一阶电路的时域响应浅背景.pptVIP

实验3.2 一阶电路时域响应 …………………… P62 下次预习: 实验3.6 RC电路频率特性 (P72) 实验目的 1 学习示波器及函数发生器的正确使用。 2 学习用示波器观测一阶电路阶跃响应及其时间常数的测定方法 。 3 研究电路参数对响应的影响。 4 研究RC微分电路和积分电路的特性。 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理 实验原理  垂直方式选择：单踪显示 CH1→ CH1 CH2→ CH2 双踪显示 ALT 或 CHOP   实验内容 实验内容 实验内容 实验内容   *一阶电路时域响应的研究 *一阶电路时域响应的研究 国家工科电工电子基础教学基地 国 家 级 实 验 教 学 示 范 中 心 零输入响应 全响应 什么是一阶电路 零状态响应 RC微分电路 RC积分电路 用一阶微分方程描述的电路。 电路中只包含一个动态元件。 什么是一阶电路 R R C L 三种响应: 零状态响应 、零输入响应、全响应 零状态响应 所有储能元件的初始值为零，仅仅由输入激励引起的响应。 时间常数:τ=RC uc(t) 1 S R + - Us ic + - 2 C uc(t) t Us 0.632Us τ 工程上认为当t=5τ时电容电压达到稳态值Us 零输入响应 电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应。 uc(t) t Us 0.368Us τ uc(t) 1 S R + - Us ic + - 2 C 工程上认为当t=5τ时电容电压衰减到0。 全响应 电路在输入激励和储能元件的初始储能共同作用下引起的响应。 uc(t) t Us 全响应 1 S R + - Us ic + - 2 C 5τ 10τ uc(t) 几种响应及其波形的实验观察？ 用含直流的周期方波代替阶跃信号（方波的直流部分V=?·Us） 。 + - Us 1 ic + - uc(t) 2 S R C uc(t) t Us us(t) Us t us(t) US /2 t -US /2 信号源面板 几种响应的实验观察？ 方波信号的频率选择? + - us 1 ic + - uc(t) 2 S R C uc(t) t us us(t) us t 对零输入、零状态响应： 取T=10τ 5τ 5τ 5τ 实验内容： 1、2、3 对全响应： 取T=2τ τ τ τ RC微分电路 当 τ=RC ?（T/2）（T为方波脉冲的重复周期），且由R端作为响应输出，就构成了一个微分电路。 R C ui(t) uo(t) + - + - 现代电子技术实验 RC积分电路 当 τ=RC ?（T/2）（T为方波脉冲的重复周期），且由C端作为响应输出，就构成了一个积分电路。 + - u i R + - u O C + - ui(t) R + - uo(t) C 现代电子技术实验 返回 触发源选择，只选一个 现代电子技术实验 返回 输出信号大小调节 输出直流电平调节 现代电子技术实验 返回 函数发生器 示波器 如何观察:us(t) 、uR(t)波形?? CH2 uo(t)波形 CH1 ui(t)波形 + - u i R + - u O C + - u i R + - u O C C 现代电子技术实验 1. RC一阶电路零输入、零状态响应 2. 全响应 实验原理 实验内容 注意事项 3. RC微分电路 4. RC积分电路 一阶电路时域响应的研究 实验目的 实验仪器 现代电子技术实验 实验箱 1. RC一阶电路零输入、零状态响应 选取R=1.0kΩ，C=0.01μF，计算时间常数。用函数发生器输出方波信号，Upp=4V，V直=（1/2）Upp。f=1/(10τ)，用示波器观察响应的波形。测出时间常数τ，绘出us(t)、uC(t)和uR(t)的波形。 t us 0.632us τ 只要测得： uC（t）= 0.632us时对应的时间，即为电路的时间常数。 函数发生器 示波 器 现代电子技术实验 2. 全响应 函数发生器输出方波信号， Upp=4V。取周期T=2τ。 在示波器上观察激励与响应的变化规律，在同一坐标中定量绘出Us(t)，Uc(t)波形。 实验箱 现代电子技术实验 函数发生器输出方波信号f=1kHz,Upp=4V 在示波器上观察激励与响应的变化规律，并描绘激励与响应的波形 3. RC微分电路 实验箱 ui(t) uo(t) 现代电子技术实验 函数发生器输出