一、实验目的
2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。
二、实验内容
1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。
2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。
三、实验原理
对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、正弦信号：其表达式为，其信号的参数：振幅、角频率、与初始相位。其波形如下图所示：
图 1 正弦信号
2、指数信号：指数信号可表示为。对于不同的取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：
图 2 指数信号
3、指数衰减正弦信号：其表达式为
其波形如下图：
图3 指数衰减正弦信号
4、抽样信号：其表达式为： 。是一个偶函数， = ±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：
图4 抽样信号
5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为： ， 其信号如下图所示：
图 5 钟形信号
6、脉冲信号：其表达式为，其中为单位阶跃函数。
7、方波信号：信号周期为，前期间信号为正电平信号，后期间信号为负电平信号。
四、实验步骤说明
1、利用示波器观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅，角频率。具体步骤如下：
（1）接通电源，并按下此模块电源开关S5。
（2）按下此模块中的按键“正弦波”，用示波器观察输出的正弦信号，并分析其对应的频率。
（3）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，角频率。（注：复位后输出的信号频率最大，只有当按下“频率降”时，按“频率升”键波形才会变化，并每次在改变波形时，波形的频率为最大，以下波形的输出与此类似。）
2、用示波器测量指数信号波形，并分析其所对应的参数。具体步骤如下：
（1）按下此模块中的按键 “指数信号”，用示波器观察输出的指数信号,并分析其对应的频率、参数。
（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，分析其对应频率的变化，并分析此时的参数的变化。
3、指数衰减正弦信号观察（正频率信号）。具体步骤如下：
（1）按下此模块中的按键 “指数衰减”，用示波器观察输出的指数衰减正弦信号,并分析其对应的频率。
（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化。
4、抽样信号的观察。具体操作如下：
（1） 按下此模块中的按键 “Sa信号”，用示波器观察输出的抽样信号,并分析其对应的频率。
（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化。
5、钟形信号的观察：
（1） 按下此模块中的按键 “钟形信号”，用示波器观察输出的钟形信号,并分析其对应的频率。
（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化及相应的参数。
6、脉冲信号的观察：
（1） 按下此模块中的按键 “脉冲信号”，用示波器观察输出的脉冲信号,并分析其对应的频率。
（2） 再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化和特点，并分析且测量对应频率的变化。
7、方波、三角波、锯齿波信号的观察：
（1） 按下此模块中的相应信号的按键，用示波器观察输出的信号,并分析其对应的频率。
（2） 再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化和特点，并分析且测量对应频率的变化。
五、实验报告要求
用坐标纸画出各波形。
实验二 零输入响应零状态响应
一、实验目的
1、观察电路的零输入响应，了解系统零输入响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。
2、观察电路的零状态响应，了解系统零状态响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。
二、实验内容
1、观察零输入响应的过程。
2、观察零状态响应的过程。
三、实验原理
1、零输入响应与零状态响应：
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）。
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。首先考察一个实例：在下图中由RC组成一电路，电容两端有起始电压Vc(0-),激励源为x(t)。
R
+ +
x (t) C Vc(0-) Vc(t)
_
－
正弦波滤波器
图1 RC电路
则系统响应-电容两端电压：
上式中第一项称之为零输入响应，与输入激励无关，零输入响应是以初始电压值开始，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，被称为零状态响应。在不同的输入信号下，电路会表征出不同的响应。
四、实验步骤说明
1、把系统时域与频域分析模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和主板上的电源（看清标识，防止接错）。
2、系统的零输入响应特性观察
(1) 接通主板上的电源，同时按下本模块的电源开关S1，将“函数信号发生器”模块中的输出（将“波形选择”拨到开关K1201，K1202拨到左边，即输出方波， “频率调节”用于在频段内
的频率调节，“脉宽调节”用于脉冲宽度的调节，可改变以上的参数进行相关的操作），通过导线引入到“零输入零状态响应”的输入端。
(2) 用示波器的两个探头，一个接函数信号发生器输出作同步，一个用于观察输出信号的波形，即在低电平时所观察到的波形即为零输入响应，在高电平所观察到的波形即为零状态响应。
(3) 改变函数信号发生器的“频率调节”电位器，观察到的是不同系统下的零输入响应和零状态响应。
3、系统的零状态响应特性观察
（1）观察的方法与上述相同，不过当脉冲进入高电平阶段时，相当于此时加上激励，即此时零状态响应应在脉冲的高电平进行。
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