零输入响应与零状态响应分析

零输入响应与零状态响应分析

一、实验目的

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、实验仪器

1、信号与系统实验箱一台。

2、40MHz示波器一台。

三、实验原理

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e(t)。

 图7－1   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、实验内容与主要步骤

1、系统的零输入响应特性观察

（1）    接通电源，按下此模块电源开关S7和常用的信号分类与观察模块的电源开关S8，按下常用的信号分类与观察模块中的按键“方波”，通过按“频率降”产生周期为35ms的方波信号。

（2）    用导线将信号源的输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的“输入”端口相连，用方波信号作同步，观察输出信号的波形。

    2、系统的零状态响应特性观察

（1）    接通电源，按下此模块电源开关S7和常用的信号分类与观察模块的电源开关S8，按下常用的信号分类与观察模块中的按键“方波”，通过按“频率降”产生周期为35ms的方波信号。

（2）    用导线将信号源的输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的“输入”端口相连，用脉冲信号作同步，观察输出信号的波形。