,掌握有关微分电路和积分电路的概念。4、进一步学会用示波器观察和研究电路的响应。
二、实验原理(简述)及线路
在具有储能元件(C、L)的电路中,电路由一种稳定状态变化到另一种稳定状态需要
有一定的时间,称之为电路的暂态过程。
1、RC-阶电路的零输入和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化快慢取决于τ。
1)零输入响应:UC0UUC0
u
UeτtτRC电路的时间常数。
Ct
t
2)零状态响应:UC00UC0
u
U1eτ
Ct
3)时间常数τ的测定方法:
分析可知,当tτ时,零输入响应有uCτ0368U,零状态响应有uCτ0632U。
因此,当电容上电压为上述所对应数值时,对应的时间就是时间常数τ。
图31RC电路零输入响应和零状态响应的实验线路图2、微分电路和积分电路
一个RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下:
(1)当τ=RCT时(T为方波脉冲的重复周期),此时从电阻R上得到微分输出响应。2
(2)当τ=RCT时,此时从电容C上得到积分输出响应。2
图32RC微分电路与积分电路
6
f三、实验仪器与设备
序号
名称
1
示波器
2
直流稳压电源
3
函数信号发生器
4
数字万用表
5
秒表或手表
6
暂态实验板实验箱
型号与规格YB4320AWYK303B3EE1021AVC9801A
数量1111111
备注
四、实验内容与步骤1、测量RC电路的零输入响应和零状态响应:
1)观测零输入响应:断开K2、K3,将稳压电源输出调至10V,接通K1,由电阻R1给电容C充电,当Uc10V时,断开K1,接通K2,电容C对R2放电;同时开始计时,每隔10秒,用数字万用表DC20V档记录电容电压值,填入表31中。
2)观测零状态响应:断开K1,接通K3,使电容C电压放电干净,即Uc0V;稳压电源输出电压保持10V,断开K2、K3,接通K1,R1和C串联后接入10V稳压电源,同时开始计时,记录数据填入表31中。
表31:
时间tS
测量值
0
零UctV输
入计算it值
零UctV状
态计算it值
计算τRC
102030405060708090100110120130140
s
实测τ
s
2、观测微分电路和积分电路在脉冲激励下的响应:调节函数信号发生器,使其输出Upp5V,f1KHz的方波信号,并通过信号线,将激励u
和响应uR或uc分别接至示波器的两个输入端CH1和CH2,观测激励和响应的变化规律。1)当τ<<tp时,选择R100ΩC01μF,此时从电阻R上得到微分输出响应。2当τ>>tp时,选择R10KΩC033μF,此时从电容C上得到积分输出响应。观测并描绘ut、uRt或uct的信号波形。
五、实验报告1、根据实r