二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬

一、實驗?zāi)康?br>1．了解二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的電路模型。
2．研究網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化對其輸出響應(yīng)的影響。
3．用基本運算器模擬系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)。
二、實驗設(shè)備
1．TKSS-D 型 信號與系統(tǒng)實驗箱
2．雙蹤慢掃描示波器1 臺
三、實驗內(nèi)容
1．根據(jù)給定的二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)連接其模擬解的方框圖。
2．推導(dǎo)圖4-5 中各測試點與輸入Ui的傳遞函數(shù)，據(jù)此作出相應(yīng)的對數(shù)幅頻特性曲線，
并與實驗結(jié)果進(jìn)行比較。
四，實驗原理
1．微分方程的一般形式為

其中x 為激勵信號，y 為系統(tǒng)的輸出。模擬系統(tǒng)微分方程的解題規(guī)則是將微分方程輸出
函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)保留在等式的左邊，把其余各項均移到等式的右邊，這個最高階導(dǎo)數(shù)
作為第一個積分器的輸入，以后每經(jīng)過一個積分器，輸出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)就降低一階，直到
輸出為止。y 和它的相關(guān)階導(dǎo)數(shù)項分別通過各自的比例運算器后送至第一個積分器前面的
求和器，并與輸入函數(shù)相加，則該模擬裝置的輸入和輸出所表征的方程與被模擬的微分
方程完全相同。圖8-1 和8-2 分別為一階微分方程的模擬解框圖和二階微分方程的模擬
解框圖。

五、實驗步驟
1．寫出實驗電路的微分方程，并求解之。
2．用本實驗箱中相關(guān)的電路單元，組建圖8－4 所示的模擬電路圖（參考圖8-5）。
3．將正弦波信號接到圖8－5 所示電路的輸入端，調(diào)節(jié)R3 與R4，用示波器觀察各測試點的波形，并記錄之。
4．將方波信號接入電路的輸入端，調(diào)節(jié)R3 與R4，用示波器觀察各測試點的波形，并記錄之。
六、實驗報告
1．畫出實驗中觀察到的各種波形。對經(jīng)過基本運算器前后各點波形的對比，分析參數(shù)
的變化對運算器輸出波形的影響。
2．繪制二階高通，帶通，低通網(wǎng)路函數(shù)的模擬電路頻率特性曲線。
3．歸納二階高通，帶通，低通網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬電路頻率特性曲線各自的特點。
七、實驗思考
1．微分方程的模擬解與數(shù)值解各有什么特點？
2．試舉例說明高通、帶通和低通濾波器的實際應(yīng)用？