信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)PAGE4PAGE1信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)張貴林鄭州輕工業(yè)學(xué)院

前言“信號(hào)與系統(tǒng)”的任務(wù)是研究信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論與方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域和學(xué)科，例如通信、計(jì)算機(jī)、語(yǔ)音和圖像處理、電路設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、雷達(dá)、電視、聲學(xué)、地震學(xué)、化學(xué)過(guò)程控制等等。由于該課程理論性很強(qiáng)，著重于引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)學(xué)工具分析典型物理問(wèn)題，因此在學(xué)習(xí)本課程中，開(kāi)設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生加深理解其基本理論和基本概念，掌握其分析和解決問(wèn)題的方式。使抽象的概念與理論形象化、具體化，有助于提高學(xué)生動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。做好本課程的實(shí)驗(yàn)，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生興趣與輔助教學(xué)有很大好處。由于編者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，錯(cuò)誤及欠缺之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。編者2006年2月

實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí)，完成指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，進(jìn)行必要的估算。完成各實(shí)驗(yàn)“預(yù)習(xí)要求”中的內(nèi)容。熟練實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。對(duì)儀器操作及實(shí)驗(yàn)箱線路接線必須認(rèn)真，確定無(wú)誤后才能接通電源。若在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有破壞性異常現(xiàn)象（例如有冒煙，發(fā)燙或異味），應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告實(shí)驗(yàn)老師，找出原因，排除故障。經(jīng)指導(dǎo)教師同意后再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)斷電源，拔出電源插頭，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)格整理。實(shí)驗(yàn)后，每個(gè)同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

目錄TOC\o"1-2"\h\z實(shí)驗(yàn)一100HZ非正弦信號(hào)的分解與合成 1實(shí)驗(yàn)二無(wú)源和有源濾波器 9實(shí)驗(yàn)三開(kāi)關(guān)電容濾波器 14實(shí)驗(yàn)四二階網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)實(shí)現(xiàn)的各種濾波功能 17實(shí)驗(yàn)五抽樣定理 24實(shí)驗(yàn)六二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示 30附錄………………38附錄一無(wú)源和有源濾波器……………………39附錄二抽樣定理………………49附錄三掃頻信號(hào)源的使用……………………52附錄四示波器的使用說(shuō)明……………………56信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)PAGE2PAGE65100HZ非正弦信號(hào)的分解與合成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠ㄐ畏纸馀c合成的原理。掌握利用傅氏級(jí)數(shù)進(jìn)行諧波分析的方法。并復(fù)習(xí)李沙育圖形的使用方法。預(yù)習(xí)要求閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的相關(guān)內(nèi)容，及示波器的使用方法。復(fù)習(xí)運(yùn)放加法器的原理。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理在電力電子系統(tǒng)中最常用的是正弦交流信號(hào)，對(duì)電路的分析中均以之作為基礎(chǔ)。然而，電子技術(shù)領(lǐng)域中常遇到另一類(lèi)交流電，雖是周期波，卻不是正弦量，統(tǒng)稱為非正弦周期信號(hào)，常見(jiàn)的有方波、鋸齒波等等。它們對(duì)電路產(chǎn)生的影響比單頻率的正弦波復(fù)雜得多，即使在最簡(jiǎn)單的線性電路中，也無(wú)法使用相量模型或復(fù)頻域分析法，而必須去解形式復(fù)雜的微積分方程，十分麻煩。為求簡(jiǎn)化，是否可將其轉(zhuǎn)化成正弦波呢？高等數(shù)學(xué)的傅里葉解析給了肯定的答案。傅里葉解析認(rèn)為任意一個(gè)逐段光滑的周期函數(shù)均可分解出相應(yīng)的三角級(jí)數(shù)，且其級(jí)數(shù)在每一連續(xù)點(diǎn)收斂于，在每一個(gè)間斷點(diǎn)收斂于函數(shù)的左右極限的平均值。反映到電子技術(shù)領(lǐng)域中，就是說(shuō)任意一個(gè)非正弦交流電都可以被分解成一系列頻率與它成整數(shù)倍的正弦分量。也就是說(shuō)我們?cè)趯?shí)際工作中所遇到的各種波形的周期波，都可以由有限或無(wú)限個(gè)不同頻率的正弦波組成。一個(gè)非正弦周期波可以用一系列頻率與之成整數(shù)倍的正弦波來(lái)表示。反過(guò)來(lái)說(shuō)，也就是不同頻率的正弦波可以合成一個(gè)非正弦周期波。這些正弦波叫做非正弦波的諧波分量，其中頻率與之相同的成分稱為基波或一次諧波。諧波分量的頻率為基波的幾倍，就稱為幾次諧波，其幅度將隨著諧波次數(shù)的增加而減小直到無(wú)窮小。波形所含有的諧波成分，按頻率可分成兩種不同的諧波。一種頻率為基波的1，3，5，7…..倍的諧波，稱為奇次諧波；另一種頻率為基波的2，4，6，8……倍的諧波，稱為偶次諧波。有些信號(hào)中還存在一定的直流成分，可看做零頻率的諧波分量，也屬于偶次諧波。常用波形的傅氏級(jí)數(shù)表達(dá)式如下表1-1表1-1方波三角波全波半波矩形波鋸齒波注意：隨坐標(biāo)軸設(shè)定的不同，分解結(jié)果有少許不同。但系數(shù)的絕對(duì)值是固定的。了解了諧波分解之后，反過(guò)頭來(lái)看非正弦波在線性電路中的響應(yīng)。很明顯，使用疊加定理，將非正弦信號(hào)源看成是一個(gè)個(gè)正弦信號(hào)源的疊加，讓其分別獨(dú)立作用于電路。利用相量法或復(fù)頻域法一一解出響應(yīng)，再將產(chǎn)生的結(jié)果相加，但必須注意的是，在不同頻率正弦波的作用下，其電路的容抗與感抗不同，其響應(yīng)的相量也是相對(duì)于輸入頻率而不同的，不可以把各個(gè)相量直接相加，而必須化成正弦形式再相加。李沙育圖形。雙蹤示波器上有X—Y這一檔或按鈕，示波器一號(hào)通道有Y標(biāo)記，二通道上有X標(biāo)記，其作用就是觀察李沙育圖形。換成這一檔后，示波器會(huì)將同一時(shí)刻X通道與Y通道所輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)化成X坐標(biāo)Y坐標(biāo)，并將這一點(diǎn)（x,y）在屏幕上顯示出來(lái)。譬如說(shuō)，將一、二通道均置于接地檔，輸入為0，在屏幕上出現(xiàn)一光點(diǎn)，將光點(diǎn)調(diào)到中心點(diǎn)以之作為坐標(biāo)原點(diǎn)。把一、二通道的檔位置于1V/D(1伏/格)，并接入信號(hào)。如果在一通道輸入一個(gè)4V的直流信號(hào)，二通道輸入一個(gè)3V的直流信號(hào)，那么相當(dāng)于Y=4（格），X=3（格）。在屏幕的原點(diǎn)的右三格上四格處就會(huì)出現(xiàn)一光點(diǎn)，表明此刻輸入情況。同樣，如果在一通道輸入一個(gè)100Hz、Vp-p=4V的正弦信號(hào)，二通道輸入一個(gè)與之頻率相同，同幅度，相位差的信號(hào)，相當(dāng)于,很明顯，，在屏幕上出現(xiàn)一個(gè)半徑為兩格，以原點(diǎn)為中心的圓。換言之，相當(dāng)于以時(shí)間t為參變量，以Y通道接入信號(hào)為Y函數(shù),X接入信號(hào)為X函數(shù),消去參變量t后，畫(huà)出的的圖像，它反映了除去時(shí)間t的影響，兩個(gè)通道所接受的信號(hào)的彼此關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)由一個(gè)LPF與七個(gè)BPF以及一個(gè)加法器組成，實(shí)驗(yàn)方框圖如圖1-1。LPF為很低的低通濾波器，可以濾出非正弦周期波的直流分量。BPF1~BPF7為中心頻率為基波相應(yīng)倍數(shù)的帶通濾波器，其Aup=1。但必須注意的是帶通濾波器中帶了一個(gè)反相電路，所以濾出來(lái)的正弦波與實(shí)際諧波正好是反相的。同學(xué)們?cè)谝韵碌膶?shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象。加法器用的是反相加法器，合成時(shí)正好恢復(fù)成與輸入的信號(hào)相同相位的信號(hào)。圖1-1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉TPE-SS3實(shí)驗(yàn)箱，找出掃頻信號(hào)源、交流毫伏表、頻率計(jì)及信號(hào)的分解與合成模塊位置，熟悉其使用方法及電路結(jié)構(gòu)。將信號(hào)的分解與合成模塊的八個(gè)連續(xù)開(kāi)關(guān)置于接地檔（撥向右側(cè)），調(diào)掃頻信號(hào)源輸出100HZ,為2V的鋸齒波信號(hào)（見(jiàn)掃頻信號(hào)源的使用說(shuō)明例1），并將鋸齒波信號(hào)用連線送到濾波器輸入端，將交流毫伏表、頻率計(jì)連到各濾波器的輸出端，調(diào)節(jié)各濾波器的電阻，使其輸出幅值為最大，逐個(gè)測(cè)量濾波器輸出的諧波成分的頻率和幅值，以及直流分量，用示波器觀察波形，并列表記錄。2、驗(yàn)證諧波與輸入波、諧波之間的相位差是否為零（以李沙育圖形法為主）。方法一:雙通道直接比較法將輸入波形與分解的諧波同時(shí)輸入雙通道，直接觀察相位差，與理論分解的結(jié)果相比較，看有什么區(qū)別。將一端輸入基波，另一端分別接入各次諧波，觀察相位差。方法二：李沙育圖形法將分解的基波輸入示波器的y軸，再分別把處高次諧撥輸入x軸，觀察李沙育圖形，驗(yàn)證兩者的關(guān)系與相位差，波形觀察見(jiàn)圖1-2。二次諧波與基波三次諧波與基波四次諧波與基波五次諧波與基波六次諧波與基波七次諧波與基波圖1-2當(dāng)各高次諧波與基波波形如圖1-2所示時(shí)，各次諧波與基波的相位差為零。3、（選做）將其余的三角波、全波、半波等五種波形分別輸入濾波器輸入端，觀察各次諧波的頻率與幅值及直流分量，并用李沙育圖形法觀測(cè)相位差，看其與鋸齒波的分別，并做相應(yīng)的記錄。4、將100HZ、為2V的鋸齒波信號(hào)連接到信號(hào)輸入端。接通基波的開(kāi)關(guān)使信號(hào)連接至加法器，將示波器的各通道的輸入方式均置于DC檔，兩個(gè)通道的信號(hào)拾取探頭分別連接到BPF1的輸出端子和加法器的輸入端子，同時(shí)觀察基波和加法器的輸出波形，用李沙育圖形法判斷其相位關(guān)系。5、依次打開(kāi)二次、三次……七次諧波的連接開(kāi)關(guān)，觀察合成波形的逐步變化，用示波器記錄其總疊加波形，見(jiàn)圖1-3。各次諧波的波形與相位各次諧波的總疊加波形圖1-36、雙波疊加。將基波分別與三、五、七次諧波進(jìn)行疊加，在輸出端記錄疊加結(jié)果，見(jiàn)圖1-4。三次諧波與基波五次諧波與基波七次諧波與基波圖1-47、多波疊加。將基波分別與三、五、七次諧波同時(shí)疊加，在輸出端記錄疊加結(jié)果。8、將其余五種波形分別輸入到信號(hào)輸入端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟5，并加上直流分量，記錄合成波形。實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在同一張坐標(biāo)紙上畫(huà)出鋸齒波及分解后的基波和各次諧波的波形，基波和各次諧波合成后的波形。和其余的三角波、全波、半波等五種波形分解、合成的波形圖加以比較，總結(jié)分解合成原理。2、分析各種波形分解后的諧波之間的李沙育圖形的區(qū)別，就其傅立葉級(jí)數(shù)討論彼此之間的異同性。3、利用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所得出的數(shù)據(jù)，以下列公式進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，比較鋸齒波合成后的波形與鋸齒波的差別。（rad）加法器構(gòu)造如圖2-3，計(jì)算它的輸出與輸入的關(guān)系。圖2-3回答思考題。思考題1、什么樣的周期函數(shù)沒(méi)有直流分量和余弦項(xiàng)，什么樣的周期函數(shù)沒(méi)有正弦項(xiàng)？什么樣的波形只有奇次諧波，什么樣的波形只有偶次諧波？試討論其規(guī)律性。2、以數(shù)學(xué)分析基礎(chǔ)、討論鋸齒波分解后基波與各次諧波所產(chǎn)生的李沙育圖形的由來(lái)。并推廣至其他波形的李沙育圖形。3、結(jié)合繪出的圖形，討論誤差產(chǎn)生的原因。

無(wú)源和有源濾波器實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉄o(wú)源和有源濾波器的種類(lèi)、基本結(jié)構(gòu)和特性。學(xué)會(huì)測(cè)量濾波器的幅頻和相頻特性。分析與比較無(wú)源和有源濾波器的濾波特性。預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)教材中有關(guān)濾波器的相關(guān)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)原理。分析各個(gè)電路，寫(xiě)出它們的電壓傳輸函數(shù)。根據(jù)電壓傳輸函數(shù)討論其相關(guān)頻率特性，并畫(huà)出幅頻和相頻特性曲線。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理濾波器是一種具有選頻性質(zhì)的二端口網(wǎng)絡(luò)，它的功能是讓特定頻率段的信號(hào)順利通過(guò)，而其他頻率的信號(hào)受到一定的衰減和抑制，常用RC元件或RLC元件來(lái)構(gòu)成無(wú)源濾波器，也常加入運(yùn)放單元構(gòu)成有源濾波器。根據(jù)幅頻特性所表示的通過(guò)或阻止信號(hào)頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器（BPF）、帶阻濾波器（BEF）、全通濾波器（APF）五種。把可以通過(guò)的信號(hào)頻率范圍定義為通帶，把阻止通過(guò)或衰減的信號(hào)頻率范圍定義為阻帶。而通帶和阻帶的分界點(diǎn)的頻率稱為截止頻率或轉(zhuǎn)折頻率。圖2-1中的為通帶的電壓放大倍數(shù)，為中心頻率，和分別為低端和高端截止頻率。全通濾波器的電壓增益的幅值與頻率無(wú)關(guān)，但電路的相移與頻率相關(guān)，常用于相位校正和信號(hào)延遲，這里不做討論。圖2-1四種濾波器的實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2所示：圖2-2(a)圖2-2(b)濾波器做為雙口網(wǎng)絡(luò)，它的輸出電壓與輸入電壓之比，稱為它的電壓傳遞函數(shù)，也稱頻率特性。它用下式來(lái)表示：，式中為濾波器的幅頻特性，為濾波器的相頻特性，都可以實(shí)際測(cè)量。觀察相位差的兩種方法李沙育圖形法。示波器用X-Y方式顯示，把輸入示波器的X軸,把輸入示波器的Y軸，選擇適當(dāng)?shù)臋n位，使之易于觀測(cè)。當(dāng)兩信號(hào)相位差為時(shí)，波形為一直線，當(dāng)兩信號(hào)相位差為時(shí)，波形為一個(gè)正橢圓，當(dāng)兩信號(hào)相位差為時(shí)，波形為一個(gè)右斜橢圓。參見(jiàn)圖2-3，。當(dāng)時(shí)，與之類(lèi)似，不過(guò)橢圓方向向左傾斜，。圖2-3直接比較法。利用示波器的雙通道進(jìn)行測(cè)試，把輸入信號(hào)接入示波器一通道，輸出接二通道，觀察并計(jì)算相位差。。如圖2-4。圖2-4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容濾波器的輸入端接掃頻信號(hào)發(fā)生器，輸出端接交流毫伏表或示波器。測(cè)試無(wú)源和有源低通濾波器的幅頻特性和相頻特性。1)測(cè)試RC無(wú)源低通濾波器的幅頻特性。用圖2-2(a)所示的電路，測(cè)試RC無(wú)源低通濾波器的特性。設(shè)置掃頻信號(hào)源為“窄頻段”，中心頻率為25KHz，步進(jìn)頻率為500Hz，掃速為5S，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出幅度使其有效值為1V，用交流毫伏表測(cè)量出相應(yīng)的輸出電壓的有效值，并把數(shù)據(jù)記錄在表2-1中。同時(shí)用雙蹤示波器分別觀測(cè)和的波形，并大致測(cè)量輸入與輸出波形之間的相位差,也記錄表一之中。表2-1(V)(°)根據(jù)預(yù)習(xí)要求和實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫(xiě)以下空格理論傳輸函數(shù)＿＿=＿理論上＿＿＿＿＿實(shí)際輸入＿測(cè)出＿＿（當(dāng)時(shí)，相位差應(yīng)為，且，可由此測(cè)出。）2）測(cè)試RC有源低通濾波器的幅頻特性。實(shí)驗(yàn)電路如2-2(b)所示，測(cè)試方法與1）中相同，并列表記錄，填寫(xiě)下列空格。寫(xiě)出傳輸函數(shù)＿＿=＿理論上＿＿＿＿＿實(shí)際輸入＿測(cè)出＿＿注意：在有源濾波器實(shí)驗(yàn)時(shí)，輸出端不可短路，以免損壞運(yùn)算放大器。當(dāng)頻率超過(guò)60KHz后，輸出波形有可能會(huì)失真，這是由集成運(yùn)放導(dǎo)致的。分別測(cè)試無(wú)源和有源HPF、BPF、BEF的幅頻、相頻特性。步驟同上，表格、填空題也大致相同，請(qǐng)自行擬定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制各類(lèi)濾波器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。對(duì)于同類(lèi)型的無(wú)源與有源濾波器的特性曲線，繪在同一坐標(biāo)紙上，以便比較。計(jì)算各個(gè)特征頻率，截止頻率和通頻帶，并驗(yàn)證BPF、BEF的公式。比較分析各類(lèi)無(wú)源與有源濾波器的濾波特性。比較用李沙育圖形測(cè)量法與直接比較測(cè)量相位差所得的結(jié)果，看是否相同。寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)與意見(jiàn)。思考題試比較有源濾波器與無(wú)源濾波器各自的優(yōu)缺點(diǎn)。分析方波與其他非正弦周期波輸入時(shí)的響應(yīng)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟驗(yàn)證。開(kāi)關(guān)電容濾波器實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私忾_(kāi)關(guān)電容濾波器的基本原理結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。預(yù)習(xí)要求對(duì)開(kāi)關(guān)電容濾波器的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)。閱讀實(shí)驗(yàn)原理中的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理長(zhǎng)期以來(lái)，音頻范圍內(nèi)的濾波器小型化始終是通信設(shè)備中難以解決的重要問(wèn)題。由于在硅片上制作電阻和電容元件時(shí)，參數(shù)精度與溫度穩(wěn)定性都很低，且大電阻占較大硅片面積，造成RC有源濾波器單片集成化始終未能實(shí)現(xiàn)。70年代初，弗里得提出了開(kāi)關(guān)電容濾波器的原理，70年代末期，隨著MOS工藝的進(jìn)步，MOS開(kāi)關(guān)電容濾波器（簡(jiǎn)寫(xiě)作MOS.SCF）的研究與應(yīng)用引起了人們的巨大興趣。它由MOS電容，MOS模擬開(kāi)關(guān)與MOS運(yùn)算放大器組成，具有準(zhǔn)確性和溫度穩(wěn)定性很高，處理速度快，尺寸小、功率低、工藝簡(jiǎn)單、易于制成大規(guī)模集成電路等優(yōu)點(diǎn)，正廣泛應(yīng)用于濾波器、振蕩器、平衡調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)均衡器等各種模擬信號(hào)處理電路之中?！伴_(kāi)關(guān)電容”是集成電路中用來(lái)代替電阻的一種常用的基本電路單元。如下圖4-1(a)所示，由兩個(gè)源漏之間可以互換的增強(qiáng)形MOS管和一個(gè)電容組成。與由時(shí)鐘方波信號(hào)和控制，電容交替接通到1-1′和2-2′端子，等效于圖3-1(b)電路。當(dāng)為高電平時(shí)，導(dǎo)通，截止，C接到1-1′端，得到充電電荷，當(dāng)為高電平時(shí)C接到2-2′端，電容兩端電荷改變?yōu)椤Ｒ虼嗽跁r(shí)鐘周期內(nèi)，從1-1′端向2-2′端傳輸?shù)碾姾闪?。等效電流。如果時(shí)鐘脈沖的頻率足夠高，近似認(rèn)為在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)兩端口的電壓基本不變，這個(gè)過(guò)程是連續(xù)的，則基本開(kāi)關(guān)電容單元就可以等效為電阻，其阻值為（3-1）(a)(b)圖3-1開(kāi)關(guān)電容構(gòu)成濾波器的基本原理如下圖，圖3-2(a)所示是一個(gè)RC無(wú)源低通濾波器，可以用圖3-1(a)所示的開(kāi)關(guān)電容電路替換R，如圖3-2(b)所示。(a)(b)圖3-2這時(shí)電路的截止頻率（3-2）上式表明了只要利用MOS開(kāi)關(guān)和電容就可構(gòu)成簡(jiǎn)單的濾波器，不需制作電阻。此外，網(wǎng)絡(luò)的濾波特征頻率由時(shí)鐘頻率與電容比值決定（注意是比值不是絕對(duì)數(shù)值）。避免制作電阻有利于減小芯片面積，而時(shí)鐘頻率容易保證足夠的精度與穩(wěn)定性。而在集成電路中，可以通過(guò)均勻的控制硅片氧化層的介電常數(shù)及厚度，使電容量之比主要決定于每一個(gè)電容電極的面積，從而獲得準(zhǔn)確性很高的電容比，因此容易保證足夠的精度和穩(wěn)定性。實(shí)際應(yīng)用的電路的基本轉(zhuǎn)換也與之類(lèi)似，將RC有源濾波器開(kāi)關(guān)電容濾波器的相應(yīng)元件進(jìn)行對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換，就產(chǎn)生效果對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電容濾波器。目前已有多種集成開(kāi)關(guān)電容濾波器，在脈沖編碼調(diào)制（PCM）通信、語(yǔ)言信號(hào)處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，除了工作頻率還不夠高外，大部分性能指標(biāo)已達(dá)到較高水平。實(shí)驗(yàn)所用的是八階低通開(kāi)關(guān)電容濾波器。由引腳CLK引入時(shí)鐘頻率，由引腳IN引入需濾波的信號(hào)，引腳OUT引出濾波合成輸出。要求輸入電壓范圍在±4V之間，截止頻率從0.1Hz~25KHz，推薦使用時(shí)鐘最高頻率為2.5MHz，其輸出負(fù)載要求不少于20KΩ。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)箱上選擇“八階開(kāi)關(guān)電容濾波器”單元，單元左邊提供了時(shí)鐘方波，調(diào)節(jié)電位器可改變方波頻率，實(shí)驗(yàn)中同學(xué)可直接使用它作時(shí)鐘信號(hào)。調(diào)節(jié)時(shí)鐘方波為100KHz并將其接CLK端，設(shè)置掃頻信號(hào)源為“窄頻段”中心頻率為2KHz，步進(jìn)頻率為50Hz，掃速為5S，調(diào)節(jié)幅度使其有效值為1V，觀察輸出信號(hào)的波形，并列表記錄幅值。改變時(shí)鐘信號(hào)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的內(nèi)容，列表記錄（表格自擬）實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出幅頻特性曲線。比較開(kāi)關(guān)電容濾波器與一般RC有源濾波器的異同點(diǎn)。思考題開(kāi)關(guān)電容濾波器是一種適用于音頻頻段的模擬抽樣信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)，它與實(shí)驗(yàn)六中的信號(hào)采樣相比較有什么異同點(diǎn)。試觀察其相頻特性。

二階網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)實(shí)現(xiàn)的各種濾波功能實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼梅e分、比例與求和單元所組成電路的分析方法。學(xué)會(huì)以該類(lèi)電路進(jìn)行任意傳遞函數(shù)的編程，從而實(shí)現(xiàn)各種濾波功能。學(xué)會(huì)以該類(lèi)電路模擬微分方程。研究系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)響應(yīng)的影響。預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的比例、求和、微分、積分電路的原理。復(fù)習(xí)復(fù)頻域分析法在微分方程中的應(yīng)用。預(yù)習(xí)模擬方框圖的構(gòu)成方式和用電路實(shí)現(xiàn)的方法。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理在物理模型中常遇到已知模型各參數(shù)與初始條件，要求求出模型在外來(lái)激勵(lì)下的響應(yīng)的問(wèn)題，如彈簧在外力下做的強(qiáng)迫振動(dòng)、電路在電源激勵(lì)下的響應(yīng)等等。用數(shù)學(xué)方法建立起來(lái)的微分方程，往往是一個(gè)高階方程或是一階微分方程組，要求解很困難。由于描述不同系統(tǒng)的微分方程在數(shù)學(xué)上是基本相同的，因此可以用電系統(tǒng)來(lái)模擬各種非電系統(tǒng)，并獲得該實(shí)際系統(tǒng)響應(yīng)的模擬解，并通過(guò)示波器將它顯示出來(lái)。由于積分電路穩(wěn)定性好，易引入初始條件，故求解微分方程多采用積分電路。微分方程的一般形式為。其中x為激勵(lì)，y為響應(yīng)。模擬系統(tǒng)微分方程的規(guī)則是把函數(shù)中最高階的導(dǎo)數(shù)保留在等式左邊，把其余各項(xiàng)一起移到等式右邊。這個(gè)最高階導(dǎo)數(shù)作為第一積分器輸入，以后每經(jīng)過(guò)一個(gè)積分器，輸出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)就降低一階，直到輸出y為止。各階導(dǎo)數(shù)及輸出函數(shù)y分別通過(guò)各自的比例運(yùn)算器再送到第一個(gè)積分器前面的求和器，與輸入函數(shù)x相加，則該模擬裝置的輸入與輸出所表征的方程與實(shí)際微分方程完全相同。下圖4-1，分別為一階、二階微分方程的模擬框圖，以相同方式可得到多階微分方程的框圖。圖4-1下面以二階系統(tǒng)為例，說(shuō)明二階常系數(shù)微分方程的模擬解的求法。微分方程為（4-1）圖4-2為其模擬電路圖。圖中電壓源、的作用是引入初始值，和的作用相當(dāng)于與運(yùn)放的反相端之間串入一個(gè)可調(diào)電阻。先不討論初始值，方程如下：整理后得出（4-2）圖4-2式中；；；；。式（4-2）與（4-1）相比較有只要適當(dāng)選取元件參數(shù)，就能使模擬方程與實(shí)際系統(tǒng)的方程完全相同。常選用==1μF，電阻R以MΩ為單位，由于運(yùn)算放大器的輸出電壓有一定范圍，大約在±10V之內(nèi)，且積分時(shí)間受RC元件數(shù)值的限制不可能太大，因此必須合理選擇變量的比例尺度和時(shí)間比例尺度。，。=1表示模擬解的時(shí)間與實(shí)際時(shí)間相同。如選=10，表示模擬解10秒相當(dāng)于實(shí)際時(shí)間的一秒。此外，在求解二階微分方程時(shí)，需要有初始條件，因此求模擬解時(shí)，用二個(gè)電容器設(shè)定模擬解的初始值，其初始電壓值應(yīng)為變量比例尺度與初始條件的乘積。將比例、積分、求和等基本運(yùn)算電路組合一起，并能對(duì)所構(gòu)成的運(yùn)算電路自由設(shè)置傳送函數(shù)，實(shí)現(xiàn)各種濾波功能，這種電路稱為狀態(tài)變量型有源濾波電路。這種電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)一般形式為：（4-3）明顯有當(dāng)時(shí)，為n階低通濾波。當(dāng)n=2m(m為自然數(shù))且時(shí)為一個(gè)n階帶通濾波。當(dāng)時(shí)，為n階高通濾波。由以上分析可知，如果能夠根據(jù)（4-3）式組成電路，并方便的改變電路參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)各種濾波功能。而且可以獲得不同的通帶放大倍數(shù)和通帶截止頻率。由（4-3）式得出：。令∴因而，根據(jù)上式，可畫(huà)出下圖4-3所示的模擬方框圖。因?yàn)槔绽棺儞Q有性質(zhì)如下：則，所以圖中用表示積分器。圖4-3現(xiàn)在畫(huà)出二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬方框圖，考慮實(shí)際電路中所用的是反向積分器如下圖4-4圖4-4由該圖求得導(dǎo)出如下三種傳遞函數(shù)：低通函數(shù)帶通函數(shù)高通函數(shù)圖4-5為圖4-4的模擬電路圖。圖4-5由模擬電路對(duì)A、B兩點(diǎn)列KCL方程如下：且有，。為便于運(yùn)算設(shè)且推出方程，設(shè)=X，那么實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)箱上提供的是圖4-5電路，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)電路的微分方程，并求解之。寫(xiě)出三種傳輸函數(shù)，并且就傳輸函數(shù)討論它們的濾波類(lèi)型與其相關(guān)參數(shù)，填入表4-1。表4-1濾波類(lèi)型截止頻率特征頻率相移調(diào)節(jié)電位器使，設(shè)置掃頻信號(hào)源為“在頻段”，中心頻率為5KHz，步進(jìn)為100Hz，掃速為3S，調(diào)節(jié)幅度使其有效值為1V。用示波器與交流毫伏表觀察各測(cè)試點(diǎn)的波形與幅值，并列表記錄。（表格自擬，有興趣的同學(xué)還可以記錄相位移）。將方波信號(hào)接入輸入端，重復(fù)步驟3。（選作）實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制二階高通、低通、帶通網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的幅頻特性曲線，并與理論分析結(jié)果相比較，分析其差異。歸納總結(jié)用基本運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)各種濾波功能與求解微分方程的要點(diǎn)。思考題討論RC有源濾波器與狀態(tài)變量型有源濾波器的工作原理與效果。試著在提供的實(shí)驗(yàn)電路基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)帶有二階帶阻濾波器的電路。（提示：二階帶阻濾波器的傳輸函數(shù)為）

抽樣定理實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饫贸闃用}沖從連續(xù)信號(hào)中采樣的方法以及信號(hào)的恢復(fù)的方法。驗(yàn)證抽樣定理。預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)抽樣信號(hào)的相關(guān)章節(jié)與將抽樣信號(hào)恢復(fù)成連續(xù)信號(hào)的內(nèi)容。根據(jù)抽樣定理，如果一個(gè)連續(xù)信號(hào)主要由頻率為200Hz—300Hz的正弦波構(gòu)成，其相應(yīng)的頻帶寬度為多少。為了保證抽樣恢復(fù)后的信號(hào)失真小，抽樣頻率和低通濾波器的截止頻率應(yīng)多大，設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的有源二階RC低通濾波器。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理所謂“抽樣”就是利用抽樣脈沖序列從連續(xù)信號(hào)中“抽取”一系列的離散樣值，這種離散信號(hào)通常稱為“抽樣信號(hào)”，用表示，如下圖5-1表示。為簡(jiǎn)化分析使用矩形脈沖作為開(kāi)關(guān)函數(shù)，這稱為“自然抽樣”。抽樣信號(hào)可以看成連續(xù)信號(hào)和一組開(kāi)關(guān)函數(shù)的乘積，即，稱為抽樣周期，其倒數(shù)稱為抽樣頻率。由上圖可見(jiàn)，連續(xù)信號(hào)經(jīng)抽樣作用變成抽樣信號(hào)以后，只需要再經(jīng)量化、編碼變成數(shù)字信號(hào)。這種數(shù)字信號(hào)經(jīng)傳輸，然后經(jīng)過(guò)上述過(guò)程的逆變換就可恢復(fù)出原連續(xù)信號(hào)。由于這種數(shù)字通信系統(tǒng)很多性能上都要比模擬通信系統(tǒng)優(yōu)越，已得到了廣泛的應(yīng)用。圖5-1現(xiàn)討論抽樣信號(hào)的頻譜。對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，可知由可以推出。抽樣信號(hào)頻譜包括原連續(xù)信號(hào)頻率以及無(wú)限個(gè)經(jīng)過(guò)平移的頻率，平移量等于抽樣頻率與其諧波頻率，。由于以上提供的是周期窄脈沖抽樣信號(hào)，平移后的頻率幅度按平移衰減為。抽樣信號(hào)的頻譜是原信號(hào)頻譜周期的延拓，頻帶遠(yuǎn)比原信號(hào)寬。先討論如何從抽樣信號(hào)中恢復(fù)原連續(xù)信號(hào)，以及在什么條件下才可以無(wú)失真的完成這種恢復(fù)作用。著名的“抽樣定理”給出了明確而精辟的答案。抽樣定理說(shuō)明：一個(gè)頻譜受限的信號(hào)，如果頻譜只占據(jù)的范圍或說(shuō)它的最高頻率分量為時(shí)，則信號(hào)可以用等間隔的抽樣值唯一的表示。而抽樣間隔必須不大于即或說(shuō)即最低抽樣頻率為。通常把的最低允許的抽樣頻率稱為“奈奎斯特（Myquist）頻率”。參看圖5-2來(lái)證明此定理。由于抽樣信號(hào)的頻譜是以為周期重復(fù)，只有在情況下，的頻譜才不會(huì)混疊，當(dāng)時(shí)，原信號(hào)的頻譜會(huì)發(fā)生混疊，無(wú)法獲得原信號(hào)頻譜的全部?jī)?nèi)容，從而不能恢復(fù)。圖5-2畫(huà)出了當(dāng)（不混疊時(shí)）及（混疊時(shí)）兩種情況下抽樣信號(hào)的頻譜。連續(xù)信號(hào)的頻譜高抽樣率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜(不混疊)低抽樣率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜(混疊)圖5-2在滿足抽樣定理的條件下，利用理想低通濾波器取出在兩側(cè)的頻率分量，即可恢復(fù)。即將圖5-2-(b)中圖像與下圖5-3所示的理想濾波器的幅頻特性圖相乘，即可得出原信號(hào)頻譜，也就恢復(fù)了原信號(hào)。但在實(shí)際使用時(shí)，僅包含有限頻譜的信號(hào)是極少的，因此，無(wú)論取為何值時(shí)，都難免失真。因此除了選用足夠高的抽樣頻率外，常采用前置低通濾波器保留原信號(hào)中主要頻譜成分，來(lái)防止其頻譜過(guò)寬而造成抽樣信號(hào)頻譜的混迭，但這同樣也會(huì)造成失真，只不過(guò)失真原因來(lái)自前置低通濾波器而不是采樣恢復(fù)。如果信號(hào)頻帶較窄，則可不設(shè)前置低通濾波器。圖5-3本實(shí)驗(yàn)電路原理框圖如圖5-4圖5-4抽樣門(mén)的原理是由抽樣脈沖方波信號(hào)與控制兩模擬開(kāi)關(guān)的通斷。當(dāng)為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)1閉合，將有信號(hào)傳輸出去，在為低電平，為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)1斷開(kāi)，信號(hào)不能傳輸，開(kāi)關(guān)2閉合，輸出信號(hào)接地。結(jié)果相當(dāng)于原信號(hào)與一個(gè)占空比50%的矩形脈沖相乘。如圖5-5。圖5-5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容打開(kāi)電源，請(qǐng)自行測(cè)量信號(hào)采樣/恢復(fù)電路中提供的低通濾波器的幅頻特性，估算截止頻率。設(shè)置掃頻信號(hào)源為“信號(hào)源－正弦波”，起始頻率為50Hz，幅值不超過(guò)4V，觀察其抽樣結(jié)果與通過(guò)低通濾波器后的恢復(fù)結(jié)果。改變抽樣頻率，觀察變化。當(dāng)輸入正弦波信號(hào)頻率變大時(shí)，提供的有源濾波器明顯無(wú)法滿足要求，可自行搭一個(gè)有源低通濾波器用于實(shí)驗(yàn)，或利用實(shí)驗(yàn)箱中的開(kāi)關(guān)電容濾波器，用外部時(shí)鐘控制其截止頻率，產(chǎn)生一個(gè)十分接近理想且截止頻率可調(diào)的低通濾波器（原理及使用方法參看實(shí)驗(yàn)四）。將方波或三角波輸入抽樣器，觀察其抽樣與恢復(fù)結(jié)果，方波與三角波的諧波分量參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一。建議取其十次諧波為最高頻率（減小失真），取觀察抽樣結(jié)果，濾波器截止頻率稍大于。有興趣的同學(xué)可以將信號(hào)分解實(shí)驗(yàn)中提供的六種的非正弦周期波輸入抽樣器，進(jìn)行抽樣與恢復(fù)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自擬。（選作）驗(yàn)證抽樣定理。輸入一個(gè)正弦波頻率為，觀察當(dāng)時(shí)，時(shí)，時(shí)的采樣現(xiàn)象與恢復(fù)后的信號(hào)，比較其失真程度，并著重觀察當(dāng)從稍大于到等于這一臨界狀態(tài)的變化。實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理并繪出原信號(hào)、抽樣信號(hào)及復(fù)原信號(hào)的波形，并加以總結(jié)。當(dāng)輸入非正弦周期信號(hào)時(shí)，降低低通濾波器的濾波頻率，觀察其基波分量和直流分量之和，再逐步增大，在情況下觀察其加上各次諧波分量后的結(jié)果。思考題假如輸入信號(hào)頻譜如圖5-6，那么當(dāng)時(shí)，抽樣信號(hào)的頻譜如何？如果輸入單一頻率正弦波，試就計(jì)算其抽樣信號(hào)的頻譜組成。(為簡(jiǎn)化分析，取抽樣矩形脈沖的傅氏級(jí)數(shù)前三項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，。圖5-6非正弦周期波抽樣恢復(fù)后失真的原因何在？

二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察二階網(wǎng)絡(luò)在不同阻尼情況下的狀態(tài)響應(yīng)。用李沙育圖形觀察兩個(gè)狀態(tài)響應(yīng)之間的關(guān)系。掌握過(guò)渡過(guò)程的基本分析方法。預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)關(guān)于過(guò)度過(guò)程的相關(guān)內(nèi)容、原理及分析。了解二階微分方程在給定初始值下的解法。復(fù)習(xí)李沙育圖形觀察法。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器TPE—SS3型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)原理線性電路在外來(lái)激勵(lì)是恒定或做周期性變化時(shí)，電路中各部分電流和電壓都是恒定或按周期規(guī)律變化，我們稱這種狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)，簡(jiǎn)稱穩(wěn)態(tài)。當(dāng)電路參數(shù)或外來(lái)激勵(lì)發(fā)生變化，電路就會(huì)從原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。稱以上所發(fā)生的參數(shù)或激勵(lì)的變化為換路，電路在換路過(guò)程中間發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，稱為電路的過(guò)渡過(guò)程，又稱暫態(tài)過(guò)程。線性電路產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)程，產(chǎn)生的原因除了以上所提及的外因以外，本身還必須有儲(chǔ)能元件L或C。由于能量不能突變，決定了電感中磁場(chǎng)能和電容中的電場(chǎng)能不能突變，因而流過(guò)電感上的電流與電容兩端的電壓不能突變，這便是換路定律。由于電阻不是儲(chǔ)能元件，電阻上的電壓電流可以突變。任何變化的物理過(guò)程在每一時(shí)刻所處的狀態(tài)，都可以概括成若干被稱為“狀態(tài)變量”的物理量來(lái)描述。如一個(gè)質(zhì)點(diǎn)可以用在不同時(shí)刻的位置、速度、加速度來(lái)描繪它所處的狀態(tài)?！盃顟B(tài)變量”的定義是能描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的一組互相獨(dú)立的變量，有這些變量所組成的空間稱為狀態(tài)空間。如果已知質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的初始位置與初始速度，在輸入量外力作用下，狀態(tài)向量將連續(xù)變化，從而在狀態(tài)空間中形成一條軌跡線，叫做狀態(tài)軌跡線。一個(gè)n階系統(tǒng)只能有n個(gè)狀態(tài)變量。電容元件和電感元件的伏安關(guān)系都涉及到對(duì)電壓電流的微分或積分，因此也稱為動(dòng)態(tài)元件。包含動(dòng)態(tài)元件的電路為動(dòng)態(tài)電路，它的電路方程是微分方程。電路中僅含一個(gè)線性電容或線性電感和幾個(gè)線性電阻，其電路方程是常系數(shù)的一階微分方程，稱為一階RC或一階RL電路?？梢杂靡粋€(gè)狀態(tài)變量來(lái)描述這個(gè)電路在每一刻所處的狀態(tài)，所有的物理量都可由這個(gè)狀態(tài)變量推導(dǎo)出。一階RC電路常用為狀態(tài)變量，一階RL電路常以作為狀態(tài)變量。如下圖6-1所示的RLC電路，電路中有兩個(gè)不同的動(dòng)態(tài)元件，其電路方程是常系數(shù)的二階方程，因此獨(dú)立的狀態(tài)變量有兩個(gè)，如選與為狀態(tài)變量，則回路方程如下：圖6-1；狀態(tài)方程：。因此，（6-1）可以看出已知激勵(lì)電壓，就可以解出電路的通解，再知道初始條件與，就可以唯一確定。當(dāng)時(shí)，電路的電流與電容兩端的電壓，并可以推出其他所有相關(guān)物理量。不同阻尼狀態(tài)下二階網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)響應(yīng)，簡(jiǎn)化（6-2）求得(6-2)標(biāo)準(zhǔn)化后有（6-3）；（6-4）以上微分方程的形式與彈簧的阻尼振動(dòng)方程相同，因此引入相應(yīng)概念，稱時(shí)為無(wú)阻尼，時(shí)為欠阻尼；時(shí)為臨界阻尼；為過(guò)阻尼。因此改變R、L和C，可使電路處于四種狀態(tài)，根據(jù)式（6-2）與初始條件可直接解出和。先考慮其相應(yīng)齊次方程的通解（即時(shí)）時(shí)時(shí) 時(shí)時(shí) 在的非齊次方程中必須先解出特解，再加上通解，代入初始值就可以唯一確定、。在實(shí)際觀察中，由于過(guò)渡過(guò)程沒(méi)有重復(fù)性，需要使用長(zhǎng)余輝示波器觀察。為了能利用普通示波器研究過(guò)渡過(guò)程，用方波激勵(lì)實(shí)現(xiàn)周期性換路，從而可以重復(fù)觀察。因?yàn)楸容^大，認(rèn)為當(dāng)方波的半個(gè)周期時(shí)，其暫態(tài)響應(yīng)在進(jìn)入換路之前已衰減至零，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，以此決定其初始條件。分析如下：設(shè)時(shí)，輸入方波進(jìn)行換路，電壓從-E上升至E。初始條件，，∴很明顯有特解，加上通解代入初始值后有：時(shí) 時(shí) 時(shí) 由于實(shí)際電路中L、C都有損耗，實(shí)際不可能做到，所以不討論的情況。設(shè)時(shí)方波從E下降到-E，初始條件，，解出的解與上面正好相反，就是無(wú)論處于何種狀態(tài)，有，。根據(jù)以上分析，以t為參變量，求出的關(guān)系，畫(huà)在平面上，即系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡。它同樣可以描繪電路的運(yùn)動(dòng)情況，如下圖6-2(a)(b)(c)圖6-2實(shí)際觀測(cè)中，由于，示波器接收，觀察其圖形并通過(guò)李沙育圖形來(lái)觀測(cè)兩者之間的關(guān)系。但由于示波器的兩個(gè)輸入端只有一個(gè)共地端，即兩個(gè)探頭的接地端電位必須一致，因而將電路簡(jiǎn)化成如下圖6-3。由于R=30Ω很小，近似認(rèn)為，，用李沙育圖形就可近似觀察到RLC電路的狀態(tài)軌跡。圖6-3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容找出掃頻信號(hào)源、交流毫伏表、頻率計(jì)及二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示模塊位置，熟悉其使用方法及電路結(jié)構(gòu)。先將4.7K電位器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到阻值最小，調(diào)整掃頻信號(hào)源使其輸出一個(gè)500HZ、為2V的方波信號(hào)連接到二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示模塊的信號(hào)輸入端。將電容兩端的電壓分別引到示波器的X軸Y軸，觀察并記錄兩個(gè)波形與其李沙育圖形，與圖6-2（a）比較。保持方波幅值頻率不變，逐漸調(diào)大的阻值，觀察其相應(yīng)波形與李沙育圖形，記錄它的變化。當(dāng)增大到一定程度后，電路將進(jìn)入臨界阻尼狀態(tài)，記錄此刻的阻值，與估算值相比較。并記錄相應(yīng)波形與李沙育圖形與6-2(b)相比較。繼續(xù)增大，直至最大，這期間電路處于過(guò)阻尼狀態(tài)。記錄相應(yīng)波形并與圖6-2(c)比較，記錄在變大過(guò)程中波形的變化。將電路恢復(fù)到欠阻尼狀態(tài)，不斷調(diào)大方波頻率，觀察其波形的變化，記錄之。在電路處于臨界阻尼、過(guò)阻尼狀態(tài)下，不斷調(diào)大方波頻率，記錄波形的變化。再減小方波頻率觀察結(jié)果。這個(gè)電路本身是個(gè)RLC串聯(lián)電路，可設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，觀察其串聯(lián)諧振狀態(tài)，步驟自擬。（選作）實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并加以分析歸納總結(jié)。實(shí)驗(yàn)中x軸輸入的信號(hào)，y軸輸入的信號(hào)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路，消去中的，從而能真正觀察到和的確實(shí)關(guān)系。思考題什么情況下，RLC串聯(lián)電路能實(shí)現(xiàn)不衰減的正弦波振蕩，此時(shí)電路處于哪種狀態(tài)？為什么狀態(tài)軌跡能表征系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的特征？7-2-a圖中，欠阻尼狀態(tài)下所產(chǎn)生的螺旋線是由哪種螺旋線衍生出來(lái)的？注：本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單，分析繁雜。請(qǐng)同學(xué)們做好課前預(yù)習(xí)。附錄EDA技術(shù)（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）是電子信息技術(shù)發(fā)展的杰出成果，它的發(fā)展與應(yīng)用引發(fā)了一場(chǎng)工業(yè)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的革命。給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。EDA技術(shù)是以計(jì)算硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作平臺(tái)，繼承和借鑒了前人在電路、圖論和拓?fù)溥壿嫼蛢?yōu)化理論等多學(xué)科的最新科技成果。它旨在使電子設(shè)計(jì)工程師開(kāi)發(fā)新的電子系統(tǒng)與電路、IC以及PCB產(chǎn)品時(shí)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造等工作，最大限度的降低成本、節(jié)省時(shí)間、提高可靠性。本附錄實(shí)驗(yàn)使用的Multisim2001電路仿真器是一完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具，它結(jié)合SPICE\VHDL\Verilog共同進(jìn)行模擬和數(shù)字電路仿真，并提供高階RF設(shè)計(jì)功能以及利用VHDL或Verilog設(shè)計(jì)與仿真FPGA/CPLD組件合成，而且可以利用齊全的虛擬儀器對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試及分析。PAGE62無(wú)源有源濾波器無(wú)源濾波器無(wú)源低通濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖1-1圖1-1元件取用：用鼠標(biāo)單擊零件工具欄的彈出基本零件列，單擊其中的，出現(xiàn)如圖2-2所示，從從左端選取.1.0Kohm電阻，單擊OK放置，電容的選取同電阻，從基本零件列的選取。單擊，從中選取，放置地線。儀器的選?。?jiǎn)螕舴胖萌f(wàn)用表，單擊放置函數(shù)發(fā)生器，單擊放置示波器。連線：將光標(biāo)指向第一個(gè)零件的引腳，光標(biāo)自動(dòng)成十字形，單擊左鍵，然后將光標(biāo)指向第二個(gè)零件的引腳，光標(biāo)也會(huì)自動(dòng)成十字形，單擊左鍵完成連線。圖1-2儀器儀表的使用：雙擊圖1-1中所示萬(wàn)用表、示波器圖標(biāo)彈出萬(wàn)用表、示波器面板，仿真開(kāi)始后能夠顯示電路仿真電壓電流值與波形，參數(shù)設(shè)置與真實(shí)儀器相同；雙擊圖1-1中的函數(shù)發(fā)生器圖標(biāo),彈出圖1-3所示對(duì)話框，可以對(duì)信號(hào)的幅值、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖1-3仿真：電路連接完成后，用鼠標(biāo)單擊屏幕右上角的開(kāi)始仿真。實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)三相同，表格自擬。圖1-4所示為峰值1V、8kHZ信號(hào)通過(guò)低通濾波器前后的波形、有效值。圖1-4利用波特圖圖示儀進(jìn)行測(cè)量：波特圖圖示儀是一種測(cè)量和顯示幅頻和相頻特性曲線的儀表，是交流分析的重要工具，可以用來(lái)代替實(shí)際電路測(cè)量中常用的掃頻儀等儀器。按放置波特圖圖示儀，該儀器有四個(gè)輸入端，其中in+、in-端點(diǎn)連接系統(tǒng)信號(hào)輸入端，out+、out-連接系統(tǒng)信號(hào)輸出端，另外在使用波特圖圖示儀時(shí)必須在系統(tǒng)的信號(hào)輸入端連接一個(gè)交流信號(hào)源或函數(shù)波發(fā)生器。電路圖如圖1-5所示。雙擊波特圖圖示儀開(kāi)啟波特圖圖示儀面板進(jìn)行設(shè)定和觀察，各項(xiàng)說(shuō)明如下：Magnitude按紐：設(shè)定波特圖圖示儀顯示幅頻特性曲線Phase按紐：設(shè)定波特圖圖示儀顯示相頻特性曲線圖1-5Save按紐：儲(chǔ)存測(cè)量的特性曲線及設(shè)置參數(shù)Set按紐：設(shè)定掃描的分辨率，分辨率越高掃描時(shí)間越長(zhǎng)Vertical區(qū)域可以設(shè)定垂直軸參數(shù)。Log紐設(shè)定采用對(duì)數(shù)刻度，Lin紐設(shè)定采用線性刻度，垂直軸一般采用線性刻度。F欄位設(shè)定垂直軸最高的刻度值，I欄位設(shè)定垂直軸最低的刻度值。Horizontal區(qū)域可以設(shè)定水平頻率軸參數(shù)。Log紐設(shè)定采用對(duì)數(shù)刻度，Lin紐設(shè)定采用線性刻度，水平軸一般采用對(duì)數(shù)刻度。F欄位設(shè)定垂直軸最高的刻度值，I欄位設(shè)定垂直軸最低的刻度值。這兩個(gè)按紐為顯示窗口里游標(biāo)操作，可以左移或右移游標(biāo)，也可以直接用鼠標(biāo)拖拽紅色游標(biāo)。按紐右邊有兩個(gè)欄位，分別顯示游標(biāo)所在位置的垂直軸的刻度和水平軸的刻度。圖1-6所示為無(wú)源低通濾波器幅頻特性曲線，圖1-7所示為無(wú)源低通濾波器相頻特性曲線。圖1-6圖1-7其他高通、帶通、帶阻濾波器的實(shí)驗(yàn)同上。有源濾波器有源低通濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖1-5元件取用：?jiǎn)螕?，從中選取，雙擊設(shè)置Vcc為12V，VDD選取與Vcc相同；運(yùn)放741從的中選取。儀器儀表的取用設(shè)置與無(wú)源濾波器相同。仿真：?jiǎn)螕糸_(kāi)始仿真，實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)三相同，表格自擬。圖1-6所示為峰值1V、8kHZ信號(hào)通過(guò)低通濾波器前后的波形、有效值。圖1-8圖1-9利用波特圖圖示儀進(jìn)行測(cè)量：線路圖如圖1-10所示圖1-10幅頻特性如圖1-11所示圖1-11

抽樣定理信號(hào)的采樣采樣電路如圖2-1所示圖2-1元件取用：LM324AJ從的選取，從元件清單中雙擊LM324AJ出現(xiàn)圖2-2所示，用鼠標(biāo)單擊其中的功能單元sectionA放置；4066與40106從的中選取，與LM324AJ相同；單擊中的和分別放置V1、V2。信號(hào)源的設(shè)置：雙擊V1設(shè)置其頻率為10kHZ，幅度為5V;雙擊V2設(shè)置其頻率為500HZ，幅度為3V。圖2-2仿真：電路連接完成后，單擊開(kāi)始仿真，雙擊示波器觀察采樣波形，圖2-3為仿真結(jié)果。圖2-3信號(hào)的恢復(fù)設(shè)計(jì)一低通濾波器，使其截止頻率為500HZ。實(shí)驗(yàn)電路如圖2-4所示。將采樣信號(hào)輸入低通濾波器輸入端，示波器接輸出端，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2-5所示。圖2-4改變低通濾波器的截止頻率，觀察波形。圖2-5

附錄三掃頻信號(hào)源的使用說(shuō)明技術(shù)性能信號(hào)源輸出分兩種模式：掃頻輸出和信號(hào)源輸出掃頻輸出全頻段：10HZ～100KHZ，共101個(gè)頻點(diǎn)，頻點(diǎn)指數(shù)增長(zhǎng)，掃頻速度任選窄頻段：中心頻率任意，根據(jù)步進(jìn)頻率在中心頻率兩邊各選50個(gè)頻點(diǎn)，頻點(diǎn)線形增長(zhǎng)，步進(jìn)頻率、掃頻速度任選信號(hào)源輸出輸出波形：方波、正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波、全波、半波幅值：正弦波方波三角波頻率范圍：10HZ～100KHZ真有效值毫伏表：測(cè)量范圍：0～30V,頻帶范圍10HZ～300KHZ,自動(dòng)切換檔位3、頻率計(jì)：測(cè)頻范圍：0～200K直流電源輸出:5V,12VHZ5、電源輸入：AC220V10二、使用方法1、將電源線插入機(jī)箱后的電源插座，電源插頭插入市電插座接通面板的電源開(kāi)關(guān)，指示燈亮（如指示燈不亮，應(yīng)從機(jī)箱后電源插座內(nèi)拔出保險(xiǎn)進(jìn)行更換）。2、掃頻信號(hào)源的使用見(jiàn)后頁(yè)。3、數(shù)字頻率計(jì)的使用：將測(cè)試點(diǎn)接入頻率計(jì)輸入孔即可。4、真有效值毫伏表的使用：將測(cè)試點(diǎn)接入毫伏表輸入孔即可，檔位自動(dòng)切換。5、連接線的使用：本機(jī)采用可疊加式專(zhuān)用插接線，插入時(shí)順時(shí)針向下旋緊即鎖緊，拔出時(shí)須逆時(shí)針向上旋出。注意：拔出時(shí)不可用力直接拉導(dǎo)線，以免拉斷導(dǎo)線。6、做“信號(hào)的分解與合成”實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察李沙育圖形有偏差，可從面板上的小孔內(nèi)，用小起子微調(diào)電位器，改變帶通濾波器的中心頻率。注意：調(diào)整不能過(guò)大。一、菜單結(jié)構(gòu)如下：注：信號(hào)源中方波、正弦波的菜單同三角波相同，圖中省略；其余各種波形頻率固定為100Hz。二、各按鍵功能： ↑、↓：在同級(jí)菜單之間切換以及手動(dòng)輸出信號(hào)源時(shí)控制輸出信號(hào)頻率 Cancel:取消鍵 Enter:確定鍵 Mode:模式選擇鍵 Reset:復(fù)位鍵 0--9:數(shù)字鍵三、操作步驟： 液晶屏顯示兩行漢字，上行顯示上一級(jí)菜單，下行顯示當(dāng)前菜單。開(kāi)機(jī)屏幕顯示“清華科教數(shù)字掃頻信號(hào)源” 按“Mode”鍵，進(jìn)入“模式選擇” 按“↑”、“↓”可在第二級(jí)菜單間切換 按“Enter”確定鍵可進(jìn)入屏幕第二行顯示的當(dāng)前菜單 按“Cancel”取消鍵可返回上一層菜單 按“Reset”復(fù)位鍵返回到開(kāi)機(jī)狀態(tài) 按“0--9”數(shù)字鍵可以在選擇中心頻率、步進(jìn)、掃速、起始頻率時(shí)輸入數(shù)字 操作步驟：例1：信號(hào)源，100HZ,為2V的鋸齒波信號(hào)按“Mode”鍵進(jìn)入模式選擇狀態(tài)，按“↑”、“↓”選擇信號(hào)源，按“Enter”鍵確定，按“↑”、“↓”選擇鋸齒波信號(hào)，按“Enter”確定，調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)旋鈕用毫伏表測(cè)得信號(hào)為2V。例2：信號(hào)源，100HZ,為2V的方波信號(hào)按“Mode”鍵進(jìn)入模式選擇狀態(tài)，按“↑”、“↓”選擇信號(hào)源，按“Enter”鍵確定，按“↑”、“↓”選擇方波信號(hào)，按“Enter”確定，調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)旋鈕用毫伏表測(cè)得信號(hào)為2V。例3：窄頻段，中心頻率20KHZ，掃速10S，步進(jìn)200HZ，自動(dòng)掃描1、按E鍵進(jìn)入模式選擇狀態(tài)，由A↑，B↓鍵選擇窄頻段，按Enter鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，如選錯(cuò)，按Cancel返回2、設(shè)置中心頻率，由↑或↓選擇中心頻率后，按Enter，單位Hz反色，由↑，↓可選擇KHz或Hz，本次設(shè)置選KHz，按Enter后，KHz正常顯示，按數(shù)字鍵2，0后按Enter返回上層菜單。3、設(shè)置掃速，由↑或↓選擇掃速后，按Enter，單位mS反色，由↑，↓選擇S，按Enter后，S正常顯示，按數(shù)字鍵1，0后按Enter返回上層菜單。4、設(shè)置步進(jìn)頻率同上5、設(shè)置自動(dòng)/手動(dòng)，按↑，↓選擇自動(dòng)，按Enter6、提示是否進(jìn)行掃描，如點(diǎn)Enter鍵進(jìn)行掃描，點(diǎn)Cancel鍵返回參數(shù)設(shè)置如果選擇手動(dòng)模式，上述第5步選手動(dòng)，按↑頻率遞增，↓頻率遞減，液晶第二行顯示頻率。如果選擇信號(hào)源，確定后，由↑，↓選擇三角波或方波，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，只需設(shè)置起始頻率跟步進(jìn)，設(shè)置方法同上，設(shè)置完成后，選擇運(yùn)行后，按Enter，按↑頻率遞增，↓頻率遞減，液晶第二行顯示頻率，跟手動(dòng)模式相同。附錄四示波器的使用說(shuō)明（一）YB4365示波器的使用說(shuō)明依照示波器面板熟悉控制件的作用電源開(kāi)關(guān)：按入狀態(tài)電源接通，彈出狀態(tài)電源切斷。輝度：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輝線亮度增加。聚焦：用輝度旋鈕將輝線的亮度調(diào)整合適后，用此旋忸進(jìn)行聚焦調(diào)整。VOLTS/DIV:根據(jù)需要輸入信號(hào)的幅度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整微調(diào)（VAR）：可連續(xù)調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，可使顯示波形的幅度連續(xù)減小，直至原來(lái)幅度的1/2.5以下。進(jìn)行雙波形比較和測(cè)量脈沖的建立時(shí)間時(shí)，用此旋鈕改變波形的幅度。正常測(cè)試時(shí)，請(qǐng)將此旋忸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底。垂直位移：順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，輝線上升，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)輝線下降。注：CH2反相時(shí)，CH2的輝線移動(dòng)方向相反。垂直方式：僅按“CH1”僅顯示CH1的信號(hào)。僅按“CH2”僅顯示CH2的信號(hào)。僅按“雙蹤”顯示CH1和CH2兩路信號(hào)。斷續(xù)：“CH1”和“雙蹤”開(kāi)關(guān)同時(shí)按入。疊加：“CH1”和“CH2”開(kāi)關(guān)同時(shí)按入，顯示的波形為CH1和CH2兩路信號(hào)的代數(shù)和。CH2“反向”：CH2信號(hào)極性反轉(zhuǎn)。便于比較極性相反的信號(hào)和利用跌加功能觀測(cè)CH1與CH2兩路型號(hào)的差信號(hào)（CH1-CH2）。水平方式：“A”:A掃描顯示于管面，一般情況下使用這種工作方式?！敖惶妗保篈掃描B掃描（延遲掃描）顯示于管面?！癇”B掃描顯示于管面。掃描速度用B“TIME/DIY”設(shè)定。“X-Y”:“交替”和“B”同時(shí)按入時(shí)，變成X-Y工作方式。水平項(xiàng)目和光標(biāo)選擇：按照“▲”、“▼”方向按動(dòng)此開(kāi)關(guān)，先使欲選擇的項(xiàng)目的指示燈發(fā)光，然后用微調(diào)旋鈕進(jìn)行設(shè)定。“單次”：?jiǎn)未螔呙锠顟B(tài)指示燈。在此狀態(tài)下，A掃描進(jìn)行單次掃描?！癆/B”分離：A/B分離狀態(tài)指示燈。在此狀態(tài)下，交替掃描時(shí)單獨(dú)調(diào)整B掃描波形的垂直位置?！把舆t”：延遲時(shí)間調(diào)整狀態(tài)指示燈。在此狀態(tài)下，延遲掃描的開(kāi)始點(diǎn)與主掃描的開(kāi)始點(diǎn)之間的延遲時(shí)間，從主掃描的開(kāi)始點(diǎn)開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，延遲時(shí)間以字符的形式在管面上顯示?！搬屢帧保横屢謺r(shí)間調(diào)整狀態(tài)指示燈。測(cè)量復(fù)雜信號(hào)、高頻信號(hào)、不定周期信號(hào)等僅靠調(diào)節(jié)觸發(fā)電平難以取得同步的信號(hào)時(shí)，在此狀態(tài)下，可以通過(guò)調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕改變釋抑時(shí)間取得掃描同步?！癆掃描”：A掃描速度指示燈。通過(guò)調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕可以連續(xù)改變主掃描的掃描速度，順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)節(jié)該旋鈕，最后將成為掃描速度等于由“TIME/DIY”開(kāi)關(guān)所決定的數(shù)值的校準(zhǔn)狀態(tài)。一般情況下，應(yīng)設(shè)置于校準(zhǔn)狀態(tài)（管面上顯示A=）。“水平線”：輝線水平位置調(diào)整狀態(tài)指示燈。在此狀態(tài)下，順時(shí)針調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，輝線水平位置右移，反之輝線水平位置左移?！皽y(cè)量”：測(cè)量狀態(tài)指示燈。在此狀態(tài)下按“測(cè)量”，可通過(guò)連續(xù)向下按動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)“▲”、“▼”的重復(fù)操作，根據(jù)管面上依次顯示出的光標(biāo)字符，選擇ΔV、ΔT、1/ΔT、FREQ等測(cè)量項(xiàng)目，并利用光標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。ΔV：管面上顯示出兩條水平光標(biāo)線。兩條水平光標(biāo)線之間的電壓根據(jù)“VOLTS/DIV”開(kāi)關(guān)設(shè)定值與光標(biāo)線間的距離自動(dòng)進(jìn)行換算，測(cè)試結(jié)果以字符的形式與ΔV同時(shí)顯示于管面的上方。ΔT：管面上顯示出兩條垂直光標(biāo)線。兩條垂直光標(biāo)線之間的掃描時(shí)間根據(jù)“TIME/DIY”開(kāi)關(guān)設(shè)定值與光標(biāo)線間的距離自動(dòng)進(jìn)行換算，測(cè)試結(jié)果以字符的形式與ΔT同時(shí)顯示于管面的上方。1/ΔT：管面上顯示出兩條垂直光標(biāo)線。兩條垂直光標(biāo)線之間的掃描時(shí)間的倒數(shù)（頻率）根據(jù)“TIME/DIY”開(kāi)關(guān)設(shè)定值與光標(biāo)線間的距離自動(dòng)進(jìn)行換算，測(cè)試結(jié)果以字符的形式與1/ΔT同時(shí)顯示于管面的上方。FREQ：CH1輸入信號(hào)的頻率與FREQ同時(shí)顯示于管面的上方。微調(diào)旋鈕：用選擇開(kāi)關(guān)選中的項(xiàng)目可以利用這個(gè)無(wú)限循環(huán)的旋鈕進(jìn)行調(diào)整。順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，向上或向右變化，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，向下或向左變化。可以利用選擇開(kāi)關(guān)和微調(diào)旋鈕的組合使用消除讀出顯示或設(shè)置探頭的1×與10×換算倍率?；鶞?zhǔn)·Δ·光跡：基準(zhǔn)：移動(dòng)管面上顯示的兩條光標(biāo)線中的基準(zhǔn)光標(biāo)線?！唉ぁ保阂苿?dòng)管面上顯示的兩條光標(biāo)線中的測(cè)量光標(biāo)線。光跡：保持兩條光標(biāo)線的間距不變，同時(shí)移動(dòng)兩條光標(biāo)線。A和B掃描設(shè)定開(kāi)關(guān)A、B掃描時(shí)間系數(shù)設(shè)定開(kāi)關(guān)。A，B掃描共用，其作用對(duì)象由水平方式的狀態(tài)決定。TIME/DIV的設(shè)定值顯示于管面。A掃描時(shí)間系數(shù)：0.5s/DIV～50ns/DIV。B掃描時(shí)間系數(shù)：50ms/DIV～50ns/DIV。B掃描只能選擇高于A掃描時(shí)間系數(shù)的速度自動(dòng)掃描速度開(kāi)關(guān)（AUTO）:按下TIME/DIV開(kāi)關(guān)的正中間，AUTO指示燈發(fā)光。此時(shí)自動(dòng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)設(shè)置掃描速度，在管面上顯示約2～5個(gè)信號(hào)周期（但對(duì)于50HZ以下或不能取得掃描同步的信號(hào)，掃描速度將被自動(dòng)設(shè)置為10ms/DIV；另外當(dāng)信號(hào)頻率在約8MHZ以上時(shí)，掃描速度將會(huì)自動(dòng)跟隨輸入信號(hào)變化而變化）?！?0擴(kuò)展開(kāi)關(guān)：A、B掃描可被擴(kuò)展10倍。調(diào)整輝線水平位置將波形中需要擴(kuò)展觀察的部分移至中心刻度線，然后按下此開(kāi)關(guān)，管面中心的波形將被向左右擴(kuò)展。此時(shí)管面上顯示的掃描速度為自動(dòng)換算后的數(shù)值。觸發(fā)源或X:CH1:以CH1的輸入信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源。CH2：以CH2的輸入信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源。AC:以交流耦合、濾除直流分量的外接輸入信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源。DC:以直流耦合、包括直流分量的外接輸入信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源。用于觀察超低頻信號(hào)和直流信號(hào)等情況下的觸發(fā)。DC÷10:以直流耦合、包括直流分量的外接輸入信號(hào)衰減至1/10后，作為觸發(fā)信號(hào)源。用于觀察與交流電源頻率同步的信號(hào)。觸發(fā)方式：自動(dòng)：自動(dòng)觸發(fā)方式，任何情況下都有掃描線。通常使用這種方式比較方便。有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，正常進(jìn)行同步掃描，波形靜止；無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入或觸發(fā)失步時(shí)，也自動(dòng)進(jìn)行掃描。掃描電平根據(jù)輸入信號(hào)的振幅進(jìn)行自