?? 1、觀察常用信號(hào)的波形特點(diǎn)及產(chǎn)生方法。

?? 2、學(xué)會(huì)使用示波器對(duì)常用波形參數(shù)的測(cè)量。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

?? 1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)。

?? 2、40MHz雙蹤示波器一臺(tái)。

?? 3、DDS信號(hào)源一臺(tái)

三、實(shí)驗(yàn)原理

對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)特性的研究，其中重要的一個(gè)方面是研究它的輸入輸出關(guān)系，即在一特定的輸入信號(hào)下，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的輸出響應(yīng)信號(hào)。因而對(duì)信號(hào)的研究是對(duì)系統(tǒng)研究的出發(fā)點(diǎn)，是對(duì)系統(tǒng)特性觀察的基本手段與方法。在本實(shí)驗(yàn)中，將對(duì)常用信號(hào)和特性進(jìn)行分析、研究。

??? 信號(hào)可以表示為一個(gè)或多個(gè)變量的函數(shù)，在這里僅對(duì)一維信號(hào)進(jìn)行研究，自變量為時(shí)間。常用信號(hào)有：指數(shù)信號(hào)、正弦信號(hào)、指數(shù)衰減正弦信號(hào)、復(fù)指數(shù)信號(hào)、Sa(t)信號(hào)、鐘形信號(hào)、脈沖信號(hào)等。

1、信號(hào)：指數(shù)信號(hào)可表示為f(t)=Keat。對(duì)于不同的a取值，其波形表現(xiàn)為不同的形式，如下圖所示：

圖1―1? 指數(shù)信號(hào)

2、信號(hào)：其表達(dá)式為f（t）=Ksin（ωt＋θ），其信號(hào)的參數(shù)：振幅K、角頻率ω、與初始相位θ。其波形如下圖所示：

圖1－2? 正弦信號(hào)?????????????????????????????????????????????

3、指數(shù)衰減正弦信號(hào)：其表達(dá)式為 其波形如下圖：?????

圖1－3? 指數(shù)衰減正弦信號(hào)

4、Sa(t)信號(hào)：其表達(dá)式為：? 。Sa(t)是一個(gè)偶函數(shù)，t= ±π,±2π,…,±nπ時(shí)，函數(shù)值為零。該函數(shù)在很多應(yīng)用場(chǎng)合具有獨(dú)特的運(yùn)用。其信號(hào)如下圖所示：

圖1－4? Sa（t）信號(hào)

5、鐘形信號(hào)（高斯函數(shù)）：其表達(dá)式為： 其信號(hào)如下圖所示：

圖1－5? 鐘形信號(hào)

6、脈沖信號(hào)：其表達(dá)式為f(t)=u(t)-u(t-T)，其中u(t)為單位階躍函數(shù)。其信號(hào)如下圖所示：

7、方波信號(hào)：信號(hào)為周期為T，前T/2期間信號(hào)為正電平信號(hào)，后T/2期間信號(hào)為負(fù)電平信號(hào)，其信號(hào)如下圖所示

方波信號(hào)

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要步驟

1、用示波器測(cè)量指數(shù)信號(hào)波形，并分析其所對(duì)應(yīng)的a、k參數(shù)。具體步驟如下：

（1）??? 接通電源，并按下此模塊電源開關(guān)S8。

（2）??? 按下此模塊中的按鍵 “指數(shù)波”，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率、a、k參數(shù)。

（3）??? 再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，分析其對(duì)應(yīng)頻率的變化，并分析此時(shí)的參數(shù)a的變化。（注：復(fù)位后輸出的信號(hào)頻率最大，只有當(dāng)按下“頻率降”時(shí)，按“頻率升”鍵波形才會(huì)變化。以下波形的輸出與此類似。）

2、利用示波器觀察正弦信號(hào)的波形，并測(cè)量分析其對(duì)應(yīng)的振幅K，角頻率w。具體步驟如下：

（1）按下此模塊中的按鍵“正弦波”，用示波器觀察?? 輸出的正弦信號(hào)，并分析其對(duì)應(yīng)的頻率（注：如果前一次波形頻率有下降，則此時(shí)波形的頻率不是最大值，而也會(huì)下降。以下波形的輸出與此類似。）

?（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化，記錄此時(shí)的振幅K，角頻率w。

3、指數(shù)衰減正弦信號(hào)觀察（正頻率信號(hào)）。具體步驟如下：

（1）??? 按下此模塊中的按鍵 “指數(shù)衰減”，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率。

（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化。

4、信號(hào)的觀察：具體操作如下：

（1） 按下此模塊中的按鍵 “Sa(t)”，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率。

（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化。

5、鐘形信號(hào)的觀察：

（1） 按下此模塊中的按鍵 “高斯”，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率。

（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化及相應(yīng)的參數(shù) 。

6、脈沖信號(hào)的觀察：

（1） 按下此模塊中的按鍵 “脈沖”，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率。

（2） 再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化和特點(diǎn)，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化。

7、方波、三角波、鋸齒波信號(hào)的觀察：

????????? （1） 按下此模塊中的相應(yīng)信號(hào)的按鍵，用示波器觀察?? 輸出的指數(shù)信號(hào),并分析其對(duì)應(yīng)的頻率。

（2） 再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化和特點(diǎn)，并分析且測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的變化。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、用坐標(biāo)紙畫出各波形。

2、測(cè)量各波形參數(shù)。

3、寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。