数显占空比矩形波信号发生器设计与制作--《电子制作》2013年19期
数显占空比矩形波信号发生器设计与制作
【摘要】：正1设计要求1.1输出矩形波信号占空比可从1%~99%调节,调节步长1%,占空比用两位数码管显示。1.2矩形波频率调节范围12Hz~14kHz。2工作原理2.1电路流程(1)时钟产生电路(2)计数电路(3)比较电路(4)数码管显示电路2.2电路功能整个电路由时钟产生电路、8位来回计数器、8位比较器、数码管显示电路组
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM935【正文快照】：
1设计要求1.1输出矩形波信号占空比可从1%~99%调节,调节步长1%,占空比用两位数码管显示。1.2矩形波频率调节范围12Hz~14kHz。2工作原理2.1电路流程(1)时钟产生电路(2)计数电路(3)比较电路(4)数码管显示电路2.2电路功能整个电路由时钟产生电路、8位来回计数器、8位比较器、数码
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信号的分解与合成实验报告
篇一：实验二.信号的分解与合成
实验二信号的分解与合成
时间：第 星期课号： 院系专业：
姓名： 学号：
座号： ============================================================================================ 一、实验目的 1、观察信号波形的分解与合成，加深对信号频谱的理解； 2、学会用软件Multisim进行信号的分解和合成； 二、实验预习 1、方波信号是周期性信号，对周期信号进行傅里叶级数分解，（如果方波信号的频率是f）分解后基波信号的频率为多少？各次谐波频率是多少？各次谐波频率与基波频率的关系？。
2、方波信号有偶次谐波吗？为什么？
3、熟悉实验指导书第18页图1-24信号分解与合成电路。参考指导书50KHz方波信号的分解与合成的例子，设计一个30KHz方波信号的分解与合成的电路。30KHz方波信号的分解与合成的电路参数的要求： (1)五个滤波器的电容值C1?C2?C3?C4?C5?1?F (2)根据公式f?1 2?LC计算出 ，，。并画出电路图。三、实验内容 1.设计30KHz方波信号分解与合成电路：将30KHz的方波信号分解出一、三、五次谐波； 首先在电子工作台上画出待分析的电路。（电路参考实验指导书第18页图1-24信号分解与合成电路）注意：函数信号发生器的设置： 波形选择：方波；频率：30KHz；占空比：50% ；
信号幅度：1V。 再用示波器分别观测方波信号波形、一、三、五次谐波波形，合成波波形，测量周期，幅度。 2.画波形图：分别画出方波信号波形、一、三、五次谐波波形，合成波五个信号的波形图（时间轴对应），标明周期，幅度。（注意实验过程中在下面空白处记录波形图，课后把数据整理在坐标纸上并粘贴在此处）
3.实验过程中的故障现象及解决方法。
四、思考题篇二：信号分解与合成 实验二
信号分解与合成 --谢格斯
聂楚飞 一、实验目的 1、观察电信号的分解。 2、掌握带通滤波器的有关特性测试方法。 3、观测基波和其谐波的合成。
二、实验内容 1、观察信号分解的过程及信号中所包含的各次谐波。 2、观察由各次谐波合成的信号。
三、预备知识 1、了解李沙育图相关知识。 2、课前务必认真阅读教材中周期信号傅里叶级数的分解以及如何将各次谐波进行叠加 等相关内容。
四、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台（主板）。 2、电信号分解与合成模块一块。 3、20M双踪示波器一台。
五、实验原理 任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。对周期信号由它的 傅里叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成份，每一频率成份的幅度均趋向无限小，但其相对大小是不同的。 通过一个选频网络可以将电信号中所包含的某一频率成份提取出来。本实验采用性能较 佳的有源带通滤波器作为选频网络，因此对周期信号波形分解的实验方案如图2-3-1所示。 将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电 路上。从每一有源带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。本实验所用的被测信号是?1?53Hz左右的周期信号，而用作选频网络的五种有源带通滤波器的输出频率分别是?1、2?2、3?3、4?4、5?5，因而能从各有源带通滤波器的两端观察到基波和各次谐波。其中，在理想情况下，如方波的偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，而奇次谐波则具有很好的幅度收敛性，理想情况下奇次谐波中一、三、五、七、九次谐波的幅度比应为1：（1/3）：（1/5）：（1/7）：（1/9）。但实际上因输入方波的占空比较难控制在50%，且方波可能有少量失真以及滤波器本身滤波特性的有限性都会使得偶次谐波分量不能达到理想零的情况。
六、实验步骤 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，带保护电路），并打开此模块的电源开关。 2、调节函数信号发生器，使其输出53Hz左右（其中在50Hz~56Hz之间进行选择，使其合成的效果更好）的方波（要求方波占空比为50%，这个要求较为严格），峰峰值为5V 左右。将其接至该实验模块的各带通滤波器的“输入”端,用示波器观察各带通滤波器的输 出。（注：观察频率时，可打开实验箱上的频率计实验模块。即按下该模块电源开关S2。） 3、用示波器的两个探头，直接观察基波与三次谐波的相位关系，或者采用李沙育图的 方法，同时考察其幅度关系，看其相位差是否为零，幅度之比是否为3:1（可以用相应带通 滤波器中的调幅和调相电位器进行相关的调节，保证了相位和幅度满足实验的要求，以下 的步骤中均可用到调相和调幅，使我们认识到调相和调幅在信号分解和合成的重要性）。 4、将方波分解所得基波和三次谐波,用导线与其对应的插孔相连，观测加法器的输出“合 成”波形，并记录所得的波形。 5、同时考察基波、三次谐波、五次谐波的相位和幅度的关系，还是用李沙育图观察其 相位关系，用观察法使其幅度关系为5:3:1，。 6、验证各高次谐波与基波之间的相位差是否为零。可用李沙育图形法进行测量，其方 法如下： 用导线将函数发生器的方波输出端与带通滤波器输入端连接起来，即把方波信号分先后 送入各带通滤波器，如图2-3-1所示。图2-3-1 信号分解的过程 具体方法一：基波与标准同频同相信号相位比较（李沙育相位测量法） 把函数信号发生器模块产生的正弦波电压调至5V（峰峰值），使其送入示波器的X轴， 再把BPF-?1的基波送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。（注：当滤波 器的增益不为1时，即X轴和Y轴信号幅度不一致时，在??90时其李沙育图形并不为 圆，而是椭圆，但其是垂直椭圆，与0???90时的椭圆并不相同。） 当两信号相位差为0时，波形为一条直线；当两信号相位差为90时，波形为一个圆； 当两信号相位差为0???90时，波形为椭圆，如图3-2所示。 0000000?A?00???900时：??arcsin??
??900图2-3-2 李沙育图形 具体方法二：基波与各高次谐波相位比较（李沙育频率测试法） 把BPF-?1处的基波送入示波器的X轴，再分别把BPF-3?1、BPF-5?1处的高次谐波 送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。 当基波与三次谐波相位差为0（即过零点重合）、90、1800时，波形分别如图3-3所示。 00
??900 ??1800 图2-3-3 基波与三次谐波相位的观察 以上是三次谐波与基波产生的典型的Lissajous图，通过图形上下端及两旁的波峰个数， 确定频率比，即3：1，实际上可用同样的方法观察五次谐波与基波的相移和频比，其应为5：1。 7、方波波形合成 （1）将函数发生器输出的53Hz左右（其中在50Hz~56Hz之间进行选择，使其输出的 效果更好）方波信号送入各带通滤波器输入端。 （2）在五个带通滤波器输出端逐个测量各谐波输出幅度， （3）用示波器观察并记录加法器输出端基波与各奇次谐波的叠加波形，如图2-3-4所示。图2-3-4 基波与三次和五次谐波叠加后的波形
比较基波与三次谐波不同相位差的波形和频率幅度相位差为φ=0o相位差为φ=90o 相位差Φ=180o
基波、三次谐波、五次谐波间的合成。基波与三次谐波的合成
基波与五次谐波的合成 基波、三次谐波、五次谐波的合 三、
八、分析相位、幅值在波形合成中的作用 相位对单个波形来说影响波的位置，即改变初相位能使波在时域坐标轴上左右移动。在波的叠加过程中，波的相位则会使得叠加波形的形状发生很大改变 而幅度的话影响合成波的幅度大小篇三：5实验五 方波信号的分解与合成 实验五 方波信号的分解与合成 一、实验目的和要求 1、了解和掌握方波信号的产生、方波信号的谐波分解和合成的电路原理和方法； 2、了解和掌握电路原理图和PCB设计的一般方法； 3、了解和掌握电路焊接和调试的一般方法； 4、制作出方波的分解和合成的电路实物并调试成功。 二、实验仪器 1、台式电脑；2、双踪示波器1台；3、数字万用表；4、电路板制作工具。 三、实验原理 1、方波信号的分解和合成原理 任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。从周期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。图11-1中所示的方波信号f(t)可以分解为奇次谐波相加的形式，如公式（5-1）所示。 f(t)?4Ud11[sin(?t)?sin(3?t)???sin[(2k?1)?t]??],k?0,1,2,3,?， （5-1） ?32k?1 其中??2?,T为方波信号的周期。
图5-1 方波及方波信号的分解和合成原理框图 图5-1中所示为方波信号的分解与合成电路的电路原理框图。将被测方波信号加到分别调谐于基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电路上，从每一有源带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。实验所用的被测信号f(t)是50Hz的方波，用作选频网络的5种有源带通滤波器的输出分别是1（基波）、2、3、4、5次谐波，频率分别是50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz。 在理想情况下，偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，而奇次谐波则具有很好的幅度收敛性，理想情况下奇次谐波中的1、3、5、7、9次谐波的幅度比应为1：（1/3）：（1/5）：（1/7）：（1/9），但实际上输入方波的占空比较难控制在50%，且方波可能有少量失真以及滤波器本身滤波特性都会使是偶次谐波分量不能达到理想零的情况，因此非理想的方波信号包含一定的偶次谐波分量。 2、方波信号的产生、分解和合成的电路实现原理 总体方案如下所述：使用集成函数信号发生器模块（ICL8038）产生一个幅值在5V，占空比为50%，频率为50Hz的双极性的周期性的方波信号；方波信号分别通过3路二阶有源RC带通滤波电路，分别取得方波信号的基波（50Hz）、3次谐波（150Hz）和5次谐波（250Hz）信号，这3路谐波信号分别通过RC有源 移相放大电路，分别将其相位和幅值调整到基本满足公式（5-1）所示的要求的谐波信号，最后通过同相有源加法器电路将其相加，还原出一个近似的方波信号，还原出的近似方波信号幅值为5V，频率为50Hz，占空比为50%，波峰部分波形尽量平坦，在半个周期内有5个波头。 （1）50Hz的方波信号使用集成函数信号发生器模块（ICL8038）来产生。CL8038的管脚功能图如图5-2所示。ICL8038是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图5-3所示。它由恒流源I1和I2、电压比较器A和B、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
图5-2 ICL8038芯片管脚功能图
图5-3 ICL8038的内部原理框图 外接电容C由两个恒流源充电和放电，电压比较器A、B的阀值分别为电源电压（指UCC+UEE）的2/3和1/3。恒流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节，但必须I2I1 。当触发器的输出为低电平时，恒流源I2断开，恒流源I1给C充电，它的两端电压UC随时间线性上升，当UC达到电源电压的2/3时，电压比较器A的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高电平，恒流源C接通，由于I2 、I1（设I2=I1），恒流I2将电流2I1加到C上反充电，相当于C由一个净电流I放电，C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器B的输出电压发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源I2断开，I1再给C充电，…如此周而复始，产生振荡。若调整电路，使I2=2I1，则触发器输出为方波，经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。C上的电压UC上升与下降时间相等时为三角波，经电压跟随器从管脚③输出三角波信号。将三角波变成正弦波是经过一个非线性的变换网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波电位向两端顶点摆动时，网络提供的交流通路阻抗会减小，这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波，从管脚②输出。 （2）带通滤波器模块电路使用二阶RC有源滤波器电路来实现。在电路实际制作中采用3路二阶RC有源滤波器，分别滤出方波信号中的基波、三次谐波和五次谐波分量。 （3）方波信号的合成电路使用有源同相加法器电路来实现。通过滤波器产生的基波、三次谐波和五次谐波分量相位可能不一致，另外三个谐波幅值不一定满足比例关系，在通过加法器合成之前，通过三路有源移相同相放大法电路将三各谐波的幅值和相位调整到一致，然后再通过加法器电路合成出一个近似方波信号。 四、实验内容及步骤 1、参照图1所示的方波信号的产生、分解和合成电路原理图，使用PROTEL软件绘制出电路原理图。 2、参照图2所示的方波信号的产生、分解和合成PCB图，使用PROTEL软件绘制出电路PCB图。 3、使用手工制作单面PCB板的方法，制作出PCB板，PCB线宽为1.5mm，部分线路在元件面使用跳线。 4、焊接电路元件，并调试成功。
5、撰写实验报告，参照附录中的范文格式要求。实验报告要求：
图1 方波信号的产生、分解和合成的电路原理图图2 方波信号的产生、分解和合成的电路PCB ? 在方案论证部分，详细论述方波信号的产生、分解和合成的数学理论模型，和电路的实现方法；详 细说明各模块电路的电子元器件的型号和参数的选择依据； ? 在测试部分，详细介绍电路调试和测试的原理和方法，以及测试结果。详细分析测试结果，说明是 否达到设计要求。
附件：论文模板 信号波形合成实验电路 指导老师：邵建设 参赛队员：汪祥
王颖 学校及院系：黄冈师范学院、物理科学与技术学院 摘要：本设计采用高精度MAX038波形发生器产生300kHz的方波信号，经过30分频、10分频和6分频后分别得到频率为10kHz、30kHz和50kHz占空比为50%的3路脉冲信号，通过由OPA842运算放大器组成的带通滤波器进行滤波后，产生频率为10kHz、30kHz和50kHz的幅度分别为6伏、2伏和0.6伏的正弦波信号，然后利用单片机MSP430F149和有效值检测芯片AD637对3路正弦信号的幅值进行了检测并显示。3路正弦波信号通过移相电路后相位调整到相同，然后通过加法电路合成为10kHz的近似方波信号。另外3路正弦波信号还通过变换和合成电路得到成10kHz的近似三角波信号。结果表明，利用谐波分解和合成原理产生的近似方波信号和三角波信号，效果理想，达到了题目的设计要求。
关键字：分频；带通滤波；移相；有效值检测；方波合成；三角波合成 一．系统方案论证 1.1 系统框图及方案描述 1.1.1 系统框图 图1为信号波形合成电路的系统框图。 1.1.1 方案描述 如图1所示，MAX038波形发生器产生300KHz的方波信号经过30分频、10分频、6分频后分别得到10KHz、30KHz、50KHz的脉冲信号，这三种脉冲信号分别经过带通滤波器后形成10KHz、30KHz、50KHz的正弦波信号，再经过移相电路进行变换后分别得到：峰峰值为6V、频率为10KHz的正弦波；峰峰值为2V、频率为30KHz的正弦波信号；峰峰值为1.2V、频率为50KHz的正弦波信号。这三路信号通过反相加法电路合成后得到10KHz的方波，与此同时，移相后的三路信号通过三角波产生电路得到频率为10KHz的三角波。电路中应用到AD637芯片来读取移相后的正弦波信号的有效值，然后送给单片机进行AD转换得到正弦波的峰峰值并通过液晶显示器进行显示。
图1 信号波形合成电路的系统框图 二．理论分析与计算 2.1 方波信号的分解与合成 周期信号是由一个或几个、乃至无穷多个不同频率的谐波叠加而成的，因此，周期信号可以分解成多个乃至无穷多个谐波信号。方波信号的傅里叶分解函数： 4Ud11?(2-1) ?sin?t?sin3?t?sin5?t??? f?t????35??1111 在理想情况下，方波的偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，奇次谐波中的一、三、五次谐波的幅度比为1：（1/3）:（1/5）。信号源输出300KHz的方波信号经过分频滤波电路后可以得到10KHz、30KHz、50KHz的方波，其计算公式表示如下：相关热词搜索：矩形脉冲信号的分解与合成实验报告_图文_百度文库
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矩形脉冲信号的分解与合成实验报告
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信号与系统实验指导书-学生
导读：因此对周期信号波形分解的实验方案如图2-2-1所示，将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电路上，实验所用的被测信号是ω1左右的周期信号，如方波的偶次谐波应该无输出信号，信号分解与合成模块还提供了数字方式来实现信号的分解，通过导线将其连接至信号的合成的输入插座IN01、IN02、IN03、IN04J,，即把方波信号分先后送入各带通滤波器，图2-2-1信号分解的
的有源带通滤波器作为选频网络，因此对周期信号波形分解的实验方案如图2-2-1所示。
将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电路上。从每一有源带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。实验所用的被测信号是ω1左右的周期信号，而用作选频网络的五种有源带通滤波器的输出频率分别是ω1、2ω1、3ω1、4ω1、5ω1，因而能从各有源带通滤波器的两端观察到基波和各次谐波。其中，在理想情况下，如方波的偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，而奇次谐波则具有很好的幅度收敛性，理想情况下奇次谐波中一、三、五、七、九次谐波的幅度比应为1：（1/3）：（1/5）：（1/7）：（1/9）。但实际上因输入方波的占空比较难控制在50%，且方波可能有少量失真以及滤波器本身滤波特性的有限性都会使得偶次谐波分量不能达到理想零的情况。
为了改善模拟滤波电路滤波效果不理想的情况，信号分解与合成模块还提供了数字方式来实现信号的分解，由方波分解出其基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波。调节调幅电位器W01、W02、W03可以将基波，三次谐波，五次谐波，七次谐波的幅度调节成1：1/3：1/5：1/7，通过导线将其连接至信号的合成的输入插座IN01、IN02、IN03、IN04J,通过测试勾可以观察到合成后的波形。
2、验证三谐波与基波之间的相位差是否为180o,五谐波与基波之间的相位差是否为0o。可用李沙育图形法进行测量，其方法如下：用导线将函数发生器的方波输出端与带通滤波器输入端连接起来，即把方波信号分先后送入各带通滤波器，如图2-2-1所示。
图2-2-1 信号分解的过程
具体方法一：基波与标准同频同相信号相位比较（李沙育相位测量法）
把函数信号发生器模块产生的正弦波电压调至6V（峰峰值），使其送入示波器的X轴，再把BPF-ω1的基波送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。（注：当滤波器
的增益不为1时，即X轴和Y轴信号幅度不一致时，在Φ=90时其李沙育图形并不为圆，而是椭圆，但其是垂直椭圆，与0&Φ&90时的椭圆并不相同。）
当两信号相位差为0时，波形为一条直线；当两信号相位差为90时，波形为一个圆；当两信号相位差为0&Φ&90时，波形为椭圆，如图2-2-2所示。 0000000
?A?00&Φ&900时：Φ=arcsin ??B?
图2-2-2 李沙育图形
具体方法二：基波与各高次谐波相位比较（李沙育频率测试法）
把BPF-ω1处的基波送入示波器的X轴，再分别把BPF-3ω1、BPF-5ω1处的高次谐波送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。
当基波与三次谐波相位差为0（即过零点重合）、90、180时，波形分别如图2-2-3所示。 000
相位差＝0o
相位差＝90o
相位差＝180o
图2-2-3 基波与三次谐波相位的观察
以上是三次谐波与基波产生的典型的Lissajous图，通过图形上下端及两旁的波峰个数，确定频率比，即3：1，实际上可用同样的方法观察五次谐波与基波的相移和频率比，其应约为5：1。
六、实验步骤
1、把电信号分解与合成模块插在主板上，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，带保护电路），并打开此模块的电源开关。
2、调节函数信号发生器，使其输出10KHz左右的方波（要求方波占空比为50%，这个要求较为严格，即将开关K1201和K1202拨至左挡进行调节，选JD3，按下S1201和S1202），峰峰值为6V左右。将其接至该实验模块的“输入”端，用示波器观察各带通滤波器的输出即各次谐波。（注：观察频率时，可打开实验箱上的频率计实验模块。即按下该模块电源开关S2。）
3、信号的分解实验提供两种方式即分立元件模拟方式和数字方式。模拟方式是采用有源带通滤波器从原信号中过滤出各次谐波分量，由于滤波网络的幅频特性和相频特性对各次谐波的幅度和相位均有影响，所以需要调节各次谐波的相位和幅度。数字方式采用单片机输出各次谐波分量的采样值，然后经过DA转换出各次谐波，基波幅度已经固定，只需调节其他谐波的幅度，操作比较方便。模拟方式需要打开电源开关S1,数字方式需要同时打开电源开关S1,S2。
4、信号分解的数字方式则可以直接观察分解出的基波、三、五、七次谐波（需打开电源开关S1、S2），并通过调节可调电阻W01,W02,W03可依次对应地改变三、五、七次谐波的信号幅度。通过调节W01、W02、W03可以使基波、三、五、七次谐波的幅度满足1：1/3：1/5：1/7的比例关系。
5、将方波分解所得基波和三次谐波,用导线与其对应的插孔相连，观测加法器的输出“合成”波形，并记录所得的波形。
6、用示波器的两个探头，直接观察基波与五次谐波的相位关系，或者采用李沙育图的方法，看基波与五次谐波的相位差是否为0o，同时考察其幅度关系，幅度之比是否为5:1。
7、将方波分解所得基波和三次谐波，五次谐波,用导线与其对应的插孔相连，观测加法器的输出“合成”波形，并记录所得的波形。
七、实验报告
1、根据实验测量所得的数据，绘制方波及其基波和各次谐波的波形、频率和幅度（注意比例关系）。作图时应将这些波形绘制在同一坐标平面上。以便比较各波形和频率幅度。
2、将基波、三次谐波、五次谐波及三者合成的波形一同绘在同一坐标平面上。
3、画出方波信号分解后，鉴别基波与各奇次谐波的李沙育图形。详细整理实验数据，并画出波形分解与合成的波形。
4、分析相位、幅值在波形合成中的作用。
5、总结实验和调试心得意见。
八、实验思考题
1、问：考虑实验中，影响带通滤波器中心频点和带宽的主要因素是什么？
2、问：什么是吉布斯现象，它的具体的表现是什么？
九、实验测试点的说明
1、测试点分别为：
“输入”：模拟信号的输入。
“基波”～“五次谐波”：测量模拟信号的谐波信号。
“合成”：谐波合成后的输出。
“GND”：与实验箱的地相连。
2、调节点分别为：
“S1”“S2”：此模块的电源开关。
“调幅”“调相”：用于各次谐波合成时，满足幅度和相位条件，认识相位和幅度在信号中的作用。
无失真传输系统
一、实验目的
1、了解无失真传输的概念。
2、了解无失真传输的条件。
二、实验内容
1、观察信号在失真系统中的波形。
2、观察信号在无失真系统中的波形。
三、实验原理
1、一般情况下，系统的响应波形和激励波形不相同，信号在传输过程中将产生失真。 线性系统引起的信号失真有两方面因素造成，一是系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减，使响应各频率分量的相对幅度产生变化，引起幅度失真。另一是系统对各频率分量产生的相移不与频率成正比，使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化，引起相位失真。
线性系统的幅度失真与相位失真都不产生新的频率分量。而对于非线性系统则由于其非线性特性对于所传输信号产生非线性失真，非线性失真可能产生新的频率分量。
所谓无失真是指响应信号与激励信号相比，只是大小与出现的时间不同，而无波形上的变化。设激励信号为e(t)，响应信号为r(t)，无失真传输的条件是
r(t)=Ke(t-t0)
式中K是一常数，t0为滞后时间。满足此条件时，r(t)波形是e(t)波形经t0时间的滞后，虽然，幅度方面有系数K倍的变化，但波形形状不变。
2、对实现无失真传输，对系统函数H(jω)应提出怎样的要求？
设r(t)与e(t)的傅立叶变换式分别为R(jω)与E(jω)。借助傅立叶变换的延时定理，从式5-1可以写出
R(jω)=KE(jω)e-jωt0
R(jω)=H(jω)E(jω)
（5-3） 所以，为满足无失真传输应有
H(jω)=Ke-jωt0
（5-4）就是对于系统的频率响应特性提出的无失真传输条件。欲使信号在通过线性系统时不产生任何失真，必须在信号的全部频带内，要求系统频率响应的幅度特性是一常数，相位特性是一通过原点的直线。
3、本实验箱设计的电路图：（采用示波器的衰减电路）
示波器衰减电路
H(Ω)=U0(Ω)=Ui(Ω)R2jΩC21R2+jΩC2
jΩC1jΩC2+11R1+R2+jΩC1jΩC2
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