RC一階電路的響應(yīng)

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1、實驗四RC一階電路的響應(yīng)測試一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)由實驗曲線求一階電路時間常數(shù)的測定方法2、掌握RC電路在方波激勵下響應(yīng)的規(guī)律和特點3、掌握用示波器觀察和分析電路的響應(yīng)，并測繪圖形。二、實驗設(shè)備DDS函數(shù)信號發(fā)生器TFG1005一臺數(shù)字存儲式示波器DS1042CH一臺DL2實驗電路板一臺三、實驗原理1、RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)RC一階充放電電路如圖下圖所示，開關(guān)K由觸點2扳到觸點1時電路產(chǎn)生零狀態(tài)響應(yīng)，K由觸點1扳到觸點2時電路產(chǎn)生零輸入響應(yīng)，零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定

2、于電路的時間常數(shù)τ。RC電路的零輸入響應(yīng)-放電RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)-充電ERC1S(t=0)uCuEt00.368EuCEt0t12uERC1S(t=0)uCuEt0120.632EuCEt0tu2、時間常數(shù)τ的測定方法對于以上所示電路，用示波器測得零輸入響應(yīng)的波形，根據(jù)一階微分方程的求解得：當(dāng)：t=τ時，uC（τ）=0.368E所以零輸入波形下降到0.368E時，所對應(yīng)的就等于時間常數(shù)τ。同理，τ亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增長到0.632E所對應(yīng)時間測得。0.368EuCEt0t0.632EuCEt0t3、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)過渡過

3、程的觀察對于RC電路的方波響應(yīng)，在電路的時間常數(shù)τ遠小于方波周期T（τ=RC<

4、信號的周期有著特定的要求。一個簡單的RC串聯(lián)電路，在方波序列脈沖的重復(fù)激勵下，當(dāng)滿足τ=RC>>T/2時（T為方波脈沖的重復(fù)周期），且由C端作為響應(yīng)輸出，就構(gòu)成了一個積分電路：積分電路及波形將上圖中的R與C位置調(diào)換一下，即由R端作為響應(yīng)輸出，且當(dāng)電路參數(shù)的選擇滿足條件τ=RC<

5、間常數(shù)RC保持在5︰1左右的關(guān)系。將激勵源ui和響應(yīng)uC的信號分別連至示波器的兩個輸入口CH1和CH2，這時可在示波器的顯示屏上觀察到激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律，根據(jù)零狀態(tài)響應(yīng)或零輸入響應(yīng)波形，測算時間常數(shù)τ，自擬記錄數(shù)據(jù)的表格和描繪ui及uC波形的圖表。2、觀察積分電路激勵與響應(yīng)參照原理圖設(shè)計一個RC積分電路，要求輸入方波電壓信號Um=3V，f=1KHz，觀察描繪響應(yīng)波形，并定性觀察C增大至C1、C2、C3時，對響應(yīng)的影響。自擬實驗電路圖（包括元件參數(shù)）、實驗步驟、記錄實驗現(xiàn)象的表格、描繪ui及uC波形的圖表。3、觀察微

6、分電路激勵與響應(yīng)參照原理圖設(shè)計一個RC微分電路，要求輸入方波電壓信號Um=3V，f=1kHz，觀察描繪響應(yīng)波形，并定性觀察R增減至R1、R2、R3時，對響應(yīng)的影響。自擬實驗電路圖（包括元件參數(shù)）、實驗步驟、記錄實驗現(xiàn)象的表格、描繪ui及uR波形的圖表。五、實驗注意事項1、示波器的輝度調(diào)節(jié)要適中。2、調(diào)節(jié)儀器旋鈕時，動作要輕。3、觀察示波器波形時，按下AUTO鍵以使波形穩(wěn)定顯示。4、由于示波器和信號發(fā)生器的公共地線必須接在一起，并要與實驗板上的公共接地端子相連，因此在實驗中，改變觀測對象（R或C）時，注意信號發(fā)生器連線

7、與示波器探頭位置應(yīng)作相應(yīng)改變。六、實驗報告要求根據(jù)實驗觀測結(jié)果，由曲線求得τ值、畫出曲線，并與由R、C參數(shù)值計算所得值結(jié)果作比較，分析誤差原因；上下對應(yīng)畫出積分電路方波激勵ui和輸出uC、微分電路方波激勵ui和輸出uR的波形曲線。