信号与系统实验箱模块功能介绍

1模块功能介绍模块编号S2信号源及频率计模块编号S2信号源及频率计模块的实物图该模块包含有模拟信号源功能、扫频源、频率计功能以及时钟信号源功能功能。MHzHz信号源频率计频率计输入模式切换P1J1S2模拟信号源频率调节P2P3P4波形切换扫频范围时钟信号源模拟输出64KHz256KHz时钟输出P51K2K8K4K时钟频率设置扫频开关上限下限分辨率SINTRISQU模拟输出幅度调节ROL1×10×100×1KGNDS4S5S3W1S7模块可调旋钮、指示灯、按键、开关以及测试端口的位置标识图S2S121、模块端口简要说明P1：频率计输入端口；P2：模拟信号输出端口。P3：64K载波输出端口。P4：256K载波输出端口。P5：时钟信号源输出端口。S1：模块的供电开关。S2：模式切换开关。开关拨上选择“信号源”模式，开关拨下选择“频率计模式”。S3：扫频开关。当开关拨向上拨时，开始扫频；当开关向下拨时，停止扫频。S4：波形切换开关。S5：扫频设置按钮。S7：时钟频率设置。W1：模拟信号输出幅度调节旋钮。ROL1：模拟信号频率调节。频率：轻按旋转编码器可选择信号源频率步进。顺时针旋转增大频率，逆时针旋转减小频率。频率旋钮下有三个标有×10、×100、×1K的指示灯指示频率步进：亮的LED频率步进×1010Hz×100100Hz×1K1KHz×10×1K10KHz×100×1K100KHz×10×100×1K1MHz2、模拟信号源功能说明模拟信号源功能主要由P2、P3和P4三个端口输出。其中，P3端口输出固定幅度和固定频率为64KHz的正弦波信号。P4端口输出固定幅度和固定频率128KHz的正弦波信号。P2端口输出的波形可提供三种，分别为：正弦波、三角波、方波。P2输出信号是通过“波形切换S4”按键开关进行切换波形；其频率可以通过“频率调节ROL1”旋钮来调节，正弦波频率的可调范围为：10Hz~2MHz，三角波和方波频率的可调范围为：10Hz~100KHz。其输出幅度可由“模拟输出幅度调节”旋钮控制，可调范围为：0V~5V。（注意：使用P2输出信号时，需将“扫频开关S3”拨至“OFF”状态。）大家可进行如下操作，以便于熟悉信号源功能的使用：开总开关、各模块开关！！（1）实验系统加电，将“扫频开关S3”拨至“OFF”状态，按下波形切换按钮S4，如选择输出正弦波，则对应指示灯“SIN”亮。（2）用示波器进行观察测试点TP2或端口P2，可观测到正弦波。（3）调节信号幅度调节旋钮W1，可在示波器上观察到信号幅度的变化；按击“频率调节ROL1”可选择频率步进档位，再旋转ROL1可改变频率值，在示波器上观察到信号频率的变化。（4）再单击S4选择三角波，对应的“TRI”指示灯亮，用示波器在TP2处可以观测到三角波。（5）按下S4选择方波，对应的“SQU”指示灯亮，用示波器在P2处观察方波。（6）在P2输出方波情况下可设置方波的占空比：长按“ROL1”3秒，会切换到占空比设置功能；然后调节“ROL1”来调节方波的占空比，其可调范围是6%—93%；若再次单击“ROL1”则切换回频率调节功能。3、频率计功能说明（注：本次实验不用）频率计具有内测模式和外测模式，通过“模式切换S2”开关来选择。当开关S2拨至“信号源”时，则数码3管显示当前模拟信号源P2的输出频率；当开关S2拨至“频率计”时，则频率计可测量外部引入信号的频率值，其输入端口为“频率计输入P1”。频率计的测量范围：1Hz~2MHz。频率计的精确度：98.6%。4、时钟信号源功能说明（注：本次实验不用）时钟信号源由“时钟输出P5”端口输出时钟信号。可通过“时钟频率设置S7”按键切换输出四种频率，分别为：1KHz、2KHz、4KHz、8KHz。选择其中一种频率时，相应指示灯会亮。模块编号S4数字信号处理模块编号S4数字信号处理模块的实物图1、数字信号处理模块功能说明数字信号处理模块采用多种可编程器件，具有多种实验功能。该模块主要通过拨码开关SW1的拨码值来选择所需要的功能。SW1的拨码值可参考SW1码值功能对应表说明来设置，或者根据具体实验项目的操作步骤要求来设置。2、此模块上PCB丝印标识及端口简要说明P9：模拟信号输入。TP9：从P9输入的信号经幅度调整的测试点。为保证系统性能和实验效果，P9先经过幅度调整，调整后的输出测试点为TP9，TP9的信号再进行下一级信号处理。实验中通常我们以TP9作为输入信号测试点，根据实验要求调整输入信号幅度。4P1、P2、P3：这三个插孔是分别是基波、二次谐波、三次谐波的输出点（其对应的信号观测点分别为TP1、TP2、TP3）。TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6、TP7、TP8：这些测试点的输出波形与模块设置的具体功能相关。当模块用于信号分解与合成功能时，TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6、TP7、TP8这八个测试点分别是方波分解信号的一次谐波、二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波、六次谐波、七次谐波、八次以上谐波。当模块用于方波信号自卷积功能时，TP1为方波自卷积的输出测试点。当模块用于方波与锯齿波的卷积功能时，TP1为卷积信号输出测试点，TP2为锯齿波信号测试点（锯齿波信号由模块自身产生，无需外接）。S2：复位开关。SW1：8位拨码开关。通过此开关的不同设置，可以选择不同的实验功能。其对应的列表如下：开关SW1设置实验内容00000001常规信号观测00000010矩形信号自卷积00000011矩形信号与锯齿波卷积00000100(1KHz或2KHz)方波信号分解与合成00000101(400Hz、500Hz或600Hz)方波信号分解与合成00000110相位对(400Hz、500Hz或600Hz)信号合成的影响00001000数字频率合成00001011相位对(1KHz或2KHz)信号合成的影响00001100用于抽样恢复的数字滤波器（S3对应的滤波器1k、2k、3k、4k、5k、6k、7k、8k）00001101抽样功能（S3对应1k、2k、4k、8k、16k、32k、64k、128k采样率）00001110频谱分析注：开关SW1的某个码位拨至ON时，表示拨码值为1。例如，拨码开关状态为，则该拨码值为00001101。S3：8位拨码开关。（1）当该模块用于信号分解与合成功能时，S3分别为各次谐波的叠加开关，当所有的开关都闭合时合成波形从TP8输出。TP1—TP8为各次谐波的波形的观测点。（2）当该模块用于抽样恢复的数字滤波器时，可以设置S3对应改变滤波器1k～8k。比如，当用于抽样恢复的滤波器功能时（即SW1拨为00001100），若S3拨为01000000，则表示此时模块为2K低通滤波器。（3）当该模块用于抽样功能时，可以设置S3对应改变抽样率，S3对应1k、2k、4k、8k、16k、32k、64k、128k采样率。比如，当模块为抽样功能时（即SW1拨为00001101），若开关S3拨为00100000，则表示此时抽样时钟为4K。