5一阶动态电路的研究讲解.ppt

一阶动态电路的研究 ;实验目的 1、测定RC一阶电路的零状态响应、零输入响应及完全相应。 2、掌握电容器充电与放电过程中电流与电压的变化规律。 3、了解电路参数对充放电过程的影响。 4、学习电路时间常数 ? 的测量方法 5、掌握有关微分电路和积分电路的概念；了解微分电路与 积分电路的功能。;实验原理; 在一阶RC电路中，由于电容器是一种储能元件， 它在电路的通断、换接时，其贮能不可能突变，电 路中的电压和电流随时间变化，这个过程通常称之 为瞬态过程，工程上亦称为过渡过程。 在动态电路中，如果贮能元件的初始状态为零， 仅有输入引起的响应，称为零状态响应。如果电路 的输入为零，仅由电路贮能元件的初始能量激发的 响应，称为零输入响应；全响应则为输入和电路贮 能元件的初始能量共同作用引起的响应。 ; 若一电容为C 的未经充电的理想电容器经过电阻 R与一电压为U 的直流电源在t = 0时接通，电容器的 端电压uc将按下面的指数规律变化： ，t ≥0 式中，τ=RC为该电路的时间常数。电容器电流的 变化规律是： ，t ≥0 如果电容器已充电到直流电压U，在t ≥0时，经 过R放电，则电容器电压uc的变化规律是： ，t ≥0 ;而放电时电容器电流： ， t ≥0。 如果电路的时间常数足够大（在几秒左右）， 电压、电流的衰减相当缓慢，一般认为经过4—5τ 的时间瞬态过程趋于结束。 一阶RC 电路的充放电电路如图所示，;2;微分电路;;1、一阶电路的激励源为时钟方波，参数设置：US=2V f=100Hz， R = 1.5k? 根据 5?≤T/2, 计算电容，取C= 2、测时间常数 ?测（要求：? 的相对误差小于3%），并计算理论值? 理。 数学模型：uC=US（1-e-t / ?） 采用半压法：当UC=US/2时 t=t0 则 ?测 =1.443t0 3、用示波器观测并画出二个周期响应波形，其中uc+uR波形是利用示波器的数学功能（加号），观测电路中的uc+uR 是否等于外加方波源的输出电压uS ;uR