实验4典型电信号的观测及RC一阶电路的研究.doc

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暨南大学本科实验报告专用纸 课程名称 成绩评定 实验项目名称 RC一阶电路的研究 实验项目编号 08063034904 实验项目类型 验证型 实验地点暨南大学珠海学院电路原理实验室 指导教师 李伟华 学生姓名 学号 学院 系 专业 实验时间 年 月 日 午~ 月 日 午 温度 ℃湿度 1. 整理实验中显示的各种波形,绘制有代表性的波形。 2. 总结实验中所用仪器的使用方法及观测电信号的方法。 3. 根据实验观测结果,绘出RC一阶电路充放电时 (a) 零输入响应 (b) RC一阶电路 (c) 零状态响应 图 1 6. 微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路,它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当满足τ=RC时(T为方波脉冲的重复周期),且由R两端的电压作为响应输出,这就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。 (a) 微分电路 (b) 积分电路 图2 若将图2(a)中的R与C位置调换一下,如图2(b)所示,由C两端的电压作为响应输出。当电路的参数满足τ=RC条件时,即称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。 从输入输出波形看,上述两电路均起着波形变换的作用,请在实验过程仔细观察与记录。 四、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 双踪示波器 1 2 低频、脉冲信号发生器 1 3 交流毫伏表 0~600V 1 4 动态实验电路板 1 HE-14 5 导线 若干 五、实验内容 1. 双踪示波器的自检 将示波器面板部分的“标准信号”插口,通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的Y轴输入插口YA或YB端,然后开启示波器电源,指示灯亮。稍后,协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等旋钮,使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形;通过选择幅度和扫描速度,并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置,从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率,并与标称值(2V,1kHz)作比较,如相差较大,请指导老师给予校准。 2. 正弦波信号的观测 (1) 将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮旋至“校准”位置。 (2) 通过电缆线,将信号发生器的正弦波输出口与示波器的YA插座相连。 (3) 接通信号发生器的电源,选择正弦波输出。通过相应调节,使输出频率分别为50Hz,1.5KHz和20KHz;再使输出幅值分别为有效值0.1V,1V, 3V(由交流毫伏表读得)。调节示波器Y轴和X轴灵敏度至合适的位置,从荧光屏上读得幅值及周期,记入表中。 信号发生器频率读数 测定项目 正弦波信号频率的测定 50HZ 1500HZ 20000HZ 示波器“t/div”旋钮位置 一个周期占有的格数 信号周期(s) 计算所得频率(HZ) 交流毫伏表读数 正弦波信号幅值的测定 0.1V 1V 3V 示波器“V/div”位置 峰—峰值波形格数 峰—峰值 计算所得有效值 3. 方波脉冲信号的观察和测定 (1) 将电缆插头换接在脉冲信号的输出插口上,选择信号源为方波输出。 (2) 调节方波的输出幅度为 3. 0VP-P(用示波器测定),分别观测100Hz,3KHz和30KHz方波信号的波形参数。 (3) 使信号频率保持在3KHz,选择不同的幅度及脉宽,观测波形参数的变化。 4.动态电路实验板采用图3所示的HE-14实验挂箱的“一阶、二阶动态电路”,请认清R、C元件的布局及其标称值,各开关的通断位置等。 从电路板上选R=10KΩ,C=6800pF组成如图1(b)所示的RC充放电电路。u为脉冲信号发生器输出的Um=3V、f=1KHz的方波电压信号,并通过两根同轴电缆线,将激励源u和响应uc的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB。

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