试验十二阶动态电路响应的研究.ppt

实验十　二阶动态电路响应的研究 基础实验教学中心 主讲教师：余善好 1.学习用实验方法研究二阶动态电路的响应，了解电路元件参数对响应的影响。 2.观察、分析二阶电路响应的三种状态轨迹及其特点，以加深对二阶电路响应的认识与理解。 一个二阶电路在方波正、负阶跃信号的激磁下，可获得零状态与零输入响应，其响应的变化轨迹决定于电路的固有频率，当调节电路的元件参数值，使电路的固有频率分别为负实数、共轭复数及虚数时，可获得单调地衰减、衰减振荡和等幅振荡的响应。在实验中可获得过阻尼，欠阻尼和临界阻尼这三种响应图形。 　　简单而典型的二阶电路是一个RLC串联电路和GCL并联电路，这二者之间存在着对偶关系。 　　本实验仅对GCL并联电路进行研究。 动态电路实验板与实验十一相同，如图10-3所示。利用动态线路板中的元件与开关的配合作用，组成如图11-1所示的GCL并联电路。 　　令R1＝10KΩ，L＝10mH，C＝1000PF，R2为10KΩ可调电阻器，令函数信号发生器的输出为Um＝3V，f＝1KHz的方波脉冲信号，通过同轴电缆线接至上图的激励端，同时用同轴电缆线将激励端和响应输出端接至双踪示波器的YA和YB两个输入口。 1. 调节可变电阻器R2之值，观察二阶电路的零输入响应和零状态响应由过阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的变化过渡过程，分别定性地描绘、记录响应的典型变化波形。 　　2. 调节R2使示波器荧光屏上呈现稳定的欠阻尼响应波形，定量测定此时电路的衰减常数α和振荡频率ωd。 　　3. 改变一组电路参数，如增、减L或C之值，重复步骤2的测量，并作记录。 　　随后仔细观察，改变电路参数时，ωd与α的变化趋势，并作记录。 电路参数 　　　　　　 实验次数 元 件 参 数 测量值 R1 R2 L C α ω 1 10KΩ 调 至 某 一 欠 阻 尼 态 10mH 1000PF ? ? 2 10KΩ 10mH 3300PF ? ? 3 10KΩ 10mH 0.33μf ? ? 4 30KΩ 10mH 3300PF ? ? 5 ? ? ? ? ? 6 ? ? ? ? ? 1.调节R2时，要细心、缓慢，临界阻尼要找准。 2.观察双踪时，显示要稳定，如不同步， 则可采用外同步法（看示波器说明）触发。 1.根据观测结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻尼、临界阻尼和欠尼的响应波形。 2.测算欠阻尼振荡曲线上的α与ωd。 3.归纳、总结电路元件参数的改变，对响应变化趋势的影响。 4.心得体会及其他。