電路實(shí)驗(yàn)四(一階電路的響應(yīng)測試及正弦交流電波形觀測)

1、電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)四 一階電路的響應(yīng)測試及正弦交流電波形觀測 班級： 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 成績： 評閱時間：1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸O(shè)備1測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。2. 學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測量方法。3.設(shè)備：PC機(jī)一臺，Multisim軟件。2、實(shí)驗(yàn)原理及步驟1電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，如用示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù)，就必須使這種單次變化的過程重復(fù)出現(xiàn)。為此，我們利用信號發(fā)生器輸出方波的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵信號；利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵信號。只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時間常數(shù)，那么電路在這

2、樣的方波序列脈沖信號的激勵下，它的響應(yīng)就和直流電接通與斷開的過渡過程是基本相同的。2.下圖B-（a）所示的 RC 一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時間常數(shù)。時間常數(shù)的測定方法:用示波器測量零輸入響應(yīng)的波形如圖 B- (b)所示。因?yàn)閡cUme-t/RCUme-t/。當(dāng)t時，Uc()0.368Um。此時所對應(yīng)的時間就等于。亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632Um所對應(yīng)的時間測得，如圖 B- (c)所示。Um U mu c u 00cUm U m0.632c 0.3680 (a) RC一階電路 （b) 零輸入響應(yīng) (c) 零狀態(tài)響應(yīng)圖B3.在仿真軟

3、件上建立電路如上圖（a），取R1K，C10nF。ui為脈沖信號發(fā)生器輸出的Um5V、f1KHz的方波電壓信號，將激勵源ui和響應(yīng)uC的信號分別連至示波器的兩個通道，請觀察激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律，測算出時間常數(shù)，并與計算值比較。時間常數(shù)計算值：時間常數(shù)測量值：3、附加題觀測、理解電感、電容電流元件上電壓和電流之間的關(guān)系。 共2頁，第1頁電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報告原理：1）.電感元件上：設(shè)電流i=2Ishin(wt+ji)，由公式u=Ldi得 dtu=Ld2Ishin(wt+ji)=2IwLsin(wt+ji+90°)dt故，電感上電壓電流有效值關(guān)系：U= LI，電壓電流的相位關(guān)系：電壓超前電流90°du2）. 電容元件上：設(shè)電壓u=2Ushin(wt+ju)，由公式i=C得 dti=Cd2Ushin(wt+ju)=2UwCsin(wt+ju+90°)dt1U=I，電壓電流的相位關(guān)系：電壓滯后電流90° 故，電容元件上電壓電流有效值關(guān)系