信号与电子实验(吴大正).pptVIP

信号与系统实验 第一部分：实验仪器设备介绍 一、信号与系统实验箱特点 “THKSS-D型信号与系统实验箱”是根据高等教育“九五”国家级教材，并结合教学和实践的需要而精心设计的实验系统，它适用于高校的信号与系统、通信等专业的实验教学。 该产品集实验模块、交流毫伏表、稳压源、信号源、频率计于一体，结构紧凑，性能稳定可靠，实验灵活方便，有利于培养学生的动手能力。 二、 THKSS-D型实验箱主要技术性能 1、实验箱概述 本实验箱主要包括一块大型（580mm×320mm）双面敷铜印刷线路板,正面印有清晰的各部件、元器件的图形、线条和字符，并焊有实验所需的元器件。  二、 THKSS-D型实验箱主要技术性能 2、函数信号发生器 本信号发生器由单片集成函数信号发生器ICL8038及外围电路、功率放大电路等组合而成。其输出频率范围为2Hz～150KHz，由“频段选择”开关(粗调分五档)和“频率调节”旋钮(细调)进行调节。输出幅度峰峰值为0～16Vp-p，由“幅度调节”旋钮进行细调。使用时，只要开启函数信号发生器分开关，信号源即进入工作状态。 二、 THKSS-D型实验箱主要技术性能 3、频率计 本频率计是由单片机89C51和六位共阴极LED数码管设计而成的，具有输入阻抗大和灵敏度高的优点。其分辨率为1Hz，测频范围为1Hz～10MHz，灵敏度为100mV，输入阻抗1MΩ，闸门时间1秒。 二、 THKSS-D型实验箱主要技术性能 4、50Hz非正弦多波形信号发生器 二、 THKSS-D型实验箱主要技术性能 5、数字真有效交流毫伏表 第二部分 实验项目 实验一 基本运算单元 实验目的 1、熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元。 2、掌握基本运算单元特性的测试方法。 实验仪器 1、双踪示波器一台 2、信号与系统实验箱一台 实验原理 1、运算放大器 运算放大器实际就是高增益直流放大器，当它与反馈网络连接后，就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算，运算放大器因此而得名。运算放大器的电路符号如图1-1所示。由图可见， 它具有两个输入端和一个输出端：当信号从“－” 端输入时，输出信号与输入信号反相，故“－” 端称为反相输入端；而从“＋”端输入时，输出 信号与输入信号同相，故称“＋”端为同相输 入端。 实验原理（续） 运算放大器有以下的特点： （1）高增益：运算放大器的电压放大倍数用下式表示： 式中，u0为运放的输出电压；u＋为“＋”输入端对地电压；u－为“－”输入端对地电压。不加反馈（开环）时，直流电压放大倍数高达104～106。 （2）高输入阻抗：运算放大器的输入阻抗一般在106Ω～1011Ω范围内。 （3）低输出阻抗： 运算放大器的输出阻抗一般为几十到一、二百欧姆。当它工作于深度负反馈状态，则其闭环输出阻抗将更小。 实验原理（续） 2、基本运算单元 在对系统模拟中，常用的基本运算单元有加法器、比例运算器、积分器和微分器四种，现简述如下： （1）加法器 图1-2为加法器的电路原理图。 基于运算放大器的输入电流为零。 实验原理（续） 实验原理（续） （2）比例运算器 ①反相运算器 图1－3为反相运算器的电路图。由于放大器的“＋”端和“－”端均无输入电流，所以u+＝u-＝0，图中的A点为“虚地”，于是得 iF＝ir 1-5 即 　　　　　　 实验原理（续） 式中，“－”号表示输出电压与输入电压反相，故称这种运算器为反相运算器。当RF＝Rr时，K=1，式（1－5）变为u0=-u1，这就是人们常用的反相器。 实验原理（续） ②同相运算器 这种运算器的线路如图1－4所示。由该电路图得 实验原理（续） （3）积分器 图1－5为基本积分器的电路图，由该图得 1-7 若令τ＝RFC， 则上式改写为 1-8 式（1－