信号与系统实验指导书（8学时).doc

华侨大学信息科学与工程学院 信号与系统实验教材 电子与通信专业实验室通信工程分室 二 ○ ○ 二 年 十 二 月 目录 功能模快简介----------------------------------------------3 实验一 常用信号分类与观察 ------------------------9 实验二 信号分解与合成 -----------------------------13 实验三 信号的采样与恢复 --------------------------15 实验四 模拟滤波器分析------------------------------ 18 功能模快简介 一、函数信号发生器 MAX038的原理 MAX038是单片精密函数信号产生器,它用±5V电源工作，基本的振荡器是一个交变地以恒流向电容器充电和放电的驰张振荡器, 同时产生一个三角波和矩形波。通过改变COSC 引脚的外接电容和流入IIN引脚的充放电电流的大小来控制输出信号频率,频率范围为0.1Hz～20MHz。流入IIN 的电流由加到FADJ 和DADJ 引脚上的电压来调制, 通过此两引脚可用外接电压信号调整频率和占空比。MAX038 内部有一个正弦波形成电路把振荡器的三角波转变成一个具有等幅的低失真的正弦波。三角波、正弦波和矩形波输入一个多路器。两根地址线A0和A1从这三个波形中选出一个, 从OUT引脚输出2V(峰锋值)振幅的信号。三角波又被送到产生高速矩形波的比较器 (由SYNC 引脚输出)，它可以用于其它振荡器, SYNC 电路具有单独的电源引线因而可被禁止。另外, PDI、PDO 引脚分别是相位检波器的输入和输出端, 本信号源没有使用。 图1-1-1 MAX038的内部结构 2、MAX038的管脚图及管脚功能 图1-1-2 MAX038的管脚图 引 脚 名 称 功 能 1 REF 2.50V的门限参考电压 2，6，9，11，18 GND 地 3 A0 波形选择输入端（TTL/CMOS兼容） 4 A1 波形选择输入端（TTL/CMOS兼容） 5 COSC 外接振荡电容端 7 DADJ 占空比调节端 8 FADJ 频率调节端 10 IIN 振荡频率控制器的电流输入端 12 PDO 相位比较器输出端（如果不用，应接地） 13 PDI 相位比较器输入端（如果不用，应接地） 14 SYNC 同步输出端（TTL/CMOS兼容输出，允许内部和外部振荡器同步。如果不用，应悬空） 15 DGND 数字接地 16 D 数字电压＋5V电源端，如果没有用到SYNC应悬空 17 ＋5V电源输入端 19 OUT 正弦波，三角波，方波输出端 20 －5V电源输入端 表1-1-1 MAX038的引脚功能 3、实验电路如图1-1-3所示： 图1-1-3 MAX038实验电原理图 实验测试点说明 1、测试点分别为： “输出”（孔和测试钩）：输出的信号可以从这点进行测量。 “GND” ：与实验箱的地相连。 2、调节点分别为： “S1201”、“S1202：此模块的电源开关。 “频率调节”：用于调节输出信号的频率。 “幅度调节”：用于调节输出信号的幅度。 “占空比调节”：用于调节方波输出的占空比。 “波形选择”：用于选择方波，三角波和正弦波。 “频段选择”：用于选择不同的频段。 二、 数字式交流毫伏表 由于平均值转换器的精度不是很高，所以近代高精度DMM很少再采用这种技术，而代之发展并广为采用的是真有效值转换器。真有效值转换器输出的直流电压，线形地正比于被测各种波形交流信号的有效值，基本上不受输入波形失真度的影响。真有效值交直流转换器有热电式和运算式等几种形式。我们在此介绍的主要是采用运算式。 其运算式方程是一个均方根式： 我们采用的是美国AD公司研制的集成有效值转换器AD637，它是一种按隐含运算式而设计的AD芯片，精度优于0.1%，是当前国际集成真有效值转换器性能较好的一种。AD637由绝对值电路、平方/除法器、低通滤波/放大器和缓冲放大器组成。输入电压通过绝对值电路转换成单极性电流I1，加至平方/除法器的一个输入端，再经过低通滤波/放大器，最终在AD637的9脚输出直流电平。 实验测试点说明 测试点分别为： “输入”(孔和测试钩)：用于待测信号的输入。 “GND”：与实验箱的地相连。 2、调节点分别为： “S1”：此模块的电源开关。 “200mV”：用于测试有效值为200mV内的信号。 “2V”：用于测试有效值为2V内的信号。 “20V”：用于测试有效值为20V内的信号。 “SK101”“SK102”：当测试毫伏级信号有效值，两开关同时打到上端，测其它档位时，两开关同时打到下端。