电子仿真技术实验指导书..doc

实验一 典型电信号的观察与测量 一、实验目的 1初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。 2初步掌握示波器、信号发生器、数字万用表的使用。二、实验说明 　　1正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号，可由信号发生器提供。正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T或频率f和初相；脉冲信号的波形参数是幅值Um、周期T及脉宽tk。 2电子示波器是一种信号图形观测仪器，可测出电信号的波形参数。从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关（Y轴输入电压灵敏度V/div分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的X 轴刻度尺并结合其量程分档（时间扫描速度t /div分档）选择开关，读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数。为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制按钮，希望在实验中加以摸索和掌握。 　　一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号的波形和参数。 方波脉冲信号的观察和测定 (1)选择方波信号输出。(2) 调节方波的输出幅度为3. 0VP－P（用示波器测定），分别观测100Hz，3KHz和30KHz方波信号的波形参数。 (3) 使信号频率保持在3KHz，选择不同的幅度及脉宽，观测波形参数的变化。、实验注意事项 　　1 调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。 2为防止外界干扰， 信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连称共地。 3 虚拟的示波器各旋钮功能的标注同实物示波器有所差别实验前请详细阅读教材中虚拟示波器的使用方法。 、预习思考题 　　1 示波器面板上“t/div” 和“V/div”的含义是什么? 　　2应用双踪示波器观察到如图1所示的两个波形，YA和YB 轴的“V/div”的指示均为0.5V，“t/div” 指示为20μS， 试写出这两个波形信号的波形参数。 、实验报告 1. 整理实验中显示的各种波形，绘制有代表性的波形。 2. 总结实验中所用仪器的使用方法及观测电信号的方法。 3. 心得体会及其它。 实验二 二阶动态电路响应的研究 一、实验目的 1二阶动态电路的响应，了解电路元件参数对响应的影响。 2 观察。二、原理说明 　　一个二阶电路在方波正、负阶跃信号的激励下，可获得零状态与零输入响应，其响应的变化轨迹决定于电路的固有频率。当调节电路的元件参数值，使电路的固有频率分别为负实数、共轭复数及虚数时，可获得单调地衰减、衰减振荡和等幅振荡的响应。在实验中可获得过阻尼，欠阻尼和临界阻尼这三种响应图形。 　　简单而典型的二阶电路是一个RLC串联电路和GCL并联电路，这二者之间存在着对偶关系。本实验仅对RLC串联电路进行研究。 三、实验设备 四、实验内容将R、L、C串联成图2.1所示的 电路，从方波发生器输出一个幅值 为2v，频率为2KHz，占空比为 50%的方波信号。按表2-1给定的 参数改变电阻R的值，使电路分别 工作在无阻尼、欠阻尼、临界阻尼 和过阻尼状态。用示波器观察电容 电压的波形，并记录与表2-1中。 图2.1 二阶电路实验接线图 且计算出各种状态下的衰减系数、阻尼振荡角频率w，记入表2-2中。 表2-1 不同状态下的波形 电路参数 L=10mH，C=0.22μF 电路状态 无阻尼(R=0) 欠阻尼(R=510) 仿真波形 电路状态 临界阻尼(R=1K) 过阻尼(R=2.4k) 仿真波形 表2-2 各种状态下的和w的理论计算数据 电路参数 L=10mH，C=0.22μF 电路状态 无阻尼(R=0) 欠阻尼(R=510) 临界阻尼(R=1K) 欠阻尼(R=510) 2、不同参数下衰减振荡波形的测定 保证电路处于欠阻尼状态，取3个不同阻值的电阻，用示波器观察电容电压波形，并根据波形计算出各自的衰减系数和阻尼振荡角频率，将数据和波形分别记入表2-3和表2-4中。 表2-3 欠阻尼状态时不同参数下的和w的测定 电路参数 L=10mH ，C=0.022μF R1=100 R2=330 R3=750 仿真数据 仿真数据w 表2-4 不同参数下的衰减震荡波形 电路参数 L=10mH ，C=0.022μF R1=100 R2=330 R3=750 仿真波形 五、、预习思考题 R值。 2、在示波器荧光屏上，如何测得二阶电路零输入响应欠阻尼状态的衰减常数和振荡频率ω？RLC串联电路的暂态过程为什么会出现三种不同的工作状态？ 七、实验报告 根据观测结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻尼、 临界阻尼和欠尼的响应波形。 测算欠阻尼振荡曲线上的与ω。 归纳、总结电路元件