文档介绍：节罿肈实验七 RC一阶电路的响应测试蚇羄羄一、、零状态响应及完全响应。。。。薂袈肃二、原理说明蕿薅芈。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数,就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此,我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号,即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下,它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。蚂艿薈 -1(b)所示的RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。肆芄肇 :螂虿膁用示波器测量零输入响应的波形如图7-1(a)所示。螈莆羂根据一阶微分方程的求解得知uc=Ume-t/RC=Ume-t/τ。当t=τ时,Uc(τ)=。此时所对应的时间就等于τ。,如图13-1(c)所示。袂肀艿膆肅袄袂蒁蒄羈袄莁羁薈聿莆蚃袅肁罿蚂肈蚆螁膁莀蒆薆蒅羇芁螁羄芈芄膀莁膂芆蚅芇螄莁莈肃a)零输入响应(b)RC一阶电路(c)零状态响应蒇肅虿图7-,它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当满足τ=RC<<时(T为方波脉冲的重复周期),且由R两端的电压作为响应输出,则该电路就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图7-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。腿螄袆薁膀膁薇薃聿蚀薁螇荿薆袇螀蚈薃(a)微分电路(b)积分电路螇莅蒈图7-2袀聿蒇葿膄蚄若将图7-2(a)中的R与C位置调换一下,如图13-2(b)所示,由C两端的电压作为响应输出,且当电路的参数满足τ=RC>>,则该RC电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。膄蒀蚂从输入输出波形来看,上述两个电路均起着波形变换的作用,请在实验过程仔细观察与记录。羇膇膂三、实验设备芄袁芇序号蚈羆螆名称莄芁肄型号与规格肆蚄薁数量蒄蒈羈备注袈蒃薃1薄衿膃函数信号发生器芆蒆肀蚄芀螈1羈芅薄DG03蚃蚁芁2蒆肄蒀双踪示波器螃螈葿膈袃蚆1袃腿蚃自备蚆袆衿3羃薀腿动态电路实验板莇蚅蒃肃羀螂1螅莃莈DG07膃莁罿四、实验内容薇蒆蒅实验线路板的器件组件,如图7-3所示,请认清R、C元件的布局及其标称值,各开关的通断位置等。=10KΩ,C=6800pF组成如图13-1(b)所示的RC充放电电路。ui为脉冲信号发生器输出的Um=3V、f=1KHz的方波电压信号,并通过两根同轴电缆线,将激励源ui和响应uC的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律,请测算出时间常数τ,并用方格纸按1:1的比例描绘波形。艿膅羂少量地改变电容值或电阻值,定性地观察对响应的影响,记录观察到的现象。节罿蒆蚇羄薆莂莀节荿螃蒁R=10KΩ,C=6800pF时,激励与响应的变化规律:蒂螁膆袇螆莃(积分电路)薂袈莁(图a变化规律)蕿薅袀电容先充电,为零状态响应。后放电,为零输入响应蚂艿袆时间常数τ=×10-5s肆芄蒅电阻R不变,减少电容C至3000pF,响应的图像变陡,如下图(b)螂虿螃螈莆芀(图b)袂肀蚇电阻R不变,增大电容C至8000pF,响应的图像变平缓,如下图(c)膆肅蒆袂蒁袁(图c)羈袄蝿电容C不变,电阻R减小至5KΩ,响应的曲线变陡峭,如下图(d)羁薈莇