一階RC電路的暫態(tài)響應

1、實驗名稱：_一階RC電路的暫態(tài)響應_姓名：_黃云焜_學號：_3100100407_專業(yè)：電子信息技術及儀器姓名：_黃云焜_學號： 3100100407_日期：_2012.3.6_ _ 地點：_東三208_ 實驗報告課程名稱：_電路原理實驗_指導老師：_ 熊素銘_成績：_實驗名稱：_一階RC電路的暫態(tài)響應_實驗類型：_同組學生姓名：_一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內(nèi)容和原理（必填三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗目的1、熟悉一階RC電路的零狀態(tài)響應、零輸入響應和全響應。2、研究一階電路在階躍激勵和方波激勵情況下

2、，響應的基本規(guī)律和特點。3、掌握積分電路和微分電路的基本概念。4、研究一階動態(tài)電路階躍響應和沖激響應的關系。5、從響應曲線中求出RC電路時間常數(shù) 。二、實驗原理1. 電路的過渡過程2. 一階RC 電路的零輸入響應: 激勵（電源）為零，由初始儲能引起的響應(放電過程)1) 求RC電路時間常數(shù)3. 一階RC 電路的零狀態(tài)響應: 儲能元件初始能量為零，在激勵（電源）作用下產(chǎn)生的響應。1) 求RC電路時間常數(shù)4. 一階RC 電路的全響應: 非零起始狀態(tài)的電路受到外加激勵所引起的響應。5. 一階RC 電路的方波響應: 從本質(zhì)上看，方波是以相同的時間間隔，不停開關的電壓（或者不斷為高低值）。6. 微分電路

3、和積分電路1) 微分電路裝 訂 線:如圖(1)RC電路，當輸出電壓取自電阻兩端時，對于高頻信號，可用作耦合電路，而對于低頻信號則可實現(xiàn)微分運算。2) 積分電路:如圖(2)RC電路，當輸出電壓取自電容兩端時，對于高頻信號，可實現(xiàn)積分運算。 圖（1） 圖（2）7. 沖激響應、階躍響應及其關系：階躍響應是階躍函數(shù)激勵下的零狀態(tài)響應；沖激響應是沖激函數(shù)激勵下的零狀態(tài)響應；沖激響應是階躍響應的導數(shù)；三、實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)記錄分析1. 利用DG08動態(tài)電路板上的R、C元件組成RC充、放電電路，在示波器上觀察零輸入響應、零狀態(tài)響應和全響應曲線，測取電路時間常數(shù) (與理論值比較)。 1) 觀察的曲線圖如下 零輸入

4、響應曲線 零狀態(tài)響應曲線 全響應曲線2) 計算電路時間常數(shù) 2. 選擇合適的R、C值組成微分電路和積分電路，接入方波電壓信號源，在示波器上觀察比較輸入、輸出波形；比較改變時間常數(shù)后波形的變化情況。信號源電壓US = 3V , 頻率 f= 1000Hz (保持不變)。注：CH1為輸出端；CH2為輸入端；CH2-CH1為另外一個輸出端1) 微分電路 T >> ； R = 1 k； C =0.1 F CH1 微分電路圖 CH2 CH2-CH12) T = ； R = 10 k； C =0. 1 F CH1 CH2 CH2-CH1 積分電路圖3) 積分電路 T << ； R =

5、 10 k； C =1 F CH1 CH2 CH2-CH13) 由以上三種情況的比較可知： 實驗報告（仿真部分）一、仿真內(nèi)容 ：1. 記錄一階RC電路充放電時電容電壓和電流的變化曲線，由曲線測得時間常數(shù)，并與理論值比較。2. 記錄積分電路和微分電路輸入和輸出波形；記錄 =0.1T、 =T 和 =10T、三種情況下的波形。二、仿真記錄：1. 設計如下圖的電路，進行仿真：所得曲線圖如下： 零輸入響應 零狀態(tài)響應 全響應并用原理中的方法來計算，得到的時間常數(shù)=1.00，與理論值相符。2. 積分電路和微分電路輸入和輸出波形如下：第一種情況： =0.1T；電路圖如下：相應輸入輸出圖形如下： Us UC UR