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二阶电路动态响应试验报告.docx

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二阶电路动态响应试验报告.docx

文档介绍

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

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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瞬态分析
电路1
瞬态分析
瞬态分析
(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.

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