实验1 零输入响应与零状态响应实验报告

宁波工程学院

信号与系统实验报告

学院：电子与信息工程学院专业：网络工程年级：网络11-2 实验时间： 2013 年 5 月 22 日

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指导教师签字：成绩：

实验一零输入响应与零状态响应

一、实验目的和要求

1. 掌握电路的零输入响应。

2．掌握电路的零状态响应。

3．学会电路的零状态响应与零输入响应的观察方法。

二、实验原理：

1．零输入响应和零状态响应

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）所产生的响应。

2．典型电路分析

电路的响应一般可分解为零输入响应和零状态响应。例如，在图1-1中由RC组成一电路，电容两端有起始电压V c（0-），激励源为e (t)。

图1-1 RC电路

则系统响应-电容两端电压： 1()01()(0)()t

t t

RC RC C C V t e V e e d RC τττ-----=+⎰ （1-1）

式（1-1）中第一项称之为零输入响应，与输入激励无关，零输入响应()(0)t

RC C C V t e V --=是

从初始电压值开始，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，称之为零状态响应。在不同的输入信号下，电路会表现出不同的响应。

三、实验过程及数据记录

1．零输入和零状态的输出波形。（其中输入波形为方波）

系统的零输入响应特性：

1）SK900位置置于900时

2）SK900位置置于902时

系统的零状态响应特性

1）SK900位置置于900时

2）SK900位置置于902时

2．通过绘制出的波形，和理论计算结果进行比较。

通过实验得到的波形与理论结果相比基本相同。

四思考题：

1．图1-1所示电路中，根据实验提供的实验元件，计算系统的零状态和零输入过程。

五、实验分析和总结

通过该实验我们明白了零输入响应和零状态响应的区别，及实验电路的连接和学会电路的零状态响应与零输入响应的观察方法。