电工电子实验(二)第7周
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实验名称：期信号的Fourier分析和LTI系统的Laplace分析
周期信号的Fourier分析
一．实验目的：
1．了解和掌握周期信号频谱分析的基本概念。
2．掌握用Multisim 2001软件用于频谱分析的基本方法。
3．加深理解周期信号时域参数变化对其谐波分量的影响及变化趋势。
二．技术指标：
（无）
三．实验电路：
1．电原理图：
实验电路
2．测试用仪表：
装有Multisim 2001软件的微机一台
3．测试数据：
4．Fourier分析频谱图：
矩形波(占空比10%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
矩形波(占空比30%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
矩形波(占空比50%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
正弦波(占空比50%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
三角波(占空比50%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
三角波(占空比70%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
三角波(占空比90%，频率10kHz，幅度5V，直流偏置0V)
四．思考题：
1、非正弦周期信号的谱线是离散的，其角频率间隔为基频的数值大小，且只存在于基频的整数倍上。
2、大多数周期信号的幅度谱包含若干条谱线，但其主要能量集中在谱线幅度包络线的第1个零点以内，这段包络线称为主峰，其频率范围称为有效频带宽度。
3、矩形周期信号的直流、基波和各谐波分量的幅度与矩形脉冲幅度成正比。
4、在有效频带宽度内，矩形周期信号的谐波幅度按抽样函数规律收敛，三角形周期信号的谐波幅度按抽样函数的平方规律收敛。
5、矩形周期信号的幅度和周期保持不变，随着占空比的增加(即脉宽τ加大)，主峰高度越高，主峰宽度越窄，各有效谱线间隔越稀疏，主峰内包含的谱线数量越少，有效频带宽度越窄，主峰内高次谐波分量越少。
6、理想的正弦波只有基频分量，而无谐波分量，如果能测出谐波分量，说明该正弦波已有失真。
LTI 系统的模拟
一．实验目的：
1．学习如何根据给定的连续系统的传输函数，用基本运算单元组成模拟装置。 2．掌握用Multisim 2001软件用于系统模拟的基本方法。
二．技术指标： （无）
三．实验电路： 1．电原理图：
RC 低通传输特性测试电路 二阶带通传输特性测试电路
四．传输函数： Laplace 变换后： RC 低通电路传输函数：
二阶带通电路传输函数：
三．系统模拟框图：
RC 低通电路系统模拟框图 二阶带通电路系统模拟框图
1
1031010)()()(13262
612+⋅⨯+⋅⋅=
=---S S S S V S V S H 1
1057.310785.11057.3)()()(13291
312+⋅⨯+⋅⨯⋅⨯=
=---S S S S V S V S H
V 1V 2(S)
V 1V 2(S)
四．测试数据：
1．RC低通电路：
2．二阶带通电路：
五．电路特性曲线：
RC低通电路幅频特性曲线RC低通电路相频特性曲线
二阶带通电路幅频特性曲线二阶带通电路相频特性曲线