實(shí)驗(yàn)四沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)四階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)/零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察和測量RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的波形和有關(guān)參數(shù)，并研究其電路元件參數(shù)變化對響應(yīng)狀態(tài)的影響。2、掌握有關(guān)信號時(shí)域的測量方法。3、熟悉系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)的工作原理及特性的觀察方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)沖激信號是階躍信號的導(dǎo)數(shù)，對線性時(shí)不變系統(tǒng)，沖激響應(yīng)也是階躍響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)。為了便于用示波器觀察響應(yīng)波形，實(shí)驗(yàn)中用周期方波代替階躍信號，而用周期方波通過微分電路后得到的尖脈沖代替沖激信號，沖激脈沖的占空比可通過電位器W102調(diào)節(jié)。電路原理圖中，其階躍響應(yīng)有三種狀態(tài)：當(dāng)電阻時(shí)，稱過阻尼狀態(tài)；當(dāng)電阻時(shí)，稱臨界阻尼狀態(tài)；當(dāng)電阻時(shí)，稱欠阻尼狀態(tài)。2、零輸入和零狀態(tài)響應(yīng)Vc(0-)Vc(t)e(t)R+++-第一項(xiàng)與輸入激勵(lì)無關(guān),稱之為零輸入響應(yīng)第二項(xiàng)與起始儲能無關(guān)，只與輸入激勵(lì)有關(guān)，被稱為零狀態(tài)響應(yīng)。則系統(tǒng)的響應(yīng)為：零狀態(tài)響應(yīng)零輸入響應(yīng)全響應(yīng)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)（1）階躍響應(yīng)將DDS產(chǎn)生VPP＝4V、f0＝1KHz方波信號送入激勵(lì)信號輸入點(diǎn)TP101；調(diào)節(jié)W101，從TP103觀察階躍響應(yīng)波形；使電路分別工作在欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)，觀察三種狀態(tài)的階躍響應(yīng)波形。（2）沖激響應(yīng)的波形斷開跳線J101，將DDS產(chǎn)生的VPP＝4V，f0＝1KHz方波送入TP102。觀察方波信號經(jīng)微分后的響應(yīng)波形TP101（等效為沖激激勵(lì)信號）。調(diào)節(jié)電位器W102，改變沖激脈沖信號的占空比，使脈沖信號更接近沖激信號。連接跳線J101，調(diào)節(jié)W101，觀察TP103的波形，使電路分別工作在欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)，觀察沖激響應(yīng)輸出波形。2、零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)（1）零狀態(tài)響應(yīng)將DDS信號發(fā)生器產(chǎn)生的f0＝125Hz,VP-P=4V的方波信號送入激勵(lì)信號輸入點(diǎn)TP201。調(diào)節(jié)電位器W201，觀察一階RC系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)輸出點(diǎn)TP202的波形；

（2）零輸入響應(yīng)調(diào)節(jié)電位器W202，觀察一階RC系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)輸出點(diǎn)TP203的波形；TP201TP202零狀態(tài)響應(yīng)TP203零輸入響應(yīng)分別調(diào)節(jié)電位器W201和W202，觀察系統(tǒng)不同的輸入信號表征出不同的響應(yīng)波形，分析全響應(yīng)與零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)的關(guān)系。四、輸入、輸出點(diǎn)參考說明TP101：階躍激勵(lì)信號輸入點(diǎn)。TP102：沖激激勵(lì)信號輸入點(diǎn)。TP103：階躍（沖激）響應(yīng)信號輸出點(diǎn)。TP201：激勵(lì)信號輸入點(diǎn)。TP202：系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)輸入點(diǎn)。TP203：系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)輸出點(diǎn)。TP204：系統(tǒng)的全響應(yīng)輸出點(diǎn)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、描繪同樣時(shí)間軸階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的輸入、輸出電壓波形時(shí)，要標(biāo)明信號幅度A、周期T、方波脈寬T1以及微分電路的τ值。2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明