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零输入响应与零状态响应分析
实验目的
掌握电路的零输入响应；
掌握电路的零状态响应；
学会电路的零状态响应与零输入响应的观察方法；
预备知识
学习“零输入响应和零状态响应”；
“零输入响应和零状态响应”的方程表述；
电路参数对“零输入响应和零状态响应”的影响；
实验仪器
ZH7004实验箱 一台；
20MHz示波器 一台；
实验原理
电路的响应一般可分解为零输入响应和零状态响应。首先先考察一个实例：在下图中由RC组成一电路，电容两端有起始电压，激励源为。
则系统响应——电容两端电压：
上式中第一项称之为零输入响应，与输人激励无关，零输入响应是以初始电压值开始，以指数规律进行衰减。
第二项与起始储能无关，只与输入激励有关，被称为零状态响应。在不同的输入信号下，电路会表征出不同的响应。
实验模块说明
在ZH7004实验箱的下方有一“零输入响应与零状态响应”单元，它的电路组成如下图所示，在该电路单元中，元件的值为：
实验步骤
系统的零输入响应特性观察：
通过信号选择键选择信号发生器为模式2，对应的脉冲信号发生器产生周期为35ms的方波信号。用短路线将脉冲信号输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的X1端口相连，用脉冲信号作同步，观察输出信号的波形。
同上步，将信号产生模块中脉冲信号输入到X2、X3端口，用脉冲信号作同步，分别观察输出信号的波形。
注：对于周期较长的脉冲方波信号，可以近似认为在脉冲信号高电平的后沿，电路的电容已完成充电。当进入脉冲信号的低电平阶段时，相当于此时激励去掉。电路在该点之后将产生零输入响应。因而对零输入响应的观察应在脉冲信号的低电平期间。
系统的零状态响应特性观察：
通过信号选择键选择信号发生器为模式2，对应的脉冲信号发生器产生周期为35ms的方波信号。用短路线将脉冲信号输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的X1端口相连，用脉冲信号作同步，观察输出信号的波形。
同上步，将信号产生模块中脉冲信号输入到X2、X3端口，用脉冲信号作同步，分别观察输出信号的波形。
注：对于周期较长的脉冲方波信号，可以近似认为在脉冲信号低电平期间，电路的电容已完成放电。当进入脉冲信号的高电平阶段时，相当于此时激励加上。电路在该点之后将产生零状态响应。因而对零状态响应的观察应在脉冲信号的高电平期间。
实验思考
叙述如何观察系统的零输入响应？
理论分析相应连续信号在该电路下的零状态响应，与实际实验结果进行对照比较。
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