文档介绍：实验二：二阶电路动态响应
学号：1528406027 姓名：李昕怡成绩：
一、实验目的
深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应及完全响应.
深刻理解欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的意义.
研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响.
掌握实验二：二阶电路动态响应
学号：1528406027 姓名：李昕怡成绩：
一、实验目的
深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应及完全响应.
深刻理解欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的意义.
研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响.
掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法.
二、实验原理及思路
实验原理：
用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。
如图所示的RLC串联电路是一个典型的二阶电路，可以用下述二阶线性常系 数微分方程来描述：
d 2u du
LC——^ + RC—^ + u = U
dt2 dt c c
定义衰减系数(阻尼系数)a
=R,自由振荡角频率(固有频率)
L
①
0
1
.零输入响应.
动态电路在没有外施激励时，由动态元件的初始储能引起的响应，称为零输入 响应。
(1)当R>2；C时，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况.
(2)当R=2 C时，响应是临界振荡，称为临界阻尼情况.
(3)当RV2 C时，响应是振荡性的，称为欠阻尼情况.
.零状态响应.
动态电路的初始储能为零， 输入响应类似，电压电流的变化规律取决于电路结构、电路参数，可以分为过 阻尼、欠阻尼、临界阻尼等三种充电过程。
实验思路：
.用方波信号作为输入信号，调节方波信号的周期，观测完整的响应曲线.
.用可变电阻R代替电路中的电阻，计算电路的临界阻尼，调整R的大小，使 电路分别处于欠阻尼、临界阻尼和过阻尼的情况，观测电容两端的瞬态电压 变化.
.测定衰减振荡角频率①d和衰减系数a .在信号发生器上读出信号的震荡周期 Td,则：
2兀
① d = 2 兀 fd = t~
Td
1 h 1
a = In 1
Td h 2
其中h1、h2分别是两个连续波峰的峰.
三、实验内容及结果
. 计算临界阻尼.
R=2《Cx Q
.Multisim 仿真.
（1）从元器件库中选择可变电阻、电容、电感，创建如图所示电路.
（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），观测电容两端的电压，将三种情况的曲线 绘制在同一张图上，从上至下分别是：R=10%R （欠阻尼），R= （临 界阻尼），R=90%R （过阻尼）. 1 1
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电路1
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（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），观测电容两端的电压，将三种情况的曲线绘制在同 一张图上，从上至下分别是：R1=10%R （欠阻尼），R1=1.