本书中信号与系统部分的实验项目、线路、步骤按TKSS-C型信号与系统实验箱编写。

1）系统构成与特点

TKSS-C型信号与系统实验箱是专为信号与系统这门课程而配套设计的。它集实验模块、扫频电源、交流毫伏表、稳压源、信号源、频率计于一体，整个实验功能板放置并固定在体积为460 mm×360 mm×140 mm的高强度保护箱内，结构紧凑，性能稳定可靠，实验灵活方便，有利于培养学生的动手能力。

本实验箱主要是由一整块单面敷铜印刷线路板构成，其正面（非敷铜面）印有清晰的图形、线条、字符，使其功能一目了然。板上提供实验必需的扫频电源、信号源、频率计、交流毫伏表等。具有实验功能强、资源丰富、使用灵活、接线可靠、操作快捷、维护简单等优点。

2）组成和使用

（1）实验箱的供电

实验箱的后方设有带保险丝管（1 A）的220 V单相交流电源三芯插座，另配有三芯插头电源线一根。箱内设有三只降压变压器，为实验板提供多组低压交流电源。

（2）实验电路板

实验电路由一块大型（430 mm×320 mm）单面敷铜印刷线路板构成，正面印有清晰的各部件及元器件的图形、线条和字符，并焊有实验所需的元器件。

该实验板包含以下各部分内容：

①正面左下方装有电源总开关及电源指示灯各一只，控制总电源。

②60多个高可靠性的自锁紧式、防转、叠插式插座。它们与固定器件、线路的连接已设计在印刷线路板上。这类锁紧式插件，其插头与插座之间的导电接触面很大，接触电阻极其微小（接触电阻≤0.003 Ω，使用寿命＞10 000次以上），在插头插入时略加旋转后，即可获得极大的轴向锁紧力，拔出时，只要沿反方向略加旋转即可轻松地拔出，无需任何工具便可快捷插拔，同时插头与插头之间可以叠插，从而可形成一个立体布线空间，使用起来极为方便。

③扫频电源。

④直流稳压电源。提供4路±15 V和±5 V直流稳压电源，每路均有短路保护功能，在电源总开关打开的前提下就会有相应的电压输出。

⑤信号源。本函数信号发生器是由单片集成函数信号发生器ICL8038及外围电路组合而成。其输出频率范围为15 Hz～90 kHz，输出幅度峰-峰值为0～15 VP-P。使用时只要开启“函数信号发生器”处开关，此信号源即进入工作状态。两个电位器旋钮用于输出信号的“幅度调节”（左）和“频率调节”（右）。实验板上两个短路帽则用于波形选择（上）和频率选择（下）。

将上面一个短路帽放在1、2两脚处，输出信号为正弦波；将其置于3、4两脚处，则输出信号为三角波；将其置于4、5两脚处，则为方波输出。

将下面一个短路帽放在1、2两脚（即“f1”处），调节右边一个电位器旋钮（“频率调节”）则输出信号的频率范围为15 Hz～500 Hz；将其置于2、3两脚（即“f2”处），调节“频率调节”旋钮，则输出信号的频率范围为300 Hz～7 kHz；将其置于4、5脚（即“f3”处）则输出信号的频率范围为5 kHz～90 kHz。

⑥频率计。本频率计是由单片机89C2051和六位共阴极LED数码管设计而成的，分辨率为1 Hz，测频范围为1 Hz～300 kHz。只要开启“函数信号发生器”处开关，频率计即进入待测状态。

将频率计处开关（内测/外测）置于“内测”，即可测量函数信号发生器本身的信号输出频率。将开关置于“外测”，则频率计显示由“输入”插口输入的被测信号的频率。在使用过程中，如遇瞬时强干扰，频率计可能出现死锁，此时只要按一下复位“RES”键，即可自动恢复正常工作。

⑦50 Hz非正弦多波形函数信号发生器。提供的周期信号有：半波整流、全波整流、方波、矩形波、三角波共5种50 Hz的非正弦信号。

⑧数字式真有效值交流毫伏表。本机采用的交流毫伏表具有频带较宽、精度高、数字显示和“真有效值”的特点，测量范围为0～20 V，分200 mV、2 V、20 V三挡，按键开关切换，三位半数显，频率范围为10 Hz～1 MHz，基本测量精度为±0.5%，即使测试远离正弦波形状的窄脉冲信号，也能测得精确的有效值大小，其适用的波峰因素范围达到10。

真有效值交流电压表由输入衰减器、阻抗变换器、定值放大器、真有效值AC/DC转换器、滤波器、A/D转换器和LED显示器组成。

输入衰减器用来将大于2 V的信号衰减，定值放大器用来将小于200 mV的信号放大。本机AC/DC转换由一块宽频带、高精度的真有效值转换器完成，它能将输入的交流信号（不论是正弦波、三角波、方波、锯齿波，甚至窄脉冲波）精确地转换成与其有效值大小等价的直流信号，再经滤波器滤波后加到A/D转换器，变成相应的数字信号，最后由LED显示出来。

⑨本实验箱附有充足的长短不一的实验专用连接导线一套。

⑩提供的实验模块有：a.无源滤波器和有源滤波器特性的观测；b.50 Hz非正弦周期信号的分解与合成；c.二阶网络状态轨迹的显示；d.信号的采样与恢复。(www.daowen.com)

（3）线路扩展

主板上设有可装卸固定线路实验小板的固定脚4只，可采用固定线路及灵活组合进行实验。

3）实验内容

本实验系统所提供的实验项目有：

（1）无源滤波器和有源滤波器特性的观测（LPF、HPF、BPF、BEF）；

（2）基本运算单元（在自由布线区设计电路）；

（3）50 Hz非正弦周期信号的分解与合成（同时分析法）；

（4）二阶网络状态轨迹的显示；

（5）信号的采样与恢复（抽样定理）；

（6）二阶网络函数的模拟（在自由布线区设计电路）；

（7）系统时域响应的模拟解（在自由布线区设计电路）。

4）使用注意事项

（1）使用前应先检查各电源是否正常，检查步骤为：

①先关闭实验箱的所有电源开关，然后用随箱的三芯电源线接通实验箱的220 V交流电源。

②开启实验箱上的电源总开关，指示灯应被点亮。

③用万用表的直流电压挡测量面板上的±15 V和±5 V是否正常。

④开启信号源开关，则信号源应有输出：当频率计打到“内测”时，应有相应的频率显示。

⑤开启交流毫伏表，数码管应被点亮。

（2）接线前务必先熟悉实验线路的原理及实验方法。

（3）实验接线前必须先断开总电源与各分电源开关，不要带电接线。接线完毕，检查无误后，才可进行实验。

（4）实验自始至终，实验板上要保持整洁，不可随意放置杂物，特别是导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。

（5）实验完毕，应及时关闭各电源开关，并及时清理实验板面，整理好连接导线并放置到规定的位置。

（6）实验时需用到外部交流供电的仪器，如示波器等，这些仪器的外壳应妥善接地。