间; 7. 绘制周期矩形脉冲信号,参数自定; 8. 绘制周期三角脉冲信号,参数自定。 四、实验结果与分析 1.制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?= 实验代码: A=1;

可靠性试验管理规范(含表格)

可靠性试验管理规范 (IATF16949-2016/ISO9001-2015) 1.0目的: 为规范可靠性试验作业流程,保证出货产品的质量满足客户的需求,特制定本检查指引。 2.0适用范围: 适用制造中心生产的所有机顶盒试验及其他客户所要求试验的产品。 3.0名词定义: 无 4.0职责: 品保课负责落实本指引规定相关事宜,各相关部门配合执行。 5.0作业内容: 5.1 试验要求与标准不同客户的产品要求与标准都有差别,具体选择参照不同客户的要求与标准执行。 5.2 试验项目: 5.2.1高温老化试验: 试验员对量产的机顶盒进行高温老化试验,具体操作与标准请参照《高温老化作业指导书》执行;并将结果记录与【高温老化报表】中。如在老化过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 5.2.2 高低压开关冲击试验:

1)试验前,将接触调压器电源根据试验要求进行电压调整; 2)每个产品根据机型电压范围,在90V、135V、260V各电压段每4分钟切换一次电压,通电3分钟,再断电1分钟,冲击时间至少1小时。具体操作与标准请参照《高低压开关状态试验作业指导书》执行,并将试验结果记录在【高低压开关状态试验报表】中。如在试验过程中出现不良现象需及时反馈到QE和程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 3)每天对高低压冲击仪器的输出高、中、低电压用万用表进行电压点检,并将点检结果记录在【高低压冲击电压点检表】。 5.2.3 模拟运输振动试验: 将QA抽检后的产品按每天订单量的2%进行振动试验,具体操作与标准请参照《模拟运输振动作业指导书》执行,并将试验结果记录在【模拟运输振动测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.4 恒温恒湿试验: 将QA抽检后的产品按每个订单量抽取5台进行高、低温试验,具体操作与标准请参照《恒温恒湿作业指导书》执行,并将试验结果记录在【恒温恒湿测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.5 跌落试验: 将QA抽检报的产品均需做一角三梭六面跌落试验,跌落试验的数量至少为1箱,具体操作与标准请参照【跌落试验作业指导书】执行,并将试验结果记录在【跌落测试报告】中。如在测试后出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员

测试技术试验指导书

《机械工程测试技术》实验指导书 编者:郑华文刘畅 昆明理工大学机电学院实验中心 2014年5月

说明和评分 1学生按照实验预约表进行实验;在实验前,需对理论教学中相关内容做做复习并对实验指导书进行预习,熟悉实验内容和要求后才能进入实验室进行实验。在实验中,不允许大声喧哗和进行与实验不相关的事情。 2进入实验室后,应遵守实验室守则,学生自己应发挥主动性和独立性,按小组进行实验,在操作时应对实验仪器和设备的使用方法有所了解,避免盲目操作引起设备损坏,在动手操作时,应注意观察和记录。 3根据内容和要求进行试验,应掌握开关及的顺序和步骤:1)不允许带负荷开机。输出设备不允许有短路,输入设备量程处于最大,输出设备衰减应处于较小。2)在实验系统上电以后,实验模块和实验箱,接入或拔出元件,不允许带电操作,在插拔前要确认不带电,插接完成后,才对实验模块和试验箱上电。3)试验箱上元件的插拔所用连线,在插拔式用手拿住插头插拔,不允许直接拉线插拔。4)实验中,按组进行试验,实验元件也需按组取用,不允许几组混用元件和设备。 4在实验过程中,在计算机上,按组建立相关实验文件,实验中的过程、数据、图表和实验结果,按组记录后,各位同学拷贝实验相关数据文件等,在实验报告中应有反应。对实验中的现象和数据进行观察和记录。 实验评分标准: 1)实验成绩评分按实验实作和实验报告综合评分:实验实作以学生在实验室中完成实验表现和实验结果记录文件评定,评定为合格和不合格;实验报告成绩:按照学生完成实验报告的要求,对实验现象的观察、思考和实验结果的分析等情况评定成绩。初评百分制评定。 2)综合实验成绩评定按百分制。

信号与线性系统课程设计报告分析

信号与线性系统课程设计 报告 课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 班级: 姓名: 学号: 组号及同组人: 成绩: 指导教师: 日期:

课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 摘要:MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB特点:1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;4)功能丰富的应用工具箱,为用户提供了大量方便实用的处理工具。 关键词:GUI界面,信号采集,内插恢复,重采样,滤波器 一、课程设计目的及意义 本设计课题主要研究数字语音信号的初步分析方法、FIR数字滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计,拟主要达到以下几个目的: (1)熟悉Matlab软件的特点和使用方法。 (2)熟悉LabVIEW虚拟仪器的特点以及采用LabVIEW进行仿真的方法。 (3)掌握信号和系统时域、频域特性分析方法。 (4)掌握FIR数字滤波器的设计方法(窗函数设计法、频率采样设计法)及应用。 (5)了解语音信号的特性及分析方法。 (6)通过本课题的设计,培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 二、课题任务 (一)简单数字语音信号处理系统的Matlab设计。 使用GUI进行系统的图形用户界面设计,在该界面中包括对语音信号的读取,对信号的时域,频域分析,添加噪声,设计FIR数字滤波器(利用窗函数设计法、频率采样设计法任选)实现噪声滤除。具体任务如下: (1)对语音信号进行采集(读取),对数字语音信号加入干扰噪声,画出原始信号及带噪信号的时域波形,利用FFT进行频域分析,画出相应波形,并对语音进行播放。 (3)根据对语音信号及噪声的实际情况分析,选择适当的FIR数字滤波器进行设计,并对噪声进行滤除。

数字示波器使用实验操作指导

DS1000E-EDU 数字示波器实验操作指导 一、显示和测量正弦信号 观测电路中的一个未知信号,迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。 1、欲迅速显示该信号,请按如下步骤操作: (1) 信号发生器输出一正弦信号,将通道1连接到信号发生器。 (2) 按下 示波器将自动设置使波形显示达到最佳状态。在此基础上,您可以进一步调节垂直、水平档位,直至波形的显示符合您的要求。 2. 进行自动测量 示波器可对大多数显示信号进行自动测量。欲测量信号频率和峰峰值,请按如下步骤操作 (1) 测量峰峰值 按下 Measure 按键以显示自动测量菜单。 按下1号菜单操作键以选择信源 CH1 。 按下2号菜单操作键选择测量类型: 电压测量 。 在电压测量弹出菜单中选择测量参数: 峰峰值 。 此时,您可以在屏幕左下角发现峰峰值的显示。 (2) 测量频率 按下3号菜单操作键选择测量类型: 时间测量 。 在时间测量弹出菜单中选择测量参数: 频率 。 此时,您可以在屏幕下方发现频率的显示。 3、用Cursor 光标测量功能进行手动测量 (1) 信号发生器输出一任意频率的正弦信号,将信号发生器输出端连接示波器通道1。 (2) 按下Cursor 光标测量键,选择手动测量,测量出信号的周期、频率,电压峰峰值,画出信号波形,标出周期、频率,电压峰峰值。 二、X -Y 功能的应用,观察李沙如图形 1. 将信号A 连接通道1,将信号B 连接通道2。 2. 若通道未被显示,则按下 CH1 和 CH2 菜单按钮。 3. 按下 AUTO (自动设置)按钮。 4. 调整垂直旋钮使两路信号显示的幅值大约相等。 5. 按下水平控制区域的 MENU 菜单按钮以调出水平控制菜单。 6. 按下时基菜单框按钮以选择 X -Y 。示波器将以李沙如(Lissajous )图形模式显示。 7. 调整垂直、垂直和水平旋钮使波形达到最佳效果。 8.调节信号发生器A 路信号频率为f X =50Hz ,根据频率比值关系和f X =50Hz ,算出相应的f Y 值。缓慢调节信号发生器B 路信号频率频率f Y ,分别调出 ==Y X X Y N N f f ::3:1;2:1;3:2;1:1的稳定李萨如图形,将所见稳定图形描绘在记录表格(参考下表)中并同时记录信号发生器相应的频率读数f Y 。并计算f Y 信和f Y 的相对偏差

信号与线性系统实验指导书syzds

信号与线性系统实验指导书 《信号与线性系统》课程组 2006年9月修订

《信号与系统》实验箱简介 信号与系统实验箱有TKSS-A型、TKSS-B型和TKSS-C型三种。其中B型和C型实验箱除实验项目外,还带有与实验配套的仪器仪表。 TKSS-A型实验箱提供的实验模块有:用同时分析方法观测方波信号的频谱、方波的分解、各类无源和有源滤波器(包括LPF、HPF、BPF、BEF)、二阶网络状态轨迹的显示、抽样定理和二阶网络函数的模拟等。 TKSS-B型实验箱提供的实验模块与“TKSS-A型”基本一样,增加了函数信号发生器(可选择正弦波、方波、三角波输出,输出频率范围为20Hz~100KHz)、频率计(测频范围0~500KHz)、数字式交流电压表(测量范围10mV~20mV,10Hz~200KHz)等仪器。 TKSS-C型实验箱的实验功能和配备与“TKSS-B型”基本一样,增加了扫频电源(采用可编程逻辑器件ispLSI1032E和单片机AT89C51设计而成),它可在15Hz~50KHz的全程范围内进行扫频输出,亦可选定在某一频段(分9段)范围内的扫频输出,提供11档扫速,亦可选用手动点频输出,此外还有频标指示,亦可作频率计使用。 实验一无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。 3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。 二、原理说明 1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某 些频率(通常是某个频带范围)的信号通过,而其他频率的信号受到 衰减或抑制,这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤 波器,也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分 为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和 带阻滤波器(BEF)四种。我们把能够通过的信号频率范围定义为通 带,把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的 分界点的频率f c称为截止频率或称转折频率。图1-1中的A up为通 带的电压放大倍数,f0为中心频率,f cL和f cH分别为低端和高端截止 频率。

《通信电子线路》实验指导书XXXX版(简)

北方民族大学《通信电子线路》实验指导书 主编 校对 审核 北方民族大学电气信息工程学院 二○一三年九月

目录 实验一小信号谐振放大器的性能分析 (2) 实验二LC正弦波振荡器的综合分析 (8) 实验三振幅调制与解调电路研究与综合测试 (12) 实验四频率调制与解调电路研究与综合测试 (22) 实验五锁相环的工作过程及综合分析 (29)

实验一 小信号谐振放大器的性能分析 (综合性实验) 一、实验目的 1.掌握小信号谐振放大电路的组成和性能特点。 2.熟悉小信号谐振放大器的主要性能指标。 3.学会频响特性的测试。 二、实验仪器与器材 1. 高频电子技术实验箱中小信号谐振放大器实验模块电路(RK-050) 2. 示波器 3. 信号源 4. 扫频仪 三、小信号调谐放大器实验电路 图1-1为小信号调谐放大器实验电路(RK-050)。图中,201P 为信号输入铆孔,当做实验时,高频信号由此铆孔输入。201TP 为输入信号测试点。接收天线用于构成收发系统时接收发方发出的信号。变压器21T 和电容12C 、22C 组成输入选频回路,用来选出所需要的信号。晶体三极管21BG 用于放大信号,12R 、22R 和52R 为三极管21BG 的直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,且放大器工作于甲类状态。三极管21BG 集电极接有LC 调谐回路,用来谐振于某一工作频率上。本实验电路设计有单调谐与双调谐回路,由开关22K 控制。当22K 断开时,为电容耦合双调谐回路,12L 、22L 、42C 和52C 组成了初级回路,32L 、42L 和92C 组成了次级回路,两回路之间由电容62C 进行耦合,调整62C 可调整其耦合度。当开关22K 接通时,即电容62C 被短路,此时两个回路合并成单个回路,故该电路为单调谐回路。图中12D 、22D 为变容二极管,通过改变ADVIN 的直流电压,即可改变变容二极管的电容,达到对回路的调谐。三个二极管的并联,其目的是增大变容二极管的容量。图中开关21K 控制32R 是否接入集电极回路,21K 接通时(开关往下拨为接通),将电阻32R (2K )并入回路,使集电极负载电阻减小,回路Q 值降低,放大器增益减小。图中62R 、72R 、82R 和三极管22BG 组成放大器,用来对所选信号进一步放大。 202TP 为输出信号测试点,202P 为信号输出铆孔。

可靠性测试规范之盐雾试验作业指导书

核准: 审核: 作成:袁媛 盐雾试验作业指导书 版 本 B0 制订部门 品质部 页次 1/7 生效日期 2020.05.11 1. 0目的 指导作业,规范操作,提升试验结果的客观性及可信赖性。 2. 0范围: 所有需要盐雾测试的产品。 3. 0定义: 盐雾试验:利用盐水喷雾腐蚀来检验和鉴定电镀层封孔性之好坏,以及对镀层耐腐蚀性和对基 体保护性能的测试;或试样无表面处理时本身耐腐蚀的能力。 4. 0权责 品管部负责取样、测试、判定。 5.0设备、药品及操作条件 5.1盐水喷雾试验机 5.2氯化钠(分析纯)溶液(5%)、溶液使用纯水配制,紧急时可使用纯净水替代。 5.3操作条件 项 目 试 验 中 备 注 盐水质量百分比浓度(%) 5±0.1 盐水不得重复使用 盐水PH 值 6.5-7.2 测定收集的盐雾溶液 压缩空气压力(kgf/cm 2) 1.00±0.1 经过现场校验和认证 喷雾量(ml/80cm 2/hr) 1.5+0.5 连续不得中断,至少8H 以上 压力桶温度 47±20C 试验室温度和湿度 35±20C,90% RH 以上 样品放置角度 15°-25° 附角度参照图 试验时间(hr) 参考本文件7.0条款 6.0 试验 6.1试样准备: 在试样准备以及试验结束取样观察全过程中,不可裸手接触试样,应全程戴一次性手套或 手指套,以保护试件电镀面不被汗渍及其它外来物污染。在用手套或手指套防护下,将镍片用双面胶粘在治具上,单个产品间距不少于20mm 。 6.2试样摆放: (1)试样不应摆放在盐雾直接喷射到的位置。

核准: 审核: 作成:袁媛 盐雾试验作业指导书 版 本 B0 制订部门 品质部 页次 2/7 生效日期 2020.05.11 (2)在盐雾试验箱中被试面与垂直方向成15°~ 25°,并尽可能成20°,对于不规则的试样, 例如整个工件都是被试面,也应尽可能接近上述规定。 -带材测试:带材对折30°~50°之间,垂直放置在盐雾箱内。 20° 40° -镍片测试:借助辅助治具,确保试样被试面与垂直方向成15°~ 25° (3)试样可以摆放在试验箱不同水平面上,但不能接触箱体,也不能相互接触,单个试 样件间距不得小于20mm 。试样或其支架上的滴液不得落在其他试样上。 6.3 试验后试样的处理: (1)试验结束后取出试样,用温度不高于40℃的清洁流动水轻轻清洗以除去试样表面残留 的盐雾溶液,接着在距离试样约300mm 处用气压不超过300kPa 的空气立即吹干.或者 清洗后用无尘布轻轻吸干试件表面水份. 电镀面 错误摆放方式试件表面水渍印 试件不可纵向放 置上下间会滴液 L 型电镀面 电镀面

测试技术实验指导书(2017年04)

《机械工程测试技术基础》 实验指导书 戴新编 广州大学 2017.4

前言 测试技术顾名思义是测量和试验的技术。测试技术学习的最终目的是要解决实际问题,所以和理论课程相比,测试技术的实践环节显得更为关键。《机械工程测试技术实验》旨在提高学生综合应用从各门课程中学到的单元技术知识,独立构建、调试测试系统的能力,强化学生对测试系统工程实际的感性认识。它综合体现了各种单元技术在测试工程实际中的应用,是测试专业的学生接触工程实际的开始。 测试技术覆盖了很多知识领域,从测试信号的基本概念到现代测试信号分析方法,从传感器的基本原理到一个复杂大型的测试系统的建立,但在实际中,无法在一门课程里囊括所有这些知识和经验。本指导书根据目前实验室现有的实验条件及教学计划中的学时数,紧密结合理论教学,选择了一些重要的基本内容,实验主要为验证性实验,采用传统的实验模式,由实验教师指导学生完成实验。 通过实验,希望能够使学生牢固、熟练地掌握各种测试仪器的使用,学会调试测试系统的基本方法,包括传感器的使用,信号调理电路、数字化电路及显示单元的调试,在此基础上初步学会自行组建测试系统,并能够独立调试。 具体内容应包括:a.常用测试仪器的使用:在传感器使用及系统组建、调试的过程掌握示波器、数字万用表、信号发生器、稳压电源等的使用。b.传感器的使用:熟悉热电偶传感器、加速度传感器、液位传感器、转速传感器等原理及使用。c.常见物理量测试实验:温度测试实验、转速测试实验、液位测试实验、振动测试实验。由于条件限制,以上的实验内容还只能部分涉及。 实验完成后按要求应提交实验报告。实验报告是一种工程技术文件,是实验研究的产物。学生完成教学实验写出的报告,会为将来进行工程实验、科学研究书写实验报告打下基础,乃至于养成一种习惯,因此应按工程实际要求学生:内容如实,数据可靠;语言明确、简洁;书写工整、规范。实验报告的基本内容应包括实验题目、实验目的、实验仪器和设备(必要时画出连接图)、实验方法、实验结果(包括图表、数字、文字、表达式等)、对实验方法或结

信号与系统实验指导书

实验一基本信号的产生与运算 一、实验目的 学习使用MATLAB产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算。 二、实验原理 MATLAB提供了许多函数用于产生常用的基本信号:如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期方波等等。这些信号是信号处理的基础。 1.连续信号的产生 (1)阶跃信号 产生阶跃信号)(t u的MATLAB程序如下,运行结果如图1-1所示。 t=-2:0.02:6; x=(t>0); plot(t,x); axis([-2,6,0,1.2]); 图1-1 阶跃信号 (2)指数信号 产生随时间衰减的指数信号t e =2 )(的MATLAB程序如下,运行结果如图 x- t 1-2所示。 t=0:0.001:5; x=2*exp(-1*t); plot(t,x);

图1-2 指数信号 (3)正弦信号 利用MATLAB提供的函数cos和sin可产生正弦和余弦函数。产生一个幅度 的正弦信号的MATLAB程序如下,运行结果如图为2,频率为4Hz,相位为 6 1-3所示。 f0=4; w0=2*pi*f0; t=0:0.001:1; x=2*sin(w0*t+pi/6); plot(t,x); 图1-3 正弦信号

(4)矩形脉冲信号 函数rectpulse(t)可产生高度为1、宽度为1、关于t=0对称的矩形脉冲信号; 函数rectpulse(t,w) 可产生高度为1、宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。 产生高度为1、宽度为4、延时2秒的矩形脉冲信号的MATLAB程序如下,运行结果如图1-4所示。 t=-2:0.02:6; x=rectpuls(t-2,4); plot(t,x); axis([-2,6,0,1.2]); 图1-4 矩形脉冲信号 (5)周期方波 函数square(w0*t)产生基本频率为w0的周期方波。 函数square(w0*t,DUTY)产生基本频率为w0、占空比DUTY=100 τ的 T /* 周期方波。τ为一个周期中信号为正的时间长度。 产生一个幅度为1,基本频率为2Hz,占空比50%的周期方波的MATLAB 程序如下,运行结果如图1-5所示。 f0=2; t=0:0.0001:2.5; w0=2*pi*f0; Y=square(w0*t,50); plot(t,Y); axis([0,2.5,-1.5,1.5]);

电热膜可靠性试验作业指导书

电热膜可靠性试验作业指导书 修订日期修订 单号 修订内容摘要页次版次修订审核批准 2011/03/30 / 系统文件新制定 4 A/0 / / / 批准:审核:编制:

电热膜可靠性试验作业指导书 序号检验项目技术要求检验方法 1 功率试验开始时记录好功率,测试完成后与开始 功率对比。不能超出+5/-10的标准。 功率测试仪 2 绝缘强度耐压连接线线芯表面镀锡,剥线时切口整齐。芯 线于金属膜之间施加交流电1500V,5mA, 50HZ,历时3S不击穿。 用耐压测试仪测试 2 浸水耐压测试将发热组件一半浸入水中,铆接处露出水 面,用交流1500V,50HZ,整定电流5mA, 历时3S不击穿。 用耐压测试仪测试 3 泄漏电流 1.06倍额定电压下,其泄漏电流≤0.25mA。用泄漏电流测试仪测试 4 铆接力端子与连线铆接牢固,30N拉力1min不得 松动。 用推拉力计测试 5 可靠性试验装机额定电压下长期工作,正常使用寿命不 低于3000小时。 按规定要求通电测试 备注: 1在产品的额定电压通电前按上述的检验方法检查,在3000小时运转后再按上述方法检查。 2产品可靠试验基本上按上述顺序进行,如果某些试验项的结果与进行该项试验的先后顺序无关,试验顺序可以变动; 3试验应在无强制对流空气且环境温度为20℃±45℃的场所进行; 4首样检验、试制新产品、产品在设计、工艺、材料有重大改变时,上述每项都必须检验。 其余则可以根据客户或送检部门要求检验其中一项、几项或全部项目; 5可靠性试验时如有任一试验条款中任一试品不合格,则判该批为不合格,要求改进后重新送样,并对不合格项目进行复试; 6可靠性试的样本数量不少于10只; 7本作业指导书引用标准有(标准如有修订或换版则以最新版为准), 试验中不完善的项

通信原理实验指导书

通信实验指导书电气信息工程学院

目录 实验一AM调制与解调实验 (1) 实验二FM调制与解调实验 (5) 实验三ASK调制与解调实验 (8) 实验四FSK调制与解调实验 (11) 实验五时分复用数字基带传输 (14) 实验六光纤传输实验 (19) 实验七模拟锁相环与载波同步 (27) 实验八数字锁相环与位同步 (32)

实验一 AM调制与解调实验 一、实验目的 理解AM调制方法与解调方法。 二、实验原理 本实验中AM调制方法:原始调制信号为1.5V直流+1KHZ正弦交流信号,载波为20KHZ正弦交流信号,两者通过相乘器实现调制过程。 本实验中AM解调方法:非相干解调(包络检波法)。 三、实验所需部件 调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。 四、实验步骤 1.熟悉实验所需部件。 2.按下图接线。 3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面 各图中。 4.结合上述实验结果深入理解AM调制方法与解调方法。

实验一参考结果

实验二 FM调制与解调实验 一、实验目的 理解FM调制方法与解调方法。 二、实验原理 本实验中FM调制方法:原始调制信号为2KHZ正弦交流信号,让其通过V/F (电压/频率转换,即VCO压控振荡器)实现调制过程。 本实验中FM解调方法:鉴频法(电容鉴频+包络检波+低通滤波) 三、实验所需部件 调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。 四、实验步骤 1.熟悉实验所需部件。 2.按下图接线。 3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面 各图中。 4.结合上述实验结果深入理解FM调制方法与解调方法。

信号与线性系统课程设计报告概要

信号与线性系统课程设计报告有源滤波器设计与分析

源滤波器设计与分析 摘要:实验主要研究采用运算放大器,分别设计参数可调的源低通、高通、带通、全通滤波器的设计,并使用multisim软件仿真和焊接电路板进行实际电路测试,并与仿真结果比较分析。掌握滤波器的设计原理,通过仿真分析各种滤波器的频率响应和时域响应,改变不同的电路参数来观察滤波器的性能,分析比较设计出优化滤波器。在实验过程中锻炼学生的分析解决问题的能力和动手操作能力,达到理论与实践相结合的目的,并相应地了解滤波器在实际生活中的应用,将所学的内容运用到实际中。 关键词:滤波器,截止频率,仿真,电路测试 1课程设计的目的、意义 本课题研究有源低通、高通、带通、全通滤波器的设计,并通过仿真和实际电路测试,分析各种滤波器的频率响应和时域响应。通过本课题的设计,主要达到以下几个目的、意义: 1.掌握有源滤波器的基本原理及设计方法。 2.深入理解信号频谱和信号滤波的概念,理解滤波器幅频响应和相频响应对信号的影响,了解不同类型滤波器时域响应的特点。 3.掌握模拟滤波器频域响应的测试方法。 4.掌握利用Multisim软件进行模拟滤波器设计及仿真的方法。 5.了解有源滤波器硬件电路的设计、制作、调试过程及步骤。 6.掌握新一代信号与系统硬件实验平台及虚拟示波器、虚拟信号发生器的操作使用方法。 7.培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 2 课程设计任务 本课题的任务包括有源滤波器电路设计、电路(系统)仿真分析、电路板焊接、电路调试与测试、仿真和测试结果分析等内容,主要工作有:

1. 采用运算放大器,分别设计参数可调的有源低通、带通、高通、全通滤波器,并用Multisim 软件进行仿真验证,并测试其时域和频率响应。 2. 列出所设计各滤波器的系统函数,用Matlab 软件分析其频率响应、时域响应,并与Multisim 电路仿真的结果进行比较分析。 3. 在Multisim 仿真软件中,给各滤波器分别输入适当的信号,测试分析各种滤波器频率响应对信号的影响。 4. 根据所设计的滤波器元件参数,在PCB 板上完成各有源滤波器电路的焊接。 5. 利用新开发的信号与系统实验平台,对焊接好的电路进行调试,确保其工作正常。 6. 采用适当的方法,调整相关元件参数,测试各滤波器的时域响应和频率响应,与相关仿真分析结果进行比较,并分析误差产生的原因。 7. 将适当信号输入滤波器,测试分析各种滤波器频率响应对信号的影响,并与仿真结果进行比较,分析其差异产生的原因。 3.课程设计要求 利用运算放大器,设计二阶压控电压源型(VCVS )有源低通、高通、带通、全通滤波器,滤波器原型电路参见参考文献。滤波器主要技术指标要求:截止频率在100~20kHz 范围内连续可调(用两个可调电阻实现);滤波器通带增益设计为约等于2;其余指标自定。 4.设计方案及论证(设计原理、电路设计、滤波器参数设计等) 仿真调试步骤、结果及分析 电路制作调试步骤、调试结果 1.二阶有源低通滤波器 1.1设计原理图 参数计算 其中可调电阻Ra1,Rb1的选择,参考公式 C R '211α= ) ''(' 222 2βαα+=C R 'α=α*2πc f 、'β=β*2πc f 其中'α、'β分别是极点坐标的实部和虚部, C=0.01uF ,α、β通过查表得知为α=0.6104、β=0.7106 选取c f =1000Hz ,计算得 Ra1=13.037K Ω,Rb1=22.141K Ω,

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