階電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

1、.一階電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 一、實(shí)驗(yàn)原理含一個(gè)儲(chǔ)能元件，并可以用一階微分方程來(lái)描述的電路，稱為一階電路。如圖所示的RC串聯(lián)電路，輸入為一個(gè)階躍電壓Us(t)（(t)為單位階躍函數(shù)），電容電壓的初始值為 uc(0+)=U0，則電路的全響應(yīng)為解得：1、 零輸入響應(yīng) 當(dāng)Us=0，電容的初始電壓Uc(0+)=Uo時(shí)，電路的響應(yīng)稱為零輸入響應(yīng)。 當(dāng)t=時(shí)間常數(shù)=RC時(shí)，uc=0.368Uo。2、 零狀態(tài)響應(yīng) 當(dāng)電容電壓初始值Uc(0+)=0，而輸入為階躍電壓us=Us（t）時(shí)，電路的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)。二、實(shí)驗(yàn)方法1、在multisim中搭建電路2、選用虛擬示波器，觀測(cè)輸入波形（方波信號(hào)）和輸出波形（電容電壓

2、信號(hào)）3、選擇合適的掃描速度，能夠得到合適充放電波形(圖為充電時(shí)間剛剛好的圖1)（圖為充電時(shí)間過(guò)短的情況圖2）4、 在虛擬示波器中讀出在一個(gè)時(shí)間常數(shù)時(shí)的電容電壓值與時(shí)間常數(shù)三、multisim仿真結(jié)果仿真圖1仿真圖2仿真圖3四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表1R=0.985k、C=0.1F、f=10kHZT/s0-82-176-242-330Uc/v-15.23.212.814.4-3.2Us/v3.603.683.7640.16UR/V18.20.48-9.04-10.43.36時(shí)間常數(shù)/s9.85*10-5表2R=218.5、C=0.1F、f=2kHZT/s0-82-176-242-330Uc/v-17.61

3、6.019.620-16.8Us/v3.043.683.9240.16UR/V20.64-12.32-15.68-1616.96時(shí)間常數(shù)/s2.185*10-5表3R=218.5、C=0.01F、f=2kHZT/s0-82-176-242-330Uc/v-16.82020.820.8-20Us/v3.044.084.084.160.16UR/V19.84-15.92-16-16.6420.16時(shí)間常數(shù)/s2.185*10-6五、數(shù)據(jù)分析1、 根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，方波周期長(zhǎng)短較于充放電時(shí)間剛好，即近視相等，顯示波形圖與結(jié)果圖1、仿真圖1結(jié)果相吻合。2、 根據(jù)表2、3數(shù)據(jù)顯示，方波周期相比較于充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，充電過(guò)程很快，與