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冲激响应与阶跃响应实验报告
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?
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实验2 冲激响应与阶跃响应
一、实验目的
RLＣ串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数， 并研究其
电路元件参数变化对响应状态的影响；
2．掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验原理说明
实验如图
1-1所示为ＲＬ
C串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图
2-1(a）为阶跃响应电路连接示意图；图２
-1(b）为冲激响应电路连接示意图。
P914
P915
TP9
信
1
W90
L1
C2
方波
10K
10m
图2-1
(ａ)
阶跃响应电路连接示意图
产生冲
TP9
P912
TP9
1
1
信
C
R1
W90
L1
C2
10K
10m
方波
1K
图2－1
（b)
冲激响应电路连接示意图
其响应有以下三种状态:
当电阻R>2错误!未定义书签。时，称过阻尼状态；
（２)
当电阻R＝2错误!时，称临界状态；
L
（3)
当电阻R＜2
＼Ｒ(,C)时，称欠阻尼状态。
现将阶跃响应的动态指标定义如下：
上升时间tr:ｙ(t)从0
到第一次达到稳态值y（∞）所需的时间。
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峰值时间tp：y(ｔ）从０上升到 ymax所需的时间。
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调节时间ts:y（t)的振荡包络线进入到稳态值的 5%误差范围所需的时间。
最大超调量δ：δp
ymaxy(
)
100%
y
y(t)
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ymax
ymax
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y(∞)
y(∞)
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5%
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tr tp ts
图2-1( ｃ) 冲激响应动态指标示意图
冲激信号是阶跃信号的导数 ,所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导
数。为了便于用示波器观察响应波形 ,实验中用周期方波代替阶跃信号。而用周期方
波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。
三、实验内容
阶跃响应波形观察与参数测量
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设激励信号为方波
,其幅度为
，频率为
5０0Ｈz。
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实验电路连接图如图
2-1(a)
所示。
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① 连接
P０4
与Ｐ
914。
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② 调节信号源 ,使
调节为 1?.５V;(
P04输出ｆ=50０Ｈz,占空比为５０％的脉冲信号，幅度
注意：实验中 ,在调整信号源的输出信号的参数时，需连
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接上负载
?后调节
)
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③ 示波器 CH1接于TP906，调整W902,使电路分别工作于欠阻尼、临界和过
?阻尼三种状态，并将实验数据填入表格 2-1中。
表2-１
状
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态
欠 阻 尼
状 态
临 界
状 态
过 阻 尼
状 态
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参数测量
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