一、实验目的

1. 掌握二阶网络的特点及其系统响应特性；

2. 了解二阶网络波特图的测量方法。

二、实验仪器

1. Ground

2. VSS

3. VCC

4. 交流电压源

5. 普通电阻

6. 普通电容

7. 普通电感

8. 运算放大器UA741CP

9. 双通道示波器

10. 波特图分析仪

三、实验原理

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的基本单元。一般二阶系统的构成电路如图1所示：

图1  一般二阶系统的构成电路图

对所示电路图列出环路电流方程为：

化简得到的传输函数为：

二阶系统的传输函数一般可以写成：

其中：

二阶网络的频响函数可以进一步化解成：

在二阶系统中，ξ为二阶系统的阻尼系数，一般取值为0.6：0.8。当0<ξ<1时系统处于欠阻尼振荡，其单位冲激响应是一个振荡的过程。当ξ>1时系统处于过阻尼振荡，其单位冲激响应是一个衰减过程。当ξ=1时系统处于临界阻尼状态。

二阶网络在不同阻尼状态下的单位冲激响应与单位阶跃响应曲线如图2所示：

图2  二阶网络在不同阻尼状态下的单位冲激响应与单位阶跃响应曲线图

二阶系统的波特图如图3所示：

图3  二阶系统的波特图

“二阶网络”模块的电路组成如图4所示：

              图4  二阶网络电路原理图