实验三二阶系统的特性测量.pdf

二阶系统的特性测量

一、实验目的

1、掌握二阶网络的构成方法。

2、掌握二阶网络的系统响应特性。

3、了解二阶网络波特图的测量方法。

二、实验内容

1、通过阶跃信号观察其阶跃响应。

2、通过正弦信号观察系统的幅频特性，学会绘制波特图。

三、预备知识

了解波特图的绘制。

四、实验仪器

1、信号与系统实验箱一台。

2、二阶系统分析模块一块。

3、20MHz示波器一台。

五、实验原理

1、波特图

频率特性曲线是实际中用的最多的频率特性形式，而波特图则是描述频率特性曲线的一

种很好方式，同时波特图提出用对数坐标绘制波特图的方法，简化了计算和作图。

下面分析波特图的绘制原理：

设系统传函为H()H()ejH()对其两边取自然对数，有

lnHlnHjHGjH



式中，GlnH称为对数增益，简称为增益,H是相位，单位为弧度或



度。工程应用中增益通常用分贝（dB）为单位表示，此时应对H取常用对数并乘以20，



即

G20lgH（dB）



工程应用中，通常将频率坐标用对数尺度表示，称以系统频率响应模的对数和相位大小

关于对数频率坐标所作出的频率特性曲线为波特图。其中G～20lg曲线称为幅度



波特图，H～20lg曲线称为相位波特图。



2、二阶系统

在电路系统中，二阶系统是一阶系统的扩展，与一阶系统一样是构成复杂系统基本单

元。一般二阶系统的构成电路如下图：

图2-7-1二阶系统

二阶系统的传输函数一般可以写成：

2

H(s)n

2

s2s

nn

1RC



其中nLC,2L

二阶网络的频响函数可以进一步化解为：

22

bb4ac

H()n

22

(j)2j(jC)(jC)

nn12

2

C1

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