二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1．了解二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的電路模型。
2．研究網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化對(duì)其輸出響應(yīng)的影響。
3．用基本運(yùn)算器模擬系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1．TKSS-D 型 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱
2．雙蹤慢掃描示波器1 臺(tái)
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1．根據(jù)給定的二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)連接其模擬解的方框圖。
2．推導(dǎo)圖4-5 中各測(cè)試點(diǎn)與輸入U(xiǎn)i的傳遞函數(shù)，據(jù)此作出相應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線，
并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。
四，實(shí)驗(yàn)原理
1．微分方程的一般形式為

其中x 為激勵(lì)信號(hào)，y 為系統(tǒng)的輸出。模擬系統(tǒng)微分方程的解題規(guī)則是將微分方程輸出
函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)保留在等式的左邊，把其余各項(xiàng)均移到等式的右邊，這個(gè)最高階導(dǎo)數(shù)
作為第一個(gè)積分器的輸入，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
輸出為止。y 和它的相關(guān)階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)分別通過(guò)各自的比例運(yùn)算器后送至第一個(gè)積分器前面的
求和器，并與輸入函數(shù)相加，則該模擬裝置的輸入和輸出所表征的方程與被模擬的微分
方程完全相同。圖8-1 和8-2 分別為一階微分方程的模擬解框圖和二階微分方程的模擬
解框圖。

五、實(shí)驗(yàn)步驟
1．寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)電路的微分方程，并求解之。
2．用本實(shí)驗(yàn)箱中相關(guān)的電路單元，組建圖8－4 所示的模擬電路圖（參考圖8-5）。
3．將正弦波信號(hào)接到圖8－5 所示電路的輸入端，調(diào)節(jié)R3 與R4，用示波器觀察各測(cè)試點(diǎn)的波形，并記錄之。
4．將方波信號(hào)接入電路的輸入端，調(diào)節(jié)R3 與R4，用示波器觀察各測(cè)試點(diǎn)的波形，并記錄之。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1．畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種波形。對(duì)經(jīng)過(guò)基本運(yùn)算器前后各點(diǎn)波形的對(duì)比，分析參數(shù)
的變化對(duì)運(yùn)算器輸出波形的影響。
2．繪制二階高通，帶通，低通網(wǎng)路函數(shù)的模擬電路頻率特性曲線。
3．歸納二階高通，帶通，低通網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬電路頻率特性曲線各自的特點(diǎn)。
七、實(shí)驗(yàn)思考
1．微分方程的模擬解與數(shù)值解各有什么特點(diǎn)？
2．試舉例說(shuō)明高通、帶通和低通濾波器的實(shí)際應(yīng)用？