实验三 零输入响应零状态响应

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1、信号与系统实验报告实验题目实验三零输入响应零状态响应日期2015.9.30姓名杨智超组别2班级13级光电子班学号134090340【实验目的】1、观察电路的零输入响应，了解系统零输入响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。2、观察电路的零状态响应，了解系统零状态响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。【实验器材】1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。3、系统时域与频域分析模块一块。【实验原理】1、零输入响应与零状态响应：零输入响应：没有外加激励的作用，只有起始状态（起始时刻系统储能）所产生的响 应。零状态响应：不考虑起始时刻系统储能的作用（起始状态等于零）。2、典型电路分析：

2、电路的响应一般可分解为零输入响应和零状态响应。首先考察一个实例：在一个由RC 组成一电路，电容两端有起始电压，激励源为。图1 RC电路则系统响应-电容两端电压：上式中第一项称之为零输入响应，与输入激励无关，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。【实验步骤及注意事项】1、把系统时域与频域分析模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和主板上的 电源。2、系统的零输入响应特性观察(1) 接通主板上的电源，同时按下本模块的电源开关S1，将“函数信号发生器”模块中 的输出，通过导线引入

3、到“零输入零状态响应”的输入端。(2) 用示波器的两个探头，一个接函数信号发生器输出作同步，一个用于观察输出信号 的波形，即在低电平时所观察到的波形即为零输入响应，在高电平所观察到的波形即为零 状态响应。(3) 改变函数信号发生器的“频率调节”电位器，观察到的是不同系统下的零输入响应 和零状态响应。3、系统的零状态响应特性观察(1)观察的方法与上述相同，不过当脉冲进入高电平阶段时，相当于此时加上激励， 即此时零状态响应应在脉冲的高电平进行。(2)改变本实验的开关K1的位置，观察到的是不同系统下的零状态响应，进行相应的 比较。【实验结果与数据处理】*H1r2.WCHI 3.09U-图4图2图6tkill* 2.A0UTFf 【实验结论与分析】在实验中，我输入几组不同频率的方波后，得到了一系列相应的输出波形。记录了 示波器上的测量数据（频率，等），并把电路中所用到的电容、电阻 记录下来。将理论结果与示波器上所观察到的数据对比，能够直观的发现理论值和实际值较为接近, 所以，在误差允许的范围内，认为两个值相等。通过计算，发现零输入响应和零状态响 应的测量结果比较可靠，加深了我对激励和响应相关知识的理解。