信号与系统综合实验报告(2)

100Hz 4V 三角波

由50Hz的正弦波和100Hz正弦波组合的波形 y=0.2sin(628x)+0.1sin(314x)

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实验二 零输入、零状态及完全响应

一、实验目标

1．通过实验，进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。 2．学习实验电路方案的设计方法——本实验中采用用模拟电路实现线性系统零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方案。

二、原理分析 实验指导书P4 三、实验过程

1、接通电源；

2、闭合K2，给电容充电，断开K2闭合K3，观察零输入响应曲线； 3、电容放电完成后，断开K3，闭合K1，观察零状态响应曲线；

4、断开K1，闭合K3，再次让电容放电，放电完成后断开K3闭合K2，在电容电压稳定于5V后断开K2，闭合K1，观察完全响应曲线。

四、实验报告

上图为零输入响应、零状态响应和完全响应曲线。 五、实验思考题

系统零输入响应的稳定性与零状态响应的稳定性是否相同？为什么？

答：相同。因为系统零输入响应和零状态响应稳定的充分必要条件都是系统传递函数的全部极点si(i=1,2,3,…,n)，完全位于s平面的左半平面。

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实验五 无源与有源滤波器

一、实验原理

实验指导书P14

二、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．分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性； 3．掌握无源和有源滤波器参数的设计方法。

三、实验内容

1、观察电路板，接通电源；

2、选定TP1从示波器上得出其大致幅值变化。改变频率，记录幅值，在变化剧烈处多记录几点；

3、依次记录其他各滤波器幅频特性。

四、实验报告

无源滤波器幅频特性 无源LPF f/Hz U/V 10 60 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 3000 4000

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无源HPF f/Hz U/V 400 600 800 1000 2000 3000 4000 5000 6000 8000 10000 13000 15000 20000 0.20 0.44 0.68 0.96 1.24 1.80 2.60 3.24 3.84 4.44 4.88 5.16 5.20 5.20 无源BPF f/Hz U/V 50 80 150 200 300 500 700 1500 2200 3000 3500 4500 6000 8000 9000 15000 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.40 1.80 2.20 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.46 无源BEF f/Hz U/V 200 300 400 500 700 800 900 1000 1400 1600 1800 2000 2200 3000 4000 7000 10000 11000 4.60 4.04 3.56 2.86 1.92 1.60 1.28 1.08 0.64 0.52 0.44 0.68 0.92 1.32 2.52 3.76 4.28 4.60 6.16 6.12 6.04 5.80 5.48 5.08 4.60 4.12 3.68 3.40 3.04 2.80 2.08 1.60 0.65 0.34 有源滤波器幅频特性 有源LPF f/Hz 100 200 400 600 700 1000 1500 2000 2500 3000 4000 6000 8000 9000

U/V 6.04 6.04 5.72 5.08 4.44 4.00 3.08 2.44 1.84 1.24 0.78 0.42 0.34 0.20 f/Hz 300 400 500 600 700 800 1000 1500 2000 3000 4000 5000 7000 9000 10000 15000 有源HPF U/V 0.20 0.32 0.52 0.76 1.02 1.16 1.56 2.56 3.44 4.48 5.20 5.32 5.52 5.60 5.68 5.68 f/Hz 50 100 200 300 400 500 600 700 900 1500 2000 2500 3000 4000 6000 10000 15000 20000 有源BPF U/V 0.36 0.78 1.44 2.04 2.52 2.80 2.98 3.14 3.38 3.80 3.92 3.80 3.60 3.14 2.40 1.56 0.76 0.44 f/Hz 50 200 400 600 800 1000 1200 1500 1700 2000 2500 3000 4000 5000 6000 8000 10000 有源BEF U/V 6.40 6.02 5.64 4.20 3.22 2.38 1.22 0.98 1.12 1.60 2.62 3.64 4.44 5.02 5.20 5.66 6.38 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。

Matlab仿真的无源低通滤波器幅频特性曲线与有源低通滤波器幅频特性曲线 有源低通滤波器截止频率：500Hz

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无源低通滤波器截止频率：398Hz

Matlab仿真的无源高通滤波器幅频特性曲线与有源高通滤波器幅频特性曲线 有源高通滤波器截止频率：2200Hz 无源高通滤波器截止频率：6000Hz

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