频率响应实验报告
自控实验报告三线性系统的频率响应分析
实验三线性系统的频率响应分析一、实验目的1.掌握波特图的绘制方法及由波特图來确定系统开环传函。
2.掌握实验方法测量系统的波特图。
二、实验设备PC机一台，TD-ACC+（或TD-ACS）教学实验系统一套。
三、实验原理及内容（一）实验原理1.频率特性当输入正弦信号时，线性系统的稳态响应具有随频率（3由0变至8 ）而变化的特性。
频率响应法的基本思想是：尽管控制系统的输入信号不是正弦函数，而是其它形式的周期函数或非周期函数，但是实际上的周期信号都能满足狄利克莱条件，可以用富氏级数展开为各种谐波分量：而非周期信号也可以使用富氏积分表示为连续的频谱函数。
因此，根据控制系统对正弦输入信号的响应，可推算出系统在任意周期信号或非周期信号作用下的运动情况。
2.线性系统的频率特性系统的正弦稳态响应具有和正弦输入信号的幅值比io）（ju））i和相位差za）（ju））Ki角频率（3由0变到3）变化的特性。
而幅值比|①（ju））|和相位差Z（D（ju））恰好是函数①（jo））的模和幅角。
所以只要把系统的传递函数①⑸,令S=ju＞即可得到①（ju＞）。
我们把①（加）称为系统的频率特性或频率传递函数。
当0）由0到8变化时，|®（ju＞）|随频率3的变化特性成为幅频特性，ZQ（ju））随频率U）的变化特性称为相频特性。
幅频特性和相频特性结合在一起时称为频率特性。
3.频率特性的表达式（1）对数频率特性：乂称波特图，它包括对数幅频和对数相频两条曲线，是频率响应法中广泛使用的一组曲线。
这两组曲线连同它们的坐标组成了对数坐标图。
对数频率特性图的优点：①它把各串联环节幅值的乘除化为加减运算，简化了开环频率特性的计算与作图。
②利用渐近直线來绘制近似的对数幅频特性曲线，而且对数相频特性曲线具有奇对称于转折频率点的性质，这些可使作图大为简化。
③通过对数的表达式，可以在一张图上既能绘制出频率特性的中、高频率特性，乂能清晰地画出其低频特性。
系统频率测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 掌握使用示波器、频谱分析仪等设备进行系统频率测试的操作技巧。
3. 分析测试结果，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
二、实验原理系统频率特性是指系统对正弦输入信号的响应，通常用幅频特性（A(f)）和相频特性（φ(f)）来描述。
幅频特性表示系统输出信号幅度与输入信号幅度之比，相频特性表示系统输出信号相位与输入信号相位之差。
频率测试实验通常包括以下步骤：1. 使用正弦信号发生器产生正弦输入信号；2. 将输入信号输入被测系统，并测量输出信号；3. 使用示波器或频谱分析仪观察和分析输出信号的频率特性。
三、实验设备1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 频谱分析仪4. 被测系统（如放大器、滤波器等）5. 连接线四、实验步骤1. 准备实验设备，将正弦信号发生器输出端与被测系统输入端相连；2. 打开正弦信号发生器，设置合适的频率和幅度；3. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，确保信号正常传输；4. 使用频谱分析仪分析输出信号的频率特性，记录幅频特性和相频特性；5. 改变输入信号的频率，重复步骤4，得到一系列频率特性曲线；6. 分析频率特性曲线，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
五、实验结果与分析1. 幅频特性曲线：观察幅频特性曲线，可以发现系统存在一定频率范围内的增益峰值和谷值。
这些峰值和谷值可能对应系统中的谐振频率或截止频率。
通过分析峰值和谷值的位置，可以了解系统的带宽和选择性。
2. 相频特性曲线：观察相频特性曲线，可以发现系统在不同频率下存在相位滞后或超前。
相位滞后表示系统对输入信号的相位延迟，相位超前表示系统对输入信号的相位提前。
通过分析相位特性，可以了解系统的相位稳定性。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 使用示波器和频谱分析仪等设备，我们成功地分析了被测系统的频率特性。
3. 通过分析频率特性曲线，我们了解了系统的主要频率成分和频率响应特性。
模拟电子电路 实验一 电感器的频率响应 实验报告
模拟电子电路实验一电感器的频率响应
实验报告
引言
这份实验报告旨在研究电感器的频率响应特性。
在实验中，我们通过测量电感器在不同频率下的电流来分析其频率响应曲线，并对实验结果进行讨论与总结。
实验设备及方法
- 实验设备：
- 电感器
- 变频器
- 信号发生器
- 示波器
- 电压表
- 电流表
- 电源
- 实验步骤：
1. 搭建电路连接，将电感器与其它元件连接起来。
2. 设置变频器的频率，并调整信号发生器的频率以匹配。
3. 测量电感器的电流和电压。
4. 记录测量数据，并进行多组实验以获取可靠的结果。
实验结果与讨论
根据我们的实验数据，我们绘制了电感器的频率响应曲线。
曲
线显示了在不同频率下电感器的电流与频率的关系。
通过分析曲线，我们可以观察到以下几点：
- 在低频率下，电感器的电流较小，随着频率的增加逐渐增大。
- 在高频率下，电感器的电流逐渐趋于稳定。
- 在某个特定的频率点，电感器的电流达到最大值，这被称为
共振频率。
这些观察结果表明电感器具有频率选择性，对特定频率的信号
呈现较大的响应。
这是由于电感器的电容特性和电路结构的影响。
结论
通过本次实验，我们成功地研究了电感器的频率响应特性。
实
验结果显示了电感器在不同频率下的电流变化，并从实验数据中得
出了频率选择性和共振频率的结论。
电感器的频率响应曲线是了解电感器性能的重要工具，对于实际电路设计和应用具有实质性的意义。
参考文献
(列出使用的参考文献，如有)。
频率响应测试
幅频特性曲线
相频特性曲线
=5
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
f/Hz 1 2 3
4 56
ω
φ
将表中第五组数据代入公式，用 MATLAB 求得 ωn=，
则传递函数为 G(s) = 实验曲线
幅频特性曲线 相频特性曲线
五、实验结论及误差分析 1.误差分析
将多组数据代入方程，所得结果均和第五组较为接近。可以看到，所测传递函数 与理论值之间存在一定误差。误差主要是由元器件的误差，运放的失调电流或失 调电压，以及计算机数据采集系统的不准确造成。另外实验数据不够丰富，使得 所绘曲线不够平滑。应在实验中多测些数据，尤其在ωn 附近多测几组。 2. 实验结论 1) 可以通过测定系统频率响应（幅频响应、相频响应）的方法，来确定系统的
传递函数。值得注意的是输入信号应选用正弦信号。
2) 当 Yo/Ym 接近 1 时，ω的值即为ωn，Ac/Ar 的值等于 ，则传递函数为
G(s)
六、实验步骤
1.断开实验箱电源，按照线路图连接电路。 2.将 D/A1 与系统输入端 Ui 相连，A/D1 与系统输出输出端 Ui 相连。连好后，检 查无误，接通电源。 3 运行 MATLAB 或其他相关实验软件，改变输入信号频率，观察实验图形，记录 实验数据。 4.完成实验后，关闭电源，整理好实验器材。
性。
三、 实验原理
1. 幅 频 特 性 即 测 量 输 入 与 输 出 信 号 幅 值 与 ， 然 后 计 算 其 比 值
A2 / A1 A2 / A1 。
2. 实 验 采 用 “ 李 沙 育 “ 图 形 法 进 行 相 频 特 性 性 的 测 试 。 假 设 输 入 信 号 为
,输出信号为 Y(t)=
自控实验报告 频率响应测试
自动控制原理实验报告（II）一、实验名称: 频率响应测试二、画出系统模拟运算电路图, 并标出电阻、电容的取值1.模拟电路图各电阻、电容取值:R1=100KΩ R2=1MΩ R3=1MΩ R4=1MΩC1=0.1μF C2=0.1μF2.系统结构图系统理论传递函数为:R=100KΩ时G(s)=100s2+10s+100R=200KΩ时G(s)=200s2+10s+200三、画出两组李沙育图形图表 1 R=100KΩ w=9.5rad/s图表 2 R=200KΩ w=13.5rad/s五、根据实验数据计算两种系统的传递函数的参数并确定传递函数1.R=100KΩ时取第五组数据:由ω=9.5rad/s 时相角Ψ= 90° , 所以有ωn=ω=9.5rad/s又M=A cA r =12ξ= 1.025ξ=0.4878 故, 系统传递函数为:G(s)= ωn 2S2+2ξωn S+ωn2=90.25S2+9.76S+90.252.R=200KΩ时取第五组数据:由ω=13.5rad/s 时相角Ψ= 90° , 所以有ωn=ω=13.5rad/s又M=A cA r =12ξ= 1.44ξ=0.3472 故, 系统传递函数为:G(s)= ωn 2S2+2ξωn S+ωn2=182.25S2+6.9S+182.25六、误差分析1.R=100KΩ时ξ的误差为ξ%=0.4878−0.50.5×100%=−2.44%2.R=200KΩ时ξ的误差为ξ%=0.3472−0.50.5×100%=−30.56%从误差数据可以看出, 相对误差值较小, 在实验允许误差范围内, 分析可知, 误差来源有以下原因：温度引起电阻值的变化；接触部分接触电阻的影响；取点精确度影响等因素造成的扰动误差。
视觉分辨率及空间频率响应测试实验报告
视觉分辨率及空间频率响应测试实验报告视觉分辨率及空间频率响应（SFR）测试实验报告班级：学号：姓名：⼀、实验⽬的：1、理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位。
2、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使⽤⽅法。
3、掌握数码相机视觉分辨率测试⽅法，能够通过⽬视判别数码相机的分辨率特性。
4、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）曲线的含义。
5、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试⽅法，能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。
⼆、实验要求：1、使⽤数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图。
2、⽬视判别数码相机的视觉分辨率，需分别判别⽔平、垂直、和斜45度⽅向的视觉分辨率(注意：若拍摄的靶板有效区域⾼度仅占据相机幅⾯⾼度的⼀部分，需将⽬视判别结果乘以修正系数以得到真实的测量结果。
修正系数=以像素为单位的相机幅⾯⾼度/以像素为单位的靶板有效区域⾼度)。
3、使⽤Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，需分别测量⽔平及垂直⽅向的SFR，并取MTF50、MTF20作为测量结果，与视觉分辨率测试结果进⾏⽐较。
4、独⽴完成实验报告，需明确相机型号、相机基本设置、并包含所拍摄图案以及判别结果和相应说明。
三、实验过程在光学测量实验室使⽤⼿机（iPhone6s）连续拍摄三张ISO12233标准分辨率靶板。
拍摄过程中使⼿机上下屏幕边缘尽量与靶板上下边缘对齐，以减⼩修正系数。
其中使⽤的相机参数如下：拍摄的照⽚如下：照⽚⼀（修正系数为）照⽚⼆（修正系数为）照⽚三（修正系数为）拍摄完成后使⽤Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线。
分别测量⽔平及垂直⽅向的SFR，并取MTF50、MTF20作为测量结果，与视觉分辨率测试结果进⾏⽐较。
四、实验结果1．⽬视判别数码相机的视觉分辨率通过判别三张图⽚中⽔平、垂直、和斜45度⽅向的视觉分辨率，并乘以相应的修正系数后，可得到以下的实验结果。
频率响应实验报告
自动控制原理实验报告实验二频率响应测试姓名：***学号：********单位：机械工程及自动化学院日期：2013年12月27日实验二频率响应测试一、实验目的1. 掌握频率特性的测试原理及方法。
2. 学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法。
二、实验内容1. 测定给定环节的频率特性。
2. 系统模拟电路图如下图：图2-13. 系统传递函数为：取R=200KΩ，则G(S)=200S2+10S+200若正弦输入信号为U i(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时，其输出信号为U o(t)=A2Sin(ωt+ψ)。
改变输入信号频率f=ω2π值，便可测得二组A1/A2和ψ随f(或ω)变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。
三、实验原理1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2，然后计算其比值A2/A1。
2. 实验采用“李沙育图形”法进行相频特性的测试。
设有两个正弦信号: X(ωt)=XmSin(ωt) ， Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴，Y(t)为纵轴，而以ω作为参变量，则随着ωt的变化，X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹，将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。
这个图形就是物理学上成称为的“李萨如图形”。
3.相位差角Ψ的求法:对于X(ωt)=XmSin(ωt)及Y(ωt)= YmSin(ωt)当ωt=0时，有 X(0)=0 ；Y(0)=Ym Sin(ψ)当李萨如图性的长轴位于第一、三象限时，即ψ=-arcsin（Y0/ Ym）；当李萨如图性的长轴位于第二、四象限时，即ψ=arcsin（Y0/ Ym）-1800；4.确定系统的传递函数根据系统的频率特性曲线可以确定系统的传递函数形式，结合其中一些关键点的数据可以确定相关参数，进而确定系统的传递函数。
四、实验数据幅频特性曲线：可见，幅频特性随着输入信号频率增加，先增加，后减小，最后衰减到0。
峰值对应的频率就是二阶系统自身的频率。
【实验报告】频率响应测试
实验名称：频率响应测试课程名称：自动控制原理实验目录（一）实验目的3（二）实验内容3（三）实验设备3（四）实验原理4（五）K=2频率特性试验结果4（六）K=2频率特性试验数据记录及分析7（七）K=5频率特性试验结果9（八）K=5频率特性试验数据记录及分析12（九）实验总结及感想错误!未定义书签。
图片目录图片1 系统结构图3图片2 系统模拟电路3图片3 K=2仿真对数幅相特性曲线4图片4 K=5仿真对数幅相特性曲线4图片5 f=0.7时输出波形及李沙育图形5图片6 f=1.4时输出波形及李沙育图形5图片7 f=2.1时输出波形及李沙育图形5图片8 f=2.8时输出波形及李沙育图形5图片9 f=3.5时输出波形及李沙育图形6图片10 f=4.2时输出波形及李沙育图形6图片11 f=4.9时输出波形及李沙育图形6图片12 f=5.6时输出波形及李沙育图形6图片13 f=6.3时输出波形及李沙育图形7图片14 f=7.0时输出波形及李沙育图形7图片15 k=2拟合频率特性曲线9图片16 f=0.9波形及李沙育图形9图片17 f=1.8波形及李沙育图形10图片18 f=2.7波形及李沙育图形10图片19 f=3.6波形及李沙育图形10图片20 f=4.5波形及李沙育图形10图片21 f=5.4波形及李沙育图形11图片22 f=6.3波形及李沙育图形11图片23 f=7.2形及李沙育图形11图片24 f=8.1波形及李沙育图形11图片25 f=9.0波形及李沙育图形12图片26 k=2拟合相频特性曲线14图表目录表格1 K=2电路元件参数7表格2 K=2实测电路数据处理7表格3 K=5电路元件参数12表格4 K=5实测电路数据处理12频率响应测试（一） 实验目的1. 掌握频率特性的测试原理及方法。
2. 学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法。
（二） 实验内容测定给定环节的的频率特性，系统模拟电路、结构图分别如下所示：图片1系统结构图由图可知，系统的传递函数为：2100()10100k G s s s k =++，其中1Rk R =，实验中R 的取值分别为200k Ω，500k Ω，且1R 始终为100k Ω。
频率响应实验报告
频率响应实验报告频率响应实验报告引言：频率响应是指系统对不同频率输入信号的输出响应程度。
在电子工程和音频领域，频率响应是评估设备或系统性能的重要指标之一。
本文将介绍一次频率响应实验的过程、结果和分析。
实验目的：本次实验的目的是通过测量和分析电子系统的频率响应，评估系统对不同频率信号的传输和处理能力。
通过实验数据的收集和分析，我们可以了解系统在不同频率下的增益和相位特性，并对系统的性能进行评估。
实验装置：本次实验使用了一个信号发生器、一个频谱分析仪和一个待测系统。
信号发生器用于产生不同频率的输入信号，频谱分析仪用于测量系统的输出信号频谱，待测系统是我们需要评估频率响应的对象。
实验步骤：1. 连接实验装置：将信号发生器的输出端与待测系统的输入端相连，将待测系统的输出端与频谱分析仪的输入端相连。
2. 设置信号发生器：选择适当的频率范围和信号波形，并设置合适的输出幅度。
3. 设置频谱分析仪：选择适当的分析带宽和分辨率，并确保频谱分析仪与信号发生器的输出频率范围匹配。
4. 开始实验：逐步改变信号发生器的频率，记录频谱分析仪的输出结果。
5. 收集数据：记录每个频率下频谱分析仪的输出幅度和相位数据。
6. 数据分析：根据收集到的数据，绘制频率响应曲线，并进行进一步的分析和评估。
实验结果：根据实验数据的分析，我们得到了待测系统的频率响应曲线。
该曲线显示了系统在不同频率下的增益和相位特性。
我们可以观察到系统在某些频率下具有较高的增益，而在其他频率下增益较低。
此外，相位特性也可能随频率变化而变化。
实验分析：通过对频率响应曲线的分析，我们可以评估系统对不同频率信号的处理能力。
较高的增益表示系统对该频率信号具有较好的放大能力，而较低的增益可能表示信号在系统中传输过程中的损耗。
相位特性的变化可以影响信号的时间延迟和相位差，从而影响系统对信号的处理结果。
结论：本次实验通过测量和分析电子系统的频率响应，评估了系统对不同频率信号的传输和处理能力。
射频电路实验报告(二)2024
射频电路实验报告（二）引言概述：在本射频电路实验报告中，我们将深入研究射频电路的性能分析和设计原理。
通过实验，我们将探索射频电路的频率响应、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等主题。
通过这些实验，我们将进一步理解射频电路的特性和应用。
正文：一、频率响应分析实验1.1 频率响应的定义和测量方法1.2 计算器测量频率响应的原理和步骤1.3 频率响应测量结果的分析和解释1.4 频率响应矫正及其实现方法1.5 频率响应对射频电路性能的影响二、放大器设计实验2.1 放大器的基本工作原理和分类2.2 放大器电路参数的选择和计算2.3 各类放大器电路的设计方案比较2.4 放大器设计的仿真与实现2.5 放大器的性能指标测试与分析三、滤波器设计实验3.1 滤波器的分类和工作原理3.2 滤波器设计的基本步骤和方法3.3 低通、高通、带通和带阻滤波器设计比较3.4 滤波器的仿真和优化3.5 滤波器的性能测试和分析四、混频器设计实验4.1 混频器的基本原理和分类4.2 混频器电路的设计方案选择4.3 混频器性能的仿真和优化4.4 混频器的输出信号分析和波形观测4.5 混频器设计中的注意事项和技巧五、功率放大器设计实验5.1 功率放大器的工作原理和应用领域5.2 功率放大器的设计要求和参数选取5.3 功率放大器电路的优化和仿真5.4 功率放大器输出功率和效率的测试与分析5.5 功率放大器的线性度和稳定性分析总结：通过本次射频电路实验，我们深入了解了频率响应分析、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等关键主题。
我们掌握了相应的测量方法、设计步骤和特性分析技巧。
这些实验为我们进一步理解射频电路的性能表现和应用提供了有力支持，为我们未来的射频电路设计和研究工作奠定了基础。
实验九RLC串联电路的频率响应设计性实验
UC ，UL值。 3）测量幅频特性曲线，在f0两侧各取8个测量点，
逐点测出相关数据，填入自拟表格中。 4）将实验电路参数改为R=2.2kΩ、C=2400pF、
L=100mH，重复上述2），3）步骤。
实验电路图
L=30m H
UL
C1
0.01μF
UC
C2
0.1μF
200Ω
R1
1KΩ
R2
UR
Ui=3V
+ 正弦波
数控智能函数信号发生器
输出波形选择 参数设定
信号输入输 出接口
显示指示面板
幅值调节
R、L、C串联谐振电路
Ui是由函数信号 发生器提供的正弦 信号 。
Ui、 UR 、 UL 、 UC 均用交流毫伏 表测量。
三、实验内容和步骤
1）自拟实验电路(R=330Ω、C=2400uF、 L=100mH)
并接通实验电路(Ui=3V)。 2）找出电路的谐振频率，并测出此时的UR，f0，
_
f(KHZ) UR(V) UL(V) UC(V)
f0-0.5 f0-0.2 f0 f0+0.2 f0+0.5
注意： 1)谐振点附近的测试点选得密一些，其它点间隔大
一些，这样可较快、较准确地测出完整的谐振曲 线数据。 2)测量UR ， UL 和Uc时，注意测试方向，一般将交
流毫伏表接地端测试头接在电路中的低电位点。
音调调谐控制器频率响应特性实验报告
音调调谐控制器频率响应特性实验报告一、实验目标实验要求如下：1、供电电压：±5V ；2、输入信号电压峰峰值1V 时：100Hz 信号增益调节范围：-10dB~10dB ； 10KHz 信号增益调节范围：-10dB~10dB ；3、全部调节范围内1KHz 信号增益变化：≤3dB 。
二、实验原理1、实验原理图①当f<f0时(a)当RP1的滑臂在最左端时，对应于低频提升最大的情况 (b)当RP1滑臂在最右端时，对应于低频衰减最大的情况(a)v iC 2 R 4R 1 RP 1 R 2v o－＋(b)v iC 1R 4R 1RP 1R 2v o－＋分析表明，(a)图所示电路是一个一阶有源低通滤波器，其增益函数的表达式为()12121i o /)(j 1/)(j 1j ωωωωω++⋅+-==R R RP V V A (3-7-2)， 式中，)π2/(1 )(/121L1211C RP f C RP ==或ω (3-7-3)，)π2/()( )(/)(22121L2221212C R RP R RP f C R RP R RP +=+=或ω，当f<fL1时，C2可视为开路，运算放大器的反向输入端视为虚地，R4的影响可以忽略，此时电压增益：()121VL /R R RP A +=，在f=fL1时，令fL2 =10fL1 ，可由式()12121io /)(j 1/)(j 1j ωωωωω++⋅+-==R R RP V V A &&&，得j 1j 1.01121V1++⋅+-=R R RP A ，模121V 1R 2/)R RP (+=A (3-7-5)，此时电压增益相对AVL 下降3dB 。
在f=fL2时，由式(3-7-2)得j 101j 1121V2++⋅+-=R R RP A ，模VL121V214.0102A R R RP A =⋅+-=，此时电压增益相对AVL 下降17dB 。
自动控制原理实验报告实验二-频率响应测试
自动控制原理实验报告实验二-频
率响应测试
自动控制原理实验报告实验二-频率响应测试是一个实验，用于测试一个系统的频率响应。
它包括了数学模型的描述，实验处理装置的设计，以及实验结果的分析。
实验前，我们需要对系统的频率响应特性进行数学模型分析，来确定具体实验中参数的取值，如时间常数、截止频率和放大器带宽等。
在实验中，根据实验要求，我们设计了一套实验处理装置，由PC机，通道放大器，放大器反馈回路，传感器，相应示波器以及控制软件组成。
在实验中，我们采用正弦信号作为输入，通过PC机的控制软件调节信号的频率和幅值，然后将信号输入到放大器中，放大器放大信号，输出到反馈回路中，反馈回路中的传感器检测反馈信号，将反馈信号输出到PC机，再通过相应示波器显示出来，以便观察系统的响应。
在实验中，我们对频率响应进行了测试，首先，我们使用定时器设置不同频率的正弦信号作为输入，观察系统的频率响应特性，并记录响应曲线；其次，我们使用扫频器模拟正弦信号，以每个正弦信号的频率进行不同振幅的扫描，观察系统的响应特性，并记录响应曲线；最后，我
们使用控制软件对系统进行调整，以提高系统的响应能力，并记录响应曲线。
实验结束后，我们对实验结果进行了分析，并将系统的频率响应与理论值进行比较，以验证实验结果的准确性。
根据分析结果，我们得出结论：系统的频率响应符合理论值，控制软件的调整有效提高了系统的响应能力。
总之，自动控制原理实验报告实验二-频率响应测试是一个有益的实验，它不仅帮助我们更好地了解系统的频率响应特性，而且也可以帮助我们更好地控制系统，以提高系统的响应能力。
实验六共射极放大电路温度与频率响应分析实验报告
共射极放大电路的温度分析以及频率响应分析1.实验背景静态工作点对波形失真的影响温度上升时，BJT的反向电流I CBO、I CEO及电流放大系数β或α都会增大，而发射结正向压降V BE会减小。
这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流I CQ随温度升高而增加（I CQ= βI BQ+ I CEO），从而使Q点随温度变化。
负反馈电路：要想使ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流IBQ 。
2.实验目标1.学习Pspice中的温度特性分析并掌握基极分压式射极偏置电路与固定偏置电路的区别；2.学习交流扫描分析方法并了解共射极放大电路中旁路电容变化时的频率响应；3.熟练掌握万用电压源的使用。
3.实验方法1> 按所给电路画好电路图2> 按题所示选好选项。
3> 调整时间间隔，进行交流仿真。
如图所示。
题1题2题3-1题3-24. 实验设计1. 共射极放大电路分别为下图a 与图b 所示。
设两图中BJT 均为NPN 型硅管，型号为Q2N3904，Bf=50（Bf 为共射极放大系数）。
图中的C e 是R e 的旁路电容。
试用Pspice 程序分析：（1） 分别求两路电路的Q 点； （2） 作温度特性分析，观察当温度在-30度~ +70度范围变化时，比较两电路BJT的集电极电流I c 的相对变化量；（3） 是否可将图a 与图b 放在同一个窗口执行仿真并进行比较？Q1Q2N3904Cb110uCb210uRb133kRc 3.3kRb210kRe 1.3kRL 5.1kCe 50uVCC12VdcVCCVCCV1AC =TRAN = sin(0,10mv ,1khz,0s,0,0))DC =图a 基极分压式偏置的共射极放大电路Q2Q2N3904Cb420uCb520uRb3300kRc14kRL14k00Vi1AC =TRAN = sin(0,10mv ,1khz,0s,0,0)DC =VCC图b 固定偏置的共射极放大电路2. 仿真电路如下图所示。
数字信号处理实验报告 -频率响应与系统稳定性
专业：电子信息工程班级：N11级-1F 姓名：学号：实验项目：系统响应及系统稳定性实验台号：同组者：1、实验目的（1）掌握求系统响应的方法（2）掌握时域离散系统的时域特性（3）分析、观察及判断系统的稳定性2、实验原理与方法描述系统特性有多种方式，时域描述有差分方程和单位脉冲响应，频域描述有系统函数和频率响应。
已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应、系统函数或频率响应来求系统的输出信号。
（1）求系统响应：本实验仅在时域求系统响应。
在计算机上，已知差分方程可调用filter函数求系统响应；已知单位脉冲响应可调用conv函数计算系统响应。
（2）系统的时域特性：系统时域特性是指系统的线性、时不变性、因果性和稳定性。
本实验重点分析系统的稳定性，包括观察系统的暂态响应和稳态响应。
（3）系统的稳定性判断：系统的稳定性是指对任意有外接信号输入，系统都能得到有界的系统响应。
或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和条件。
实际中，检查系统是否稳定，不可能检查系统对所有有界的输入信号，输出是否是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列，如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳定的。
（4）系统的稳态响应 系统的稳态输出是指当∞→n 时，系统的输出。
如果系统稳定，信号加入系统后，系统输出的开始一段称为暂态效应，随n 的加大，幅度趋于稳定，达到稳态输出。
注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。
3．实验内容及步骤（1）已知差分方程求系统响应 设输入信号 )()(81n R n x =，)()(2n u n x =。
已知低通滤波器的差分方程为)1(9.0)1(05.0)(05.0)(-+-+=n y n x n x n y 。
试求系统的单位冲响应，及系统对)()(81n R n x =和)()(2n u n x =的输出信号，画出输出波形。
05101520253035404550nh n系统的单位脉冲响应5101520253035404550ny 1n系统对R8(n)的响应05101520253035404550ny 2n系统对u(n)的响应实验图（1）（2）已知单位脉冲响应求系统响应 设输入信号 )()(8n R n x =，已知系统的单位脉冲响应分别为)()(101n R n h =，)3()2(5.2)1(5.2)()(2-+-+-+=n n n n n h δδδδ，试用线性卷积法分别求出各系统的输出响应，并画出波形。
快速频率响应实验报告
快速频率响应实验报告实验目的：学习和理解快速频率响应实验方法，通过实验测量和分析快速频率响应特性。
实验原理：快速频率响应实验就是通过输入一段特定频率的信号，测量系统对这个输入信号的响应情况，从而分析出系统的响应特性。
实验中使用信号发生器产生特定频率的正弦波信号作为输入信号，通过示波器测量输入信号和输出信号的幅度和相位差，从而计算出系统的增益和相位特性。
实验步骤：1. 将信号发生器的输出端和系统的输入端连接，将示波器的通道1连接到信号发生器的输出端，将示波器的通道2连接到系统的输出端。
2. 调节信号发生器的频率，选择一个合适的频率作为输入信号频率。
3. 调节信号发生器的输出幅度，使其适合示波器测量范围。
4. 调节示波器的参数，选择合适的触发方式和通道增益。
5. 在示波器上观察输入信号和输出信号的波形，并测量其相位差和幅度差。
6. 重复步骤2-5，改变输入信号的频率，测量不同频率下的响应特性。
实验数据处理和分析：1. 根据实际测量结果，计算并绘制系统的增益-频率曲线和相位-频率曲线。
2. 分析增益-频率曲线，找到系统在不同频率下的增益极值点和截止频率。
3. 根据相位曲线，找到系统在不同频率下的相位差。
4. 分析数据，得出结论。
实验结果和讨论：根据实验数据处理和分析的结果，讨论系统的增益和相位响应特性，并与理论预期进行对比。
分析实验中可能存在的误差来源，并讨论其对结果的影响。
结论：通过快速频率响应实验，我们成功测量和分析了系统的增益和相位响应特性。
实验数据和理论预期基本吻合，但在实际测量中可能存在一些误差。
我们通过分析可能的误差来源，评估了误差对结果的影响，并得出了结论。
参考文献：[1] 实验教材名称，作者，出版社，年份。
[2] 实验手册或实验指导书，作者，出版社，年份。
线性系统的频率响应实验报告
线性系统的频率响应实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量线性系统的频率响应来分析系统的特性，并进一步理解系统的频率响应对输入信号的影响。
2. 实验原理线性系统的频率响应描述了系统对不同频率输入信号的响应情况。
在频域中，系统的频率响应可以用复数形式表示，包括幅频特性和相频特性。
实验中我们采用了输入信号为正弦信号，通过测量输入信号和输出信号的幅值和相位差，可以得到线性系统的频率响应。
具体的测量方法如下： 1. 选择一定范围内的频率，设置正弦信号发生器的频率输出。
2. 将正弦信号输入线性系统，同时测量输入信号和输出信号的幅值。
3. 通过测量输入信号和输出信号的相位差，计算得出系统的相位频率特性。
3. 实验步骤3.1 实验准备1.连接正弦信号发生器的输出端和线性系统的输入端。
2.连接线性系统的输出端和示波器的输入端。
3.打开正弦信号发生器、线性系统和示波器，确保它们正常工作。
3.2 测量幅频特性1.设置正弦信号发生器的频率范围，并选择一定的频率间隔。
2.将正弦信号发生器的输出幅值调至合适的范围。
3.逐渐调整正弦信号的频率，同时测量输入信号和输出信号的幅值。
4.记录下每个频率点上的输入信号和输出信号的幅值。
3.3 计算幅频特性1.将测得的输入信号和输出信号的幅值数据进行归一化处理。
2.绘制幅频特性曲线，横轴为频率，纵轴为幅值。
3.4 测量相频特性1.设置正弦信号发生器的频率为一个特定值。
2.测量输入信号和输出信号的相位差。
3.记录下每个频率点上的输入信号和输出信号的相位差。
3.5 计算相频特性1.将测得的输入信号和输出信号的相位差转换为弧度制。
2.绘制相频特性曲线，横轴为频率，纵轴为相位差。
4. 实验结果与分析由测得的数据绘制的幅频特性曲线如下图所示：幅频特性曲线幅频特性曲线从图中可以看出，系统在低频时幅值较大，随着频率的增加逐渐减小，最终趋于0。
这说明系统对低频输入信号具有较好的增益放大作用，而对高频输入信号则产生一定的衰减。
实验二系统的频率响应特性测试
一、实验目的:
1、掌握频率响应特性的测量方法； 2、研究典型网络的频率响应特性。
二、实验原理：
1、系统的频率响应特性是指系统在正弦信号激励下系统 的稳态响应随激励信号频率变化的情况。用矢量形式表示：
Y ( j) H ( j) X ( j) H ( j) H ( j) e j()
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
f(Hz)
Vo(v)
φ (ω )
表二
３、双TRC带阻滤波器的频响特性的测量： 将实验板上的两输入端IN1与IN2短接，输出端OUT1与OUT2 短接；并将信号源的输出 (A)接实验板输入(IN1 )或 (IN2 )，滤波后的输出OUT1或OUT2接示波器的输入(B) 。 根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频 率从低到高逐次改变二十 次以上(幅度保持Vipp=10v) ， 逐个测量输出信号的峰峰值大小(Vopp)及Φ (ω ) ，并将 测量数据填入表三：
。
() 2
T
当响应超前激励时为 () 正，当响应落后激励时 ()源自为负。三、实验原理图：
A IN1 C
函 数 CH1 发 生
R IN2
2C
器
GND
C R
R/2
OUT1 B
INPUT
OUT2
示
波
器
GND
图中：R=38kΩ ，C=3900pF，红色框内为实验板上的电路。
四、实验前预习内容：
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 …
f(Hz)
Vo(v)
φ(ω)
表三
五、实验仪器：
实验二连续时间系统的频率响应.docx
实验二连续时间系统的频率响应龚小川一．实验目的：1.进一步加深对连续时间系统频率响应理解；2．掌握借助计算机计算任意连续时间系统频率响应的方法。
二．实验原理1.本实验的基本内容就是将系统函数的幅频特性曲线以及相频特性曲线给画出来。
mK(s z j )而系统函数 H (s)j 1,令s jw ,则 H ( jw) n(s p i )i1jw z j N j e j j, jw p i Mmm j [j]N je j1H( jw )K j1nnj [i ] M ie i1i1mN jH ( jw )K j1,( w )nM ii1mK( jw z j )j 1n( jw p i )i 1i e j iH ( jw ) e j ( w )m nj i j 1i1即（ 1）计算所有零点模之积及极点模之积，两者之商即为H ( s) 的幅度；（2）计算所有零点相角之和及极点相角之和，两者之差即为H (s) 的相角。
2.通过零极点图通过几何的方法来计算，而且通过零极点图可以迅速地判断系统的滤波特性。
通过零极点图进行计算的方法是：（1）在 S 平面上标出系统的零极点位置；（2）选择 S 平面的坐标原点为起始点，沿虚轴向上移动，计算此时各极点和零点与该点的膜和夹角；（3）将所有零点的模相乘，再除以各极点的模，得到对应频率处的幅频特性的值；（4）将所有零点的幅角相加，减去各极点的幅角，得到对应频率处的相角。
三．实验流程图令 j=0,temp1=1令 i=0,temp2=1是输出输出j>m temp1,temp2,是i>n即即否为零点为极点模之积模之积否temp1 temp1* N j,j temp2temp2* M i,i输出temp1/temp2,极为 H(s)之幅度令 j=0,temp1=0令 i=0,temp2=0输出输出是temp2,temp1,是i>nj>m即即为零点为极点否相角之相角之和和否temp1 temp1j , j temp2 temp2i ,i输出temp1-temp2,极为 H(s)之相角四．实验代码#include ""#include ""#include ""float atannew(float t1,float t2);int main(){float z[10][2],p[10][2],out[100][3],f[50];int a,iout;int i,itemp,k,ktemp,j,m,n;float w,temp1,temp2,prew,pretemp1,pretemp2,ptemp,h,fout;int gdriver,gmode=0;char s[10];gdriver=0;/**/for(i=0;i<=10;i++){a=scanf("%f %fj",&z[i][0],&z[i][1]);if(a!=0);else{fflush(stdin);/* 清空输入缓冲区,使得第二个 scanf 不被忽略 */for(k=0;k<=10;k++){a=scanf("%f %fj",&p[k][0],&p[k][1]);if(a!=0);elsebreak;}break;}}/**/initgraph(&gdriver,&gmode, "e:\\tc\\bgi"); setbkcolor(10);setcolor(4);setlinestyle(1,0,1);rectangle(50,20,600,420);for(ptemp=20;ptemp<=420;ptemp=ptemp+50) line(50,ptemp,600,ptemp);for(ptemp=50;ptemp<=600;ptemp=ptemp+50) line(ptemp,20,ptemp,420);setlinestyle(0,0,1);setcolor(1);line(200,20,200,420);line(50,420,600,420);line(200,20,190,30);line(200,20,210,30);outtextxy(210,30,"A");line(600,420,590,410);line(600,420,590,430);outtextxy(600,430,"w");for(iout=0;iout<=5;iout++){sprintf(s,"%d",iout);outtextxy(iout*50+200,430,s);}for(fout=;fout<=8;fout=fout+1){sprintf(s,"%.1f",fout/10);outtextxy(170,420-fout*50,s);}setcolor(4);/*printf("w幅度相角\n");*/for(w=0,j=0;w<=;j++){temp1=1;for(itemp=0;itemp<=i-1;itemp++)temp1=temp1*sqrt(z[itemp][0]*z[itemp][0]+(z[itemp][1]-w)*(z[itemp][1]-w));for(ktemp=0;ktemp<=k-1;ktemp++)temp1=temp1 /sqrt(p[ktemp][0]*p[ktemp][0]+(p[ktemp][1]-w)*(p[ktemp][1]-w));out[j][0]=w;out[j][1]=temp1;if(j>0)line(prew*40+200,420-pretemp1*500,w*40+200,420-temp1*500);prew=w;pretemp1=temp1;w=w+;}for(m=0;m<=50;m++){if(out[m][1]>out[m+1][1])break;}printf("%.4f,%f",out[m][1],out[m][0]); line(100,420-out[m][1]/sqrt(2)*500,500,420-out[m][1]/sqrt(2)*500); getch();closegraph();initgraph(&gdriver,&gmode, "e:\\tc\\bgi");setbkcolor(10);setcolor(4);setlinestyle(1,0,1);rectangle(50,20,600,420);for(ptemp=20;ptemp<=420;ptemp=ptemp+50)line(50,ptemp,600,ptemp);for(ptemp=50;ptemp<=600;ptemp=ptemp+50)line(ptemp,20,ptemp,420);for(w=0,j=0;w<=5;j++){temp2=0;for(ktemp=0;ktemp<=k-1;ktemp++)temp2=temp2-atannew(-p[ktemp][0],w-p[ktemp][1]);for(itemp=0;itemp<=i-1;itemp++)temp2=temp2+atannew(-z[itemp][0],w-z[itemp][1]);if(temp2>=180)temp2=temp2-360;else if(temp2<=-180)temp2=temp2+360;out[j][2]=temp2;if(j>0)line(prew*50+200,180+pretemp2,w*50+200,180+temp2);prew=w;pretemp2=temp2;w=w+;}getch();closegraph();for(j=0;j<=50;j++)printf("%.2f,%.4f,%.2f***",out[j][0],out[j][1],out[j][2]);printf("\n\n");for(n=0,j=0;n<=50;n++)f[n]=fabs(out[m][1]/sqrt(2)-out[n][1]);for(n=0,h=f[0],j=0;n<=m;n++){if(h>f[n]){h=f[n];j=n;}}printf("Fl=%.1f\n",out[j][0]);for(n=m,h=f[0],j=0;n<=50;n++){if(h>f[n]){h=f[n];j=n;}}printf("Fh=%.1f",out[j][0]);getch();return 0;}float atannew(float t1,float t2){if(t1>0&&t2>0)return atan(t2 /t1)/*180;else if(t1<0&&t2<0)return 180+atan(t2 /t1)/*180;else if(t1<0&&t2>0)return 180+atan(t2 /t1)/*180;else if(t1>0&&t2<0)return atan(t2 /t1)/*180;else if(t1==0&&t2>0)return 90;else if(t1==0&&t2<0)return -90;else if(t1==0&&t2==0)return 0;else if(t1>0&&t2==0)return 180;else if(t1<0&&t2==0)return -180;}五．实验数据及所绘图形零点 z1=0;极点 p1=-1-j,p2=-1+jw|H(jw)|φ (jw)w|H(jw)|φ (jw)314 2幅频特性曲线：横线 3dB 线。
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自动控制原理
实验报告实验二频率响应测试
姓名：***
学号：********
单位：机械工程及自动化学院
日期：2013年12月27日
实验二频率响应测试
一、实验目的
1. 掌握频率特性的测试原理及方法。
2. 学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法。
二、实验内容
1. 测定给定环节的频率特性。
2. 系统模拟电路图如下图：
图2-1
3. 系统传递函数为：
取R=200KΩ，则G(S)=
200
S2+10S+200
若正弦输入信号为U i(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时，其输出信号为
U o(t)=A2Sin(ωt+ψ)。
改变输入信号频率f=ω
2π值，便可测得二组A1/A2和ψ随f(或
ω)变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。
三、实验原理
1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2，然后计算其比值A2/A1。
2. 实验采用“李沙育图形”法进行相频特性的测试。
设有两个正弦信号: X(ω
t)=XmSin(ωt) ， Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴，Y(t)为纵轴，而以ω作为参变量，则随着ωt的变化，X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹，将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。
这个图形就是物理学上成称为的“李萨如图形”。
3.相位差角Ψ的求法:
对于X(ωt)=XmSin(ωt)及Y(ωt)= YmSin(ωt)
当ωt=0时，有 X(0)=0 ；Y(0)=Ym Sin(ψ)
当李萨如图性的长轴位于第一、三象限时，即ψ=-arcsin（Y0/ Ym）；当李萨如图性的长轴位于第二、四象限时，即ψ=arcsin（Y0/ Ym）-1800；
4.确定系统的传递函数
根据系统的频率特性曲线可以确定系统的传递函数形式，结合其中一些关键点的数据可以确定相关参数，进而确定系统的传递函数。
四、实验数据
幅频特性曲线：
可见，幅频特性随着输入信号频率增加，先增加，后减小，最后衰减到0。
峰值对应的频率就是二阶系统自身的频率。
相频特性曲线：
可见，相频特性岁输入信号频率增加，一直增加。
输入信号频率为0时，输入和输出同相；当输出信号逐渐增大时，输入输出接近反相。
相频特性为90度的点，对应着幅频特性中的峰值，也就是二阶系统本身的频率。
系统的响应是典型的二阶系统响应。
对于二阶振荡环节 G (s )=ωn 2S 2+2ξωn S+ωn 2=1（S ωn ）2+2ξ
S ωn +1
对数辐频特性：M =|G (jω)|
特征点：ω=ωn ，M =12ξ，φ=−90° 易知当Y(0)/Ym 接近1时，ω的值即为ωn ，Ac /Ar 的值等于1/2ξ
k=2时
φ=−90°时，ω=13rad ∙s −1=ωn
M =1.49，故ξ=0.34
故G (s )=ωn
2S 2+2ξωn S+ωn 2=169
S 2+8.84+169 理论值G (S )=200S 2+10S+200
ωn 误差：α=√200|√200100%=8.1% ξ误差：α=|0.34−0.35|0.35×100%=2.6%
误差在允许范围内，说明理论成立
六、误差分析
1. 电容电阻的标称值和实际值一般都有误差。
2. 运放并非理想运放，放大倍数理论参数与实际参数有误差。
3. 在matlab 图形中读取数据时，数据都是离散的，因为在A/D 转换中不可能连续转换，因此可能对读数产生印象：找到的Ym 可能并不是最大值，最大值点的数值不可读；可能找不到X=0的点不在可读数据中，要进行估读或插值才可以获取相应数据，产生的误差较大。
七、实验结论
本实验研究了不同传递函数的频率响应，认识了二阶系统的相频特性和幅频特性，并通过李沙育图像求得了响应相对于输入的滞后角，进而由实验数据确定了系统的传递函数。