1、 二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的電路模型。2、研究系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)響應(yīng)的影響。3、用基本運(yùn)算器模擬系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱TKSSC型。2、雙蹤示波器。三、實(shí)驗(yàn)原理 1、微分方程的一般形式為： 其中x為激勵(lì)，y為響應(yīng)。模擬系統(tǒng)微分方程的規(guī)則是將微分方程輸出函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)保留在等式左邊。把其余各項(xiàng)一起移到等式右邊，這個(gè)最高階導(dǎo)數(shù)作為第一積分器輸入，以后每經(jīng)過一個(gè)積分器，輸出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)就降低一階，直到輸出y為止、各個(gè)階數(shù)降低了的導(dǎo)數(shù)及輸出函數(shù)分別通過各自的比例運(yùn)算器再送至第一個(gè)積分器前面的求和器與輸入函數(shù)x相加，則該模擬裝置的輸入和輸出

2、所表征的方程與被模擬的實(shí)際微分方程完全相同。圖6-1與圖6-2分別為一階微分方程的模擬框圖和二階微分方程的模擬框圖。-a000 x y +a0y = x圖6-1 一階系統(tǒng)的模擬-a100-a000 x y+a1+a0y = x圖6-2 二階系統(tǒng)的模擬2、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的一般形式為： 或?qū)懽鳎?則有 令 得 因而 a2s-1-b100s-1-b200-bn00s-1ana1a0 X Xs-1 Xs-2 Xs-n F(s) Y(s) 圖6-3 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬根據(jù)上式，可畫出圖6-3所示的模擬方框圖，圖中S-1表示積分器-s-1+b100-s-1+b200 Vh Vb Vl V1 X Xs-2 -Xs-1

3、 圖6-4 二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬圖6-4為二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬方框圖，由該圖求得下列三種傳遞函數(shù)，即 低通函數(shù) 帶通函數(shù) 高通函數(shù)圖6-5為圖6-4的模擬電路圖。由該模擬電路得： R3 R32 Vh C2 0.01F 10K 47K R1 VA U- 10K U0 R6 U- Vi R2 U+ U0 Vb10K VB U+ 741 R42 741 R4 C1 0.01F 47K 10K R5 U- U0 Vt=Vl U+ 741GND圖6-5 二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬 R1=10K R2=10K R32=30K R42=30K 只要適當(dāng)?shù)倪x擇模擬裝置相關(guān)元件的參數(shù)，就能使模擬方程和實(shí)際系統(tǒng)的微分方程完全

4、相同。由方程組得 由圖得 Vb=-10-4由圖得 Vh=-10-4=10-8因此 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、寫出實(shí)驗(yàn)電路的微分方程，并求解之。 2、若用TKSSC型信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱，則在本實(shí)驗(yàn)裝置中的自由布線區(qū)，設(shè)計(jì)圖6-5的電路。 3、將正弦波信號(hào)接入電路的輸入端，調(diào)節(jié)R3、R4、Vi ，用示波器觀察各測(cè)試點(diǎn)的波形并記錄之。 五、軟件仿真按以下各種情況分別仿真，得到其波形，并比較1.當(dāng)R3=R4=40K， Vi=100HZ,1V正弦波時(shí)：Vh的波形，Vb的波形，Vo的波形2.當(dāng)R3=R4=40K, Vi=100HZ,2V正弦波時(shí)：Vh的波形，Vb的波形，Vo的波形3.當(dāng)R3=R4=40K, Vi=500HZ,1V正弦波時(shí)：Vh的波形，Vb的波形，Vo的波形1.a當(dāng)R3=R4=40K， Vi=100HZ,1V正弦波時(shí)：Vh的波形2.a當(dāng)R3=R4=40K, Vi=100HZ,2V正弦波時(shí)：Vh的波形3.a當(dāng)R3=R4=40K, Vi=500HZ,1V正弦波時(shí)Vh的波形六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，加深和鞏固了我們對(duì)于先前學(xué)習(xí)的知識(shí)的記憶和理解，這對(duì)于我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)也有一定的幫助。當(dāng)然，作為一