文档介绍：二阶电路的动态响应
一、实验目的
1、深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应和完全响应；
2、深刻理解欠阻尼、临界、过阻尼的意义
3、研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响
4、掌握用multisim软件绘制电路原理图
二阶电路的动态响应
一、实验目的
1、深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应和完全响应；
2、深刻理解欠阻尼、临界、过阻尼的意义
3、研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响
4、掌握用multisim软件绘制电路原理图
5、掌握Multisim软件中的Transient Analysis等SPICE仿真分析方法
6、掌握用multisim软件中的函数发生器、示波器和波特图仪Bode polotter 的使用方法
—、实验原理
用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。图所示的线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路。
自由振荡角频率（固有频率）
1
0 v'LC
定义：衰减系数（阻尼系数）
R
2L
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
0
0
UL
t
m
^7-1-2
入响应。
R 2-
]iC，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况。
响应曲线如图所示
R 2 ,响应临界振荡，称为临界阻尼
C
情况。响应曲线如
二阶电路的欠阻尼过程
④当R=o时，响应是等幅振荡性的，称为无阻尼情况。响应曲线如图二阶电路的无阻尼过程
1 R 2
其中衰减振汤角频率 d 02 2 2L , arc
（2）零状态响应动态电路的初始储能为零，由外施激励引起的电路响应，称为零输入响应。
三、实验内容
1、Multisim 仿真
（1）从元器件库中选择可变电阻、电感、电容，创建如下电路图：
（2）设置L=10mH C=11nF,电容初始电压为5V,电源电压为10V。利用Transient Analysis观测电容两端的电压。
（3）、用multisim瞬态分析仿真零输入响应（改变电阻参数欠阻尼、临界、过阻尼三种情况）；在同一张图中画出三条曲线，标出相应阻值；
由公式：R
2\：1
经计算得临界阻尼R=1348欧
（红色欠阻尼R=200Q绿色临界阻尼R=1348Q 蓝色过阻尼R=2kQ）
（4）、用multisim瞬态分析仿真完全响应（改变电阻参数欠阻尼、临界、过阻尼三种情况）；在同一张图中画出三条曲线，标出相应阻值；
（红色欠阻尼R=200Q绿色临界阻尼R=1348Q 蓝色过阻尼R=2kQ）
（5）用multisim中函数发生器、示波器和波特图仪Bode polotter创建如下图所示电路，观测各种响应。函数信号发生器设置:方波，频率1 kHz,幅度5V,偏置0V。
创建电路图如下：信号在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼三种状态下的响应如下：
（红色欠阻尼R=200Q绿色临界阻尼R=1348Q 蓝色过阻尼R=2kQ）
2、在电路板上焊接如下图所示电路
3、调节可变电阻器R2之值，观察二阶电路的零状态响应由过阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的变化过渡过程，分别定性的描绘记录响应的典型变化波形分别记