文档介绍:实验报告-RC一阶电路的响应测试
实验报告
祝金华PB15050984
实验题目:RC一阶电路的响应测试
实验目的
1. 测定RC一阶电路的零输入响应、
实验报告-RC一阶电路的响应测试
实验报告
祝金华PB15050984
实验题目:RC一阶电路的响应测试
实验目的
1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
实验原理
1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。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。
(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。
3. 时间常数τ的测定方法:
用示波器测量零输入响应的波形如图1(a)所示。
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。 Um所对应的时间测得,如图1(c)所示。
实验设备
脉冲信号发生器,双踪示波器,动态电路实验板
预习思考题
1. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、 零状态响应和完全响应的激励信号?
方波输出的上升沿可以作为零状态响应的正阶跃激励信号,方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号;正弦信号可以作为完全响应的激励信号。
2. 已知RC一阶电路R=10KΩ,C=,试计算时间常数τ,并根据τ值的物理意义,拟定测量τ的方案。
τ=RC=10×10³×01×10-6=10-3s
3. 何谓积分电路和微分电路,它们必须具备什么条件? 它们在方波序列脉冲的激励下,其输出信号波形的变化规律如何?这两种电路有何作用?
微分电路
积分电路
性质
输出信号与输入信号的微分成正比的电路
输出信号与输入信号的积分成正比的电路
条件
一个简单的RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当电路的参数τ=RC<<T/2,取R两端电压作为响应输出,即为微分电路
一个简单的RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当电路的参数τ=RC>>T/2,取C两端电压作为响应输出,即为积分电路
变化规律
将方波变成尖脉冲
将方波转成三角波
功用
波形变换、放大电路失调电压的消除、反馈控制中得积分补偿等
主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中