电路实验一阶电路时域响应.ppt

一阶电路的时域响应 一．实验目的 研究一阶电路的时域响应。 学会用示波器观察和分析电路的时域响应，测量一阶电路的时间常数。 研究积分电路和微分电路。 二．实验原理 1．一阶电路的时域响应 ２.积分电路 ３．微分电路 三．实验内容 用示波器双踪观察且按1：1比例绘下us和uc的波形，计算出 的数值，并与理论值相比较。 3．微分电路 将上述电路图中R和C的位置交换。 四．仪器与器材 1．实验底板DS-2B-04 1台 2．函数发生器EE1641B型 1台 3．双踪示波器5020B型 1台 一阶电路——只包含有一个储能元件电容或电感的电路。 零状态响应：一阶电路在储能元件的初始值为零的情况下，由外施激励引起的响应称为零状态响应。 零输入响应：在电路无外施激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应 。 一阶电路的时域响应特性主要是由电路的时间常数τ来决定的。 对于一阶RC电路，时间常数τ=RC。 RC串联电路 当K接至1时,零状态响应,对电容充电 当K接至2时 零输入响应,电容放电 电容上电压ｕC随时间变化的规律（零状态响应）为： … … 电容器经电阻Ｒ放电，ｕＣ随时间的变化规律（零输入响应）为： … … 当时间常数　　很大　　　　　时，由于　　　　　　　， 所以　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　。 可知，输出电压是输入电压的积分，输出波形近似为一个三角波，这种电路称为积分电路。　　　 当时间常数　很小　　　　　时，由于　　　　　　　， 所以　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　　　。 可见，输出电压是输入电压的微分，这种电路称为微分电路。 　　为函数发生器提供的方波信号，其峰峰值　　　　　，电阻R = 2KΩ，电容C = 0.1μF ，按测量　　的条件 　　　　　　　自己确定频率　　　　． 1．测RC电路的时间常数 表中H是充电过程uc由0上升至0.632Us时或放电过程uc由Us下降至0.368Us时，垂直方向的格数，D是相应的水平方向的格数。 电压灵敏度 扫描速度 H D （平均值） 放电过程 充电过程 2．积分电路 用示波器观察且绘下us、uc的波形，记下电压灵敏度、扫描速度数值。测出uc峰峰值 和T的数值。将 测量值与理论 值比较，理论值 。 us为函数发生器提供的方波信号，其峰峰值为usp-p=1V，电阻R= 2 KΩ，电容C=0.1μF，按积分电路条件 自行确定频率 。 us为函数发生器提供的方波信号，其峰峰值为usp-p=1V ，电阻R = 2 KΩ，电容C = 0.1μF，按微分电路条件 自己确定频率 。 用示波器观察且绘下us、uR的波形，记下电压灵敏度、扫描速度，测出uR峰峰值 和T的数值。将测量值与理论值相比较，理论值 。