文档介绍:2021年二阶电路动态响应实验报告
2021年二阶电路动态响应实验报告
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2021年二阶电路动态响应实验报告
试验二: 二阶电路动态响应
学号: 姓名: 李昕怡 成绩:
试验目
深刻了解和掌握零输入响应、 零状态响应及完全响应.
深刻了解欠阻尼、 临界阻尼、 过阻尼意义.
研究电路元件参数对二阶电路动态响应影响.
掌握用Multisim软件绘制电路原理图方法.
试验原理及思绪
试验原理:
用二阶微分方程描述动态电路称为二阶电路。
如图所表示RLC串联电路是一个经典二阶电路, 能够用下述二阶线性常系数微分方程来描述:
定义衰减系数(阻尼系数),自由振荡角频率(固有频率).
零输入响应.
动态电路在没有外施激励时, 由动态元件初始储能引发响应, 称为零输入响应。
当初, 响应是非振荡性, 称为过阻尼情况.
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当初, 响应是临界振荡, 称为临界阻尼情况.
当初, 响应是振荡性, 称为欠阻尼情况.
零状态响应.
动态电路初始储能为零, , 电压电流改变规律取决于电路结构、 电路参数, 能够分为过阻尼、 欠阻尼、 临界阻尼等三种充电过程。
试验思绪:
用方波信号作为输入信号, 调整方波信号周期, 观察完整响应曲线.
用可变电阻R替换电路中电阻, 计算电路临界阻尼, 调整R大小, 使电路分别处于欠阻尼、 临界阻尼和过阻尼情况, 观察电容两端瞬态电压改变.
, 则:
其中h1、 h2分别是两个连续波峰峰.
试验内容及结果
计算临界阻尼.
.
(1)从元器件库中选择可变电阻、 电容、 电感, 创建如图所表示电路.
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(2)将J1与节点0相连, 用Multisim瞬态分析仿真零输入响应(参数欠阻尼、 临界阻尼、 过阻尼三种情况), 观察电容两端电压, 将三种情况曲线绘制在同一张图上, 从上至下分别是: R1=10%R(欠阻尼), R1=(临界阻尼), R1=90%R(过阻尼).
(3)将J1与节点4相连, 用Multisim瞬态分析仿真全响应(欠阻尼、 临界阻尼、 过阻尼三种情况), 观察电容两端电压, 将三种情况曲线绘制在同一张图上, 从上至下分别是: R1=10%R(欠阻尼), R1=(临界阻尼), R1=90%R(过阻尼).
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(4)在Multisim中用函数发生器、 示波器和波特图绘制如图所表示电路图, 函数信号发生器设置: 方波、 频率1kHz、 幅度5V、 偏置5V.
用瞬态分析观察电容两端电压.
R1=10