自激振荡器信号与系统课程设计报告
自激振荡系统matlab仿真课程设计
课程 计算物理和MATLAB 课程设计 题目 自激振动系统的MATLAB 仿真 专业姓名学号主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容：研究范•德•波耳(Van der pol)方程()02022022=+--x dtdx x x dt x d ωμ所描述的非线性有阻尼的自激振动系统，其中μ是一个小的正的参量，0x 是常数。
下面简称范•德•波耳方程为VDP 方程。
在VDP 方程中，增加外驱动力t V ωcos 项所得到的方程()0cos 2022022=++--t V x dtdxxx dtx d ωωμ称强迫VDP 方程，其中外驱动力的振幅、角频率分别是V 和ω。
试研究强迫VDP 方程的行为。
基本要求：1.演示VDP 方程所描述的系统在非线性能源供给下，从任意初始条件出发都能产生稳定的周期性运动。
2.采用庞加莱映像，演示强迫VDP 方程在不同参数下所存在四种吸引子，即周期1吸引子、周期2吸引子、不变环面吸引子和奇怪吸引子。
3.对于强迫VDP 方程，在v 和w 为定值条件下，逐渐增大μ值，将出现周期倍分岔和混沌现象。
主要参考资料：[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社，1993. [2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科学技术大学出版社，1992. [3] 张志涌. 精通MA TLAB6.5. 北京：北京航空航天大学出版社，2003.完成期限 指导教师专业负责人2012年 2 月 23 日第1章 概述1.1 自激震荡自激振动是一种对科学技术非常有意义而在自然界又广泛存在的非线性振动. 我们知道,对线性阻尼振动系统,严格的周期运动只能由受周期性驱动力作用的受迫振动产生;而对非线性系统,有一种自激振动系统,在非振动的能源供给下,它能产生严格的周期运动,这是人们十分感兴趣的现象。
自激系统是一个非线性的有阻尼的振动系统,在振动过程中伴随有能量损耗,但系统存在一种机制,使能量能够由非振动能源通过系统本身的反馈调节,及时适量地得到补充,从而产生一个稳定的不衰减的周期运动,这样的振动称为自激振动[1]。
振动信号诊断系统课程设计
振动信号诊断系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解振动信号的物理意义，掌握振动信号的采集、处理和分析方法。
2. 学习振动信号诊断系统的基本构成，了解各部分功能及相互关系。
3. 掌握运用振动信号诊断系统对简单机械故障进行判断和分类。
技能目标：1. 能够正确使用振动信号采集设备，进行数据采集和初步处理。
2. 能够运用信号处理软件对振动信号进行分析，提取故障特征。
3. 能够根据振动信号的诊断结果，提出合理的维修和改进建议。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对振动信号诊断系统的兴趣，激发学习热情，增强探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在团队中分工合作，共同完成项目任务。
3. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为实践性课程，注重理论联系实际，通过实际操作和案例分析，使学生掌握振动信号诊断系统的基本原理和方法。
学生特点：学生具备一定的物理知识和实验操作能力，对新技术和新设备充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，注重启发式教学，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 振动信号基础知识：介绍振动信号的物理概念、振动信号的类型及其在工程中的应用。
教材章节：第一章 振动基础内容列举：振动信号的分类、振动信号的时域和频域分析。
2. 振动信号采集与处理：讲解振动信号的采集方法、传感器原理及信号处理技术。
教材章节：第二章 振动信号的采集与处理内容列举：振动传感器、数据采集系统、信号预处理方法、特征提取技术。
3. 振动信号诊断系统：介绍振动信号诊断系统的构成、各部分功能及其在实际工程中的应用。
教材章节：第三章 振动信号诊断系统内容列举：诊断系统的基本构成、常见故障类型及其振动特征、故障诊断方法。
4. 实践操作与案例分析：通过实际操作和案例分析，使学生掌握振动信号诊断系统的应用。
可调自激多谐振荡器课程设计
可调自激多谐振荡器课程设计一、引言可调自激多谐振荡器是电子工程领域中常见的电路之一，它具有广泛的应用领域，如通信系统、音频设备等。
本文将详细介绍可调自激多谐振荡器的原理、设计步骤以及实验过程。
二、原理介绍1. 自激振荡器原理自激振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电路。
其基本原理是通过正反馈放大器使得输出信号经过滤波后再次输入到放大器的输入端，从而形成持续振荡。
2. 多谐振荡器原理多谐振荡器是指能够输出多个频率的正弦波信号的电路。
其基本原理是利用谐振回路在特定频率下产生共振现象，并通过调整回路参数来改变输出频率。
3. 可调自激多谐振荡器原理可调自激多谐振荡器结合了自激振荡器和多谐振荡器的特点。
通过在自激振荡器中引入可变元件，如可变电容或可变电感，可以实现对输出频率的调节。
三、设计步骤1. 确定振荡器类型根据实际需求，选择适合的振荡器类型，如RC振荡器、LC振荡器或RC-LC混合振荡器。
2. 选择工作频率范围根据应用需求，确定可调自激多谐振荡器的工作频率范围。
3. 设计反馈回路根据选择的振荡器类型和工作频率范围，设计适当的反馈回路。
可以使用LC谐振回路或者RC滤波电路来实现。
4. 添加可变元件在反馈回路中添加可变元件，如可变电容或可变电感。
这样可以通过调节可变元件的值来改变输出频率。
5. 选择放大器类型根据要求选择合适的放大器类型，如晶体管放大器、运放放大器等。
并确保放大器具有足够的增益和带宽。
6. 进行仿真分析使用电子设计自动化软件进行仿真分析，验证设计参数是否满足要求。
可以通过改变可变元件值来观察输出频率的变化。
7. 制作原型电路板根据仿真结果进行原型电路板的制作。
注意布局和连线的合理性，以减少干扰和误差。
8. 进行实验测试将原型电路板连接到示波器和频谱分析仪等测试设备上，进行实验测试。
观察输出波形和频谱，并通过调节可变元件来验证可调性能。
四、实验过程1. 收集所需材料和器件，如电容、电感、放大器芯片等。
集成运放构成的自激振荡电路
集成运放构成的自激振荡电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：集成运放构成的自激振荡电路在电子电路中被广泛应用，它具有简单易实现、性能稳定等优点，因此在各种电子设备中都有着重要的作用。
本文将介绍关于集成运放构成的自激振荡电路的原理、设计方法和实际应用等方面内容。
自激振荡电路是一种通过反馈实现振荡的电路，它的特点是在没有外部输入信号的情况下就能产生周期性的输出信号。
在集成运放构成的自激振荡电路中，通常采用运放的非线性特性来实现振荡，通过适当设计反馈网络来实现自激振荡。
一般来说，集成运放构成的自激振荡电路由运放、反馈网络和输出电路三部分组成。
其中，运放是电路的核心部分，负责信号放大和非线性处理，反馈网络则用来实现正反馈，从而产生振荡信号，输出电路则将振荡信号输出到外部电路中。
在设计集成运放构成的自激振荡电路时，需要考虑一些关键参数，例如振荡频率、振幅和稳定性等。
为了实现所需的振荡频率，通常需要选择合适的元器件参数和电路结构，同时还需要注意信号的失真和噪声等问题，以确保输出信号的质量。
在实际应用中，集成运放构成的自激振荡电路可以用于多种场合，例如声音合成器、信号发生器和数字时钟等。
通过调节电路参数和元器件值，还可以实现不同频率和波形的振荡信号，从而满足不同的应用需求。
总的来说，集成运放构成的自激振荡电路是一种简单而有效的电路设计方案，具有广泛的应用前景。
通过合理设计和优化，可以实现稳定可靠的振荡信号输出，为各种电子设备的功能实现提供强大支持。
希望通过本文的介绍，读者能够对集成运放构成的自激振荡电路有更深入的了解，并在实际应用中取得更好的效果。
【2000字】第二篇示例：集成运放构成的自激振荡电路是一种常用于电子电路中的振荡器，可以产生稳定的振荡信号。
该电路采用了集成运放作为主要元件，在适当设计的反馈回路下，能够实现自激振荡的效果。
自激振荡电路在电子设备中有着广泛的应用，例如在无线通信中用作频率合成器、在音频设备中用作音调发生器等。
振荡电路的设计实验报告plc
振荡电路的设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计并实现一个振荡电路，掌握振荡电路的基本原理、设计方法和测试技术。
通过实验，希望加深对振荡电路在电子工程领域中的应用理解，提升实验技能和理论知识。
二、实验原理振荡电路是一种能够产生自激振荡的电路，其基本原理是通过正反馈和能量损耗之间的平衡，使得电路中的信号能够持续地产生振荡。
振荡电路广泛应用于通信、测量、控制等领域。
三、实验步骤1.确定振荡电路类型：根据实验需求，选择合适的振荡电路类型，如LC振荡电路、RC振荡电路等。
2.设计电路：根据选择的振荡电路类型，使用电路设计软件绘制电路图，并确定相关元件参数。
3.搭建电路：根据电路图，使用电子元器件搭建实际的振荡电路。
4.测试与调整：通过示波器等测试设备，观察振荡电路的输出波形，调整相关元件参数，使得振荡频率符合设计要求。
5.记录数据：记录实验过程中的数据，包括振荡频率、波形等。
6.分析结果：根据实验数据，分析振荡电路的性能，总结实验经验。
四、实验结果通过实验，我们成功设计并实现了一个基于RC的振荡电路。
在测试过程中，我们观察到电路产生了稳定的正弦波输出，振荡频率约为10kHz。
通过调整电阻和电容的参数，我们可以实现对振荡频率的微调。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了振荡电路的基本原理和设计方法。
在实验过程中，我们不仅学会了如何设计和搭建振荡电路，还掌握了使用示波器等测试设备进行电路性能测试的方法。
此外，我们还学会了如何根据实验数据对电路性能进行分析和优化。
本次实验的成功不仅让我们对振荡电路有了更深入的理解，还提高了我们的实验技能和理论知识水平。
在未来的学习和工作中，我们将继续努力，探索更多的电子工程领域知识。
北京交通大学《信号与系统》研究性学习实验报告
《信号与系统》课程研究性学习手册姓名学号同组成员指导教师时间14******14* *****1•信号的时域分析专题研讨【目的】(1) 掌握基本信号及其特性，了解实际信号的建模。
(2) 掌握基本信号的运算，加深对信号时域分析基本原理和方法的理解，并建立时频之间的感性认识。
(3) 学会仿真软件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB进行信号表示和信号运算。
【研讨内容】题目1:基本信号的产生，语音的读取与播放1) 生成一个正弦信号，改变正弦信号的角频率和初始相位，观察波形变化，并听其声音的变化。
2) 生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波。
3) 观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号。
4) 分别录制一段男声、女声信号，进行音频信号的读取与播放，画出其时域波形。
【温馨提示】(1) 利用MATLAB 函数wavread(file)读取.wav格式文件。
(2) 利用MATLAB 函数sound(x, fs)播放正弦信号和声音信号。
【题目分析】【仿真程序】1) 生成一个正弦信号t=[0:0.001:8];y=si n(2*pi*t+pi/6);plot(t,y)改变其角频率和初始相位t=[0:0.001:8];y=si n(pi*t+pi/2);plot(t,y)2) 生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波t=[0:0.001:10];y=square(2*t,50);plot(t,y);axis([0,10,-1.2,1.2])3) 观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号。
x仁[0:0.0015];y1=2630+1.75*exp(x1);x2=[5:0.001:10];y2=2895-1.54*exp(0.8*x2);x3=[10:0.001:15];y3=2811+152*exp(-0.08*x3);x4=[15:0.001:20];y4=2600-151*exp(-0.08*x4);x=[x1,x2,x3,x4];y=[y1,y2,y3,y4];plot(x,y);4) 分别录制一段男声、女声信号，进行音频信号的读取与播放，画出其时域波形。
单管自激振荡电路仿真实验报告
单管自激振荡电路仿真实验报告
一.实验目的
了解单管自激振荡电路的工作原理，并通过仿真实验掌握振荡电路的
实际应用。
二.实验器材
1.计算机
2.PSpice仿真软件
三.实验步骤
1.利用PSpice软件，实现单管自激振荡电路的图像绘制。
2.仿真进行单管自激振荡电路的工作状态，进行振荡频率和电压振幅
的测量。
3.观察振荡电路的输出波形和振荡频率。
4.根据实验测量结果进行振荡电路的调整，以保证振荡电路正常工作。
四.实验结果
通过仿真实验，我们成功地实现了单管自激振荡电路的图像绘制。
经
过一系列仿真实验，我们获得了振荡电路的输出波形和振荡频率，并进行
了测量和调整。
最终，我们成功地实现了振荡电路的正常工作状态。
五.实验心得
通过这次实验，我深入了解了单管自激振荡电路的原理和实际应用，
并通过仿真实验获得了许多知识和经验。
在实验过程中，我不仅掌握了振
荡电路的基本工作原理，还了解了振荡电路的实际应用场景和操作技巧。
在实验中，我还学习了一些新的软件技巧，这对我今后的学习和工作也有很大帮助。
总的来说，这次实验让我收获良多，让我对电路原理和仿真实验有了更深入的了解。
我相信，这些知识和经验将对我的未来学习和工作起到重要的作用。
应用性“信号与系统”课程设计改革探索
拓展 信号处理 的应用 ， 开 阔视野 பைடு நூலகம் 拓展知识范围， 提高解 决实际
工程 问题 的 能力 。
中， 掌握信 息处理 的思 维方法和 信息在传 输和 处理中的分析思
想， 培养学生在信 号分析与处 理等领域 的较 强 的获取知识 和应 用知识 的能力 ， 提高学生学习的兴趣 。
在设 计 中注重 问题 提出 、 问题分析、 问题解 决 、 问题延伸， 突出基本理论 的数 学概念 、 物理概 念、 工程概念和拓展应 用， 实
学效果 。
一
二、 重视过程管理的改革措施
、
课 程设 计 内容 改 革
“ 信号与系统” 课 程设计 以学 生自主设 计为主， 涉及若 干知
识 点或几种 研究方 法 的设 计， 强调学 生在设 计过 程的 自主性 ，
在课 程 设 计 中加强 与实 际应 用 的联 系 ， 积极 引入 科 研成
“ 信号与系统 ” 课 程设 计实践课 程 是为了更 好地 配合 “ 信
号与系统 ” 课 程教学而设 立 的，目的在于加 深学生 对课 程理论 知识 的理解 与掌握 ， 运 用所学 的理论知识 分析 、 解 决设计 中的 具 体 问题 ， 使 学生 更好 地将 所 掌握 的知识 应 用 到工程 实 际当
法、 过 程管理 、 考核方式等方面进行了探索和 实践， 取 得了较好的实践效果。 关键词 ｉ 信号与系统； 课 程设计； 应用性 ； 教学改革； 教育教 学思想 作者简介ｉ 罗倩 （ １ ９ ６ ５ 一 ） ， 女， 广东兴宁人， 北京信息科技 大学信息与通信工程学院， 副教授 ； 朱希安 （ １ ９ ６ ２ 一） ， 男， 黑龙江讷 河人 ，
中图 分 类 号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ０
可调自激多谐振荡器课程设计
可调自激多谐振荡器课程设计简介可调自激多谐振荡器是一种电子电路，能够产生多个频率之间有规律的振荡信号。
它是一种非线性电路，通常用于音频合成、通信系统以及其他需要产生多频率信号的应用中。
设计要求在设计可调自激多谐振荡器时，需要考虑以下几个方面的要求：1.振荡频率范围：振荡器应能够产生一定范围内可调的频率信号。
2.调节范围：振荡器的频率应能够通过对某些参数进行调节来实现。
3.输出幅度：振荡器的输出信号应具有一定的幅度，能够满足实际应用需求。
设计原理可调自激多谐振荡器的设计原理主要包括以下几个方面：自激条件为了实现自激振荡，需要满足一定的自激条件。
自激条件是指在一定的电路参数下，电路能够产生自我激励的振荡信号。
反馈网络反馈网络在自激振荡器中起到至关重要的作用。
它将一部分输出信号送回输入端，形成正反馈，从而使电路产生振荡。
振荡频率的调节振荡频率的调节可以通过改变电路中的参数来实现。
常见的调节方法包括改变电阻、电容、电感等元件的值或者改变电路拓扑结构。
电路设计步骤以下是一个基于反馈电容的可调自激多谐振荡器电路设计的步骤：步骤1: 选择基本电路拓扑选择适合的基本电路拓扑来实现可调自激多谐振荡器。
常见的拓扑包括基于RC元件的梅森桥拓扑、反相输入的三角波发生电路等。
步骤2: 确定反馈网络结构根据选择的基本电路拓扑，确定反馈网络的结构。
反馈网络一般由电容、电阻等元件组成，通过调节这些元件的参数来实现振荡频率的调节。
步骤3: 计算元件数值根据所选择的电路拓扑和反馈网络的结构，计算电路中各个元件的数值。
这些数值将决定振荡器的工作频率范围、输出幅度等特性。
步骤4: 组装电路并测试根据计算得到的元件数值，组装电路并进行测试。
测试时可以使用示波器、频谱仪等仪器来观察振荡器的输出特性。
步骤5: 调节参数通过调节电路中的参数，观察振荡器的输出变化，进一步验证设计的有效性。
如果需要扩大频率范围，可以通过调节元件数值或者改变电路结构来实现。
课 程 设 计 报 告——信号与系统
课程设计报告课程名称信号与系统课程设计指导教师设计起止日期2016-6-13至2016-6-24学院信息与通信工程专业电子信息工程学生姓名班级/学号成绩指导老师签字目录一、课程设计目的和要求 (1)二、课程设计所用设备 (1)三、课程设计原理（手写） (1)四、课程设计内容和步骤 (3)1、基本部分 (3)①波形的奇分量、偶分量 (3)②连续LTI系统的零状态响应 (3)③抽样定理应用及信号重建 (3)④离散LTI系统的零状态响应 (3)⑤知单位样值响应，通过卷积求零状态响应 (3)⑥语音信号的调制解调 (3)2、提高部分 (3)①抽样定理的工程应用 (3)五、课程设计过程、实现过程、实现结果 (4)1、基本部分 (4)①波形的奇分量、偶分量 (4)②连续LTI系统的零状态响应 (5)③抽样定理的应用及信号重建 (7)④离散LTI系统的零状态响应 (14)⑤知单位样值响应，通过卷积求零状态响应 (16)⑥语音信号的调制解调 (17)2、提高部分 (20)①抽样定理的工程应用 (20)六、设计结果分析 (22)1、基本部分 (22)①波形的奇分量、偶分量 (22)②连续LTI系统的零状态响应 (22)③抽样定理的应用及信号重建 (22)④离散LTI系统的零状态响应 (22)⑤知单位样值响应，通过卷积求零状态响应 (22)⑥语音信号的调制解调 (22)2、提高部分 (22)①抽样定理的工程应用 (22)七、设计总结 (22)八、参考文献 (23)附录 (24)一、课程设计目的和要求“信号与系统”是一门重要的专业基础课，MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。
本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验，以提高学生的综合应用知识能力为目标，是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。
通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。
振荡电路的设计实验报告plc -回复
振荡电路的设计实验报告plc -回复振荡电路的设计实验报告[PLC]一、引言振荡电路是电子技术领域中重要的一种电路，其特点是能够产生稳定的交流信号。
本实验旨在通过PLC（可编程逻辑控制器）来设计一个振荡电路，并测试其振荡频率和波形的稳定性。
二、设计原理1. 振荡电路简介振荡电路由放大器和反馈网络构成，其中反馈网络通过放大器将一部分输出信号返回到输入端，形成正反馈。
当反馈网络的增益满足一定的条件时，振荡电路可产生稳定的振荡信号。
2. PLC简介PLC是一种专门用于工业自动化控制的电气设备，具有可编程性、可靠性和灵活性等特点，广泛应用于工业生产线上。
三、实验器材与元件1. PLC（型号ABC-100）2. 电容器C3. 电感L4. 电阻R5. 示波器6. 信号发生器四、实验步骤1. 连接电路将PLC的输入端和输出端与相应的电路元件连接，搭建振荡电路。
具体连接方式可参照实验指导书或相关资料。
2. 编辑程序使用PLC编程软件，编写振荡电路的控制程序。
程序中需要包含对输入输出端口的定义和操作，以及对反馈网络进行控制的代码。
3. 上传程序将编写好的控制程序上传到PLC中，通过编程软件将程序下载到PLC的存储器中。
4. 调试与测试将信号发生器连接到振荡电路的输入端，设置合适的频率和幅值。
通过示波器观察输出端的波形，检查振荡电路是否正常工作。
调试过程中根据需要进行参数的调整。
5. 测试稳定性将信号发生器的频率固定在一个特定值，观察输出端波形的稳定性。
使用示波器测量振荡电路的振荡频率，并与理论值进行比较。
六、实验结果与分析经过实验观察和测量，可以得到振荡电路的波形图及频率数据。
通过分析实验结果，可以判断振荡电路的设计和控制程序是否满足要求，以及在不同参数条件下振荡电路的稳定性。
七、实验总结通过本实验，我们成功通过PLC来设计和控制一个振荡电路。
在实验过程中，我们了解到振荡电路的基本原理，并通过实验实际操作和观察，加深了对振荡电路的理解。
信号产生电路自激振荡
稳幅网络：稳 定输出信号的 幅度，防止信 号过载或失真
工作原理
信号产生电路自激振荡是指电路 中的信号源产生信号，并通过反 馈回路将信号反馈到输入端，形
成闭环。
自激振荡的频率由电路的参数和 反馈回路的增益决定。
A
B
C
D
当反馈信号的相位与输入信号的 相位相同时，电路处于自激振荡
状态。
自激振荡的幅度由电路的增益和 反馈回路的相位决定。
03
增益大于1：信号产生电路中的增益大于1， 使得输出信号不断放大
04
频率稳定：信号产生电路中的频率稳定，使得 输出信号的频率始终保持稳定
振荡电路的组成
放大器：将输 入信号放大， 提供足够的功
率驱动负载
正反馈网络： 将输出信号的 一部分反馈到 输入端，形成
闭环控制
选频网络：选 择特定频率的 信号，滤除其 他频率的信号
测量领域
01
02
03
04
信号发生器：产 生各种波形和频 率的信号，用于 测试和测量电子 设备
频谱分析仪：分 析信号的频率成 分，用于测量信 号的频率特性
网络分析仪：测 量网络的传输特 性，如阻抗、相 位等
示波器：测量信 号的波形、频率、 幅度等参数，用 于分析信号的时 域特性
自动化控制领域
01
02
PART 02
信号产生电路自激振荡的 类型
7
矩形波自激振荡电路
01
02
03
04
电路组成：包括 放大器、正反馈 网络、选频网络 和输出电路
工作原理：利用 正反馈网络产生 自激振荡，选频 网络滤除高频分 量，输出电路得 到矩形波信号
特点：输出信号 为矩形波，频率 稳定，易于实现
中职电子线路教案：自激振荡
讲授法，讨论法
教学设备
多媒体展示系统
教学
环节
教学活动内容及组织过程
个案补充
教
学
内
容
一、引入
能自动输出不同频率、不同波形交流信号，使电源的直流电能换成交流电能的电子线路称为自激振荡器或振荡器。
二、新课教学
（一）、LC回路中的自由振荡
自由振荡——电容通过电感充放电，电路进行电能和磁能的转换过程。
阻尼振荡——因损耗等效电阻R将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案
编号：
备课组别
电子
课程
名称
电子线路
所在
年级
二年级
主备
教师
授课
教师
授课
系部
授课
班级
授课
日期
课题
项目 自激振荡
教学
目标
1．理解自激振荡的原理，掌握自激振荡的条件，了解自激振荡的建立过程。
2．掌握判别电路是否产生自激振荡的方法。
重点
自激振荡的条件
难点
自激振荡的原理及判别
[例6.2.1]判断电路能否产生自激振荡。
三、课堂小结
四、布置作业
课后习题板书ຫໍສະໝຸດ 设计教后札记
等幅振荡——利用电源对电容充电，补充电容对电感放电的振荡过程。
这种等幅正弦波振荡的频率称LC回路的固有频率，记作
教
学
内
容
二、自激振荡的条件
1．相位平衡条件
反馈信号的相位与输入信号相位相同，即为正反馈，相位差是180º的偶数倍，即
= 2n
其中，为vf与vi的相位差，n是整数。vi、vo、vf的相互关系如图所示。
三极管2222 电感自激振荡器
一、概述三极管2222是一种常见的晶体管，被广泛应用于各种电子设备中。
在电子电路中，它可以被用作放大器、开关等功能。
在一些特定的电路中，三极管2222还可以被用于构建自激振荡器，实现信号的产生和放大。
本文将重点介绍三极管2222在电感自激振荡器中的应用。
二、电感自激振荡器的原理1. 自激振荡器概述自激振荡器是一种能够产生自由振荡信号的电路。
它由放大器、反馈网络和谐振元件组成。
在工作时，放大器产生的信号经过反馈网络反馈到放大器中，而放大器又将增幅后的信号输出到谐振元件上，使得谐振元件在特定频率下产生振荡，从而产生一定频率和幅度的信号。
2. 电感自激振荡器原理电感自激振荡器是一种使用电感作为谐振元件的自激振荡器。
其原理是通过三极管作为放大器，将信号经过电感产生的磁场反馈到放大器中，使得系统产生自激振荡。
在电感自激振荡器中，三极管2222被广泛应用。
三、三极管2222简介1. 三极管2222的结构和特性三极管2222是一种NPN型的晶体管，其结构包括发射极、基极和集电极。
其工作原理是通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流。
三极管2222具有放大和开关功能，工作频率范围广，压降小等特点，适用于多种电路中。
2. 三极管2222的特性参数三极管2222的特性参数包括最大集电极-基极电压、最大集电极-发射极电压、最大集电流等，这些参数对于其在电路中的应用起着重要的作用。
四、三极管2222在电感自激振荡器中的应用1. 电感自激振荡器电路结构电感自激振荡器的电路结构包括三极管放大器、电感、电容等元件。
而三极管2222作为放大器的关键部分，其工作状态对整个振荡器的性能有着重要影响。
2. 电感自激振荡器工作原理三极管2222在电感自激振荡器中起到放大和反馈信号的作用。
当电路中的信号经过电感产生磁场，并反馈到三极管中时，由于电感的特性导致三极管形成自激振荡，产生一定频率和幅度的信号。
3. 电感自激振荡器参数设计在设计电感自激振荡器时，需要考虑三极管2222的工作状态、电感和电容的参数选择等因素。
自激振动实验报告
自激振动实验报告1. 引言自激振动（或称为自激共振）是指当一个系统在失去平衡状态后在外界无周期激励下产生的振动现象。
自激振动广泛应用于各个领域，如物理学、工程学和生物学等。
本实验旨在通过搭建自激振动实验装置，研究和观察自激振动的现象和特性。
2. 实验装置实验装置主要包括弹簧、质量块、振动台以及传感器等。
其中，弹簧用于提供恢复力，质量块用于产生初始扰动，振动台用于固定实验装置，并确保其不会因震动而移动。
传感器则用于测量质量块的振动情况。
3. 实验步骤1. 将实验装置放置在振动台上，确保装置稳定而不易移动。
2. 通过振动台的开关打开装置的电源，使其处于工作状态。
3. 在实验装置的底部固定一个传感器，以测量质量块的振动情况。
4. 将质量块拉离平衡位置，然后释放，并观察质量块的振动状态。
5. 调整质量块的初始位置，使其与弹簧等其他参数保持一定的差异，然后再次观察和记录质量块的振动情况。
6. 重复步骤4和步骤5，记录不同初始条件下质量块的振动现象和特性。
4. 结果和分析在实验中，我们观察到了自激振动的现象和特性。
当质量块受到初始扰动后，开始发生振荡。
如果初始扰动足够大，质量块的振幅将逐渐增大，直到达到某一个临界值，此时振动变得非常明显。
这是因为在这个临界值下，质量块的振动频率会与系统的固有频率产生共振，从而导致振幅的增加。
我们还发现，在不同初始条件下，质量块的振动特性有所不同。
当初始扰动较小时，振动的幅值不会有明显的增长，且自激振动的持续时间较短。
而当初始扰动较大时，振动的幅值会迅速增大，并且持续时间较长。
这说明初始条件对自激振动的发生和发展起到了重要的影响作用。
5. 结论通过本实验，我们成功观察和研究了自激振动的现象和特性。
自激振动是一个重要的物理现象，在工程和其他领域中具有广泛的应用价值。
通过对自激振动的研究，我们可以更好地理解和控制系统的振动行为，从而提高系统的稳定性和性能。
6. 致谢感谢实验室提供的实验设备和材料，以及老师和助教们的指导和帮助。
自激振动现象实验报告
一、实验目的1. 理解自激振动现象的概念及产生条件；2. 掌握自激振动实验的原理和方法；3. 通过实验观察自激振动现象，分析其影响因素；4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
二、实验原理自激振动是指系统在没有外界周期性激励的情况下，由于系统内部的非线性因素，产生周期性振动的一种现象。
自激振动现象的产生条件主要包括：系统内部存在非线性因素、能量在系统内部循环流动、系统参数的特定值。
本实验采用摩擦玻璃杯边缘产生自激振动的原理，通过改变玻璃杯的边缘形状、摩擦力度和杯内水量等因素，观察自激振动现象的变化。
三、实验仪器与材料1. 玻璃杯；2. 纸张；3. 水量测量工具；4. 摩擦棒；5. 计时器；6. 观察记录表格。
四、实验步骤1. 将玻璃杯清洗干净，并测量其内水量；2. 在玻璃杯边缘贴上纸张，观察纸张的振动情况；3. 使用摩擦棒摩擦玻璃杯边缘，观察自激振动现象；4. 改变摩擦力度，重复步骤3，观察自激振动现象的变化；5. 改变玻璃杯内水量，重复步骤3和4，观察自激振动现象的变化；6. 记录实验数据，分析自激振动现象的影响因素。
五、实验结果与分析1. 实验现象在摩擦玻璃杯边缘时，观察到纸张在玻璃杯边缘处发生振动，振动频率与摩擦棒的运动频率一致。
当摩擦力度增大时，振动幅度增大；当摩擦力度减小时，振动幅度减小。
改变玻璃杯内水量，发现水量越多，自激振动现象越明显。
2. 分析实验结果表明，自激振动现象的产生与摩擦力度、玻璃杯内水量等因素有关。
摩擦力度越大，自激振动现象越明显；玻璃杯内水量越多，自激振动现象越明显。
这是因为摩擦玻璃杯边缘时，摩擦力使玻璃杯边缘产生形变，形变产生的能量在玻璃杯边缘和纸张之间循环流动，形成自激振动。
摩擦力度越大，形变越大，能量循环流动越剧烈，自激振动现象越明显。
玻璃杯内水量越多，玻璃杯边缘与纸张之间的接触面积增大，能量循环流动更加充分，自激振动现象越明显。
六、实验结论1. 自激振动现象的产生与摩擦力度、玻璃杯内水量等因素有关；2. 实验成功观察到了自激振动现象，验证了自激振动现象的产生条件；3. 通过实验，加深了对自激振动现象的理解，提高了实验操作能力和科学探究精神。
信号系统课程设计实验报告
一、设计目的：1、掌握用模拟的方法求解系统的响应。
2、研究系统参数变化对响应的影响。
二、设计要求：1、用模拟的方法求解系统的响应。
2、应用MATLAB平台求出响应波形。
三、应用软件1、Multisim仿真软件2、MATLAB软件四、总体设计：1、对电路图进行仿真，得到仿真的输入输出的数据2、建立二阶系统函数。
3、对数据进行拟合4、对拟合的结果进行误差分析5、总结五、课程设计前准备工作电路图：线性回归方程公式：六、课程设计实验过程⑴下图为用Multisim仿真软件对电路图进行仿真。
1015202530354045通过示波器，我们截取10组数据用来表征所给的电路图的输入输出。
并用这10组数据来对这个二阶系统进行拟合与误差分析。
所截取得的数据：x=[10.140 24.178 33.112 38.153 40.680 40.259 35.985 28.116 19.863 12.716] y=[-11.038 -10.639 -9.691 -8.315 -6.367 -3.001 1.270 6.501 11.148 14.899]⑵运行程序（一）：建立回归方程，并用图线输出回归方程和仿真数据。
disp('请以向量的形式输入x.') x=input('x='); n = length(x); suma1=0; for i=1:nsuma1=suma1+x(i); end suma1avera1=suma1/ndisp('请以向量的形式输入y.') y=input('y='); m= length(y); suma2=0; for i=1:msuma2=suma2+y(i); end suma2avera2=suma2/m; suma3=0 p=x*y;n = length(p); t=n*aver1*aver2; for i=1:nsuma3=suma3+p(i); end suma3j=suma3-t; q=x*x;n = length(q); suma4=0; for i=1:nsuma4=suma4+q(i); end suma4k=suma4-n*aver1; b=j/k;a=aver2-b*aver1; z=ezplot(z=b*w+a); plot(w,z);运行结果如下图所示如上图所示为仿真数据分布图，下图为由数据所得的线性回归。
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课程设计报告课程名称信号与系统课程设计指导教师设计起止日期学院信息与通信工程专业电子信息工程学生姓名班级/学号成绩指导老师签字目录1、课程设计目的和要求 12、课程设计原理 13、课程设计所用设备 14、课程设计内容和步骤 15、设计过程、实现过程、实现结果 16、设计总结 15 参考文献 15 附录 151、课程设计目的和要求目的：掌握MATLAB的使用方法。
“信号与系统”是一门重要的专业基础课，MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。
本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验，以提高学生的综合应用知识能力为目标，是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。
通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。
要求：（1）运用MATLAB编程得到简单信号、简单信号运算、复杂信号的频域响应图；（2）通过对线性时不变系统的输入、输出信号的时域和频域的分析，了解线性时不变系统的特性，同时加深对信号频谱的理解。
2、课程设计原理1离散时间信号卷积使用MATLAB中的conv函数2.在MA TLAB中，filter函数的作用是进行数字滤波，其实也就是系统的响应序列求解；y=filter(b,a,x); y=filter(b,a,x)表示向量b和a组成的系统对输入x进行滤波，系统的输出为y。
3.在MATLAB中，zplane函数——绘制系统零极点图4.在MATLAB中，有专门的frepz()函数来求解。
调用形式为 [h w]=freqz(b,a,,n,fs)其中向量b 和a为离散系统的系数，fs为采样频率，n为在区间[0 fs/2]频率范围内选取的频率点数，f 记录频率点数。
由于freqz函数是采用基2的FFT的算法，n常取2的幂次方，以便提高计算速度。
5.MA TLAB提供了如abs(),angle()等基本函数用来计算DTFT幅度，相位。
3、课程设计所用设备（1）个人电脑一台（2）MATLAB2012设计程序4、课程设计内容和步骤（1）根据设计题目的要求，熟悉相关内容的理论基础，理清程序设计的措施和步骤；（2）根据设计题目的要求，提出各目标的实施思路、方法和步骤；（3）根据相关步骤完成MATLAB程序设计，所编程序应能完整实现设计题目的要求；（4）调试程序，分析相关理论；（5）编写设计报告。
5、设计过程、实现过程、实现结果（一）基本部分（1）信号的时频分析任意给定单频周期信号的振幅、频率和初相，要求准确计算出其幅度谱，并准确画出时域和频域波形，正确显示时间和频率。
设计思路：源程序：%基本题1,时频分析，2011010502clc; clear; close all;Fs =600; % 采样频率T = 1/Fs; % 采样周期N = 500; % 采样点数t = (0:N-1)*T; % 时间，单位：Sx=5*cos(25*2*pi*t);n=0:N-1;figure; subplot(3,1,1)plot(t,x);xlabel('时间/S');ylabel('振幅');title('时域波形');grid on;y=fft(x,N);y1=fftshift(y); %进行傅里叶变换n1=-(N-1)/2:(N-1)/2;f=n1*Fs/N;subplot(3,1,2)plot(f,abs(y1)); % 绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');title('幅值谱');grid on;subplot(3,1,3)plot(f,angle(y1)); % 绘出Nyquist频率之前随频率变化的相位xlabel('频率/Hz');ylabel('相位');title('相位谱');grid on;结果图：结果分析：（2）傅里叶级数分析分析周期锯齿波的傅里叶级数系数，用正弦信号的线性组合构成锯齿波，要求谐波次数可以任意输入，分析不同谐波次数所构成的锯齿波，解释是否存在吉伯斯现象。
设计思路：源程序：%基本题2，傅里叶级数分析，2011010502E=1; %的幅度T1=1; %的周期w1=2*pi/T1;N=input('请输入谐波次数：');f=0;t=-8:0.05:8;for n=1:Nfn=E*((-1)^(n+1))*sin(n*w1*t)/(n*pi); f=f+fn;endt=-8:0.05:8;subplot(2,1,1);plot(t,f);line(t,0);grid on;结果图：谐波次数为：20.结果分析：（3）系统分析任意给定微分方程或差分方程描述的系统，画出系统的幅频响应和相频响应。
设计思路：源程序：%基本题3 系统分析clc,clear,close all,%微分方程为 r''(t)+6r'(t)+8r（t）=2*e(t) b=[0,0,2]; %系统函数H(s)分子多项式系数a=[1,6,8]; %系统函数H(s)分母多项式系数[Hw1,w1]=freqs(b,a); %求连续时间系统频率响应figure(1)subplot(2,1,1);zplane(b,a);title('连续时间系统零极点图');subplot(2,2,3);plot(w1/pi,abs(Hw1))xlabel('rad/s');ylabel('|H(jw)|');title('连续时间系统幅频响应');subplot(2,2,4);plot(w1/pi,angle(Hw1))xlabel('rad/s');ylabel('Phase');title('连续时间系统相频响应');%差分方程为 y（n）-0.5*y(n-1)+4/5*y(n-2)=3*x(n)-0.6*x(n-1);b=[3,-0.6]; %系统函数H(z)分子多项式系数a=[1,-0.5,4/5]; %系统函数H(z)分母多项式系数[Hw,w]=freqz(b,a); %求离散时间系统频率响应figure(2)subplot(2,1,1);zplane(b,a);title('离散时间系统零极点图');subplot(2,2,3);plot(w/pi,abs(Hw))xlabel('w/pi)');ylabel('|H(e^j^w)|');title('离散时间系统幅频响应');subplot(2,2,4);plot(w/pi,angle(Hw))xlabel('w/pi');ylabel('Phase');title('离散时间系统相频响应');结果图：（4）音乐合成程序设计对于任意一小段音乐，利用“十二平均律”计算该音乐中各个乐音的频率，产生并播放这些乐音。
分析音乐的频谱，从中识别出不同的乐音。
设计思路：源程序：%基本题4，音乐合成程序设计，一分钱，2011010502clc,clear,close all,fs=8e3;freq=[384,512,426.66,512,426.66, 320,384,288,320,384, 320,384,426.66,512, 384,426.66,384,320, 384,256,288, 320,288,256,288,320, 436.66,384,320,384,436.66 384,512,426.66,384,320,384,288, 384,288,320,256];N=[1/2,1/2,1/4,1/4,1/2, 1/4,1/4,1/4,1/4,1, 1/4,1/4,1/4,1/4, 1/4,1/4,1/4,1/4, 1/4,1/2,1, 1/4,1/4,1/4,1/4,1, 1/4,1/4,1/4,1/4,1, 1/4,1/4,1/4,1/4, 1/4,1/4,1/2, 1/4,1/4,1/2,1/2]*fs;D=zeros(1,sum(N));X=1;for k=1:42D(X:X+N(k)-1)=(sin(2*pi*freq(k)*(1/fs:1/fs:N(k)/fs)));X=X+N(k);end;sound(D,fs);一分钱简谱：（5）调制分析单位冲激响应为πππ=sin(50)sin(100)h(t)t tt的系统的滤波特性，画出其幅频响应曲线。
设计思路：源程序：%基本题5，调制，2011010502clc; clear;close all;f = 800; % 采样频率t = -0.2:1/f:0.2; % 时域长度x_t = 0; %zeros(1,length(t))for k=1:length(t)if t(k)==0x_t(k) = 0;elsex_t(k) = sin(50*pi*t(k))*sin(100*pi*t(k))/(pi*t(k));endendfigure; subplot(2,1,1);plot(t,x_t); % 时域波形xlabel('时间');ylabel('时域波形');grid on;N = 1024; % 傅里叶变换点数H_x = fft(x_t,N);H1=fftshift(H_x);%把零频移到中间n1=-(N-1)/2:(N-1)/2;flabel =n1*f/N %0:f/N:f/2-f/N;subplot(2,1,2);plot(flabel,abs(H1)); xlabel('频率');ylabel('频率响应'); grid on;结果图：（二）提高部分题目2、数字式自激振荡器及其应用1) 数字式自激振荡器1、教材第492页习题8－35给出的系统是离散时间自激振荡器，在外加)(n δ或给予初值)0(y 的作用下自动产生)cos(Ωn 信号。
计算其系统函数、单位样值响应。
编程加以验证。
2、如产生)sin(Ωn 信号，其系统如何修改？计算其系统函数、单位样值响应。
编程加以验证。
3、信号)cos(Ωn 和)sin(Ωn 为单频正交信号，在许多通信或信号处理中应用。
在实际应用中可以把产生)cos(Ωn 和)sin(Ωn 的系统组合在一起，形成单输入双输出系统，画出此系统框图。