电子实验仿真报告Word下载.docx
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叠加定理指出,全部电源在线性电路中产生的任一电压或电流,等于每一个电源单独作用产生的相应电压或电流的代数和。
实验电路图:
三、实验内容
图一:
两个电压源共同作用下的电路图
图二:
两个电压源共同作用下的电流值
图三:
两个电压源共同作用下的电压值
图四:
U2为零,U1单独作用时的工作电路图
图五:
U2为零,U1单独作用下的电流值
图六:
U2为零,U1单独作用下的电压值
图七:
U1为零U2单独作用时的电路图
图八:
U1为零U2单独作用时的工作电流
图九:
U1为零U2单独作用时的工作电压
叠加定理的验证:
参数
IR1
IR2
IR3
UE1
UR2
UR3
U1单独作用
1A
500mA
4V
2V
U2单独作用
-500mA
-999.999mA
-2V
-4V
共同作用时的测量值
500.001mA
-499.999mA
-2v
验证叠加定理
-499-999mA
3.6串联RLC电路时域相应的测试
1、进一步掌握二阶RLC串联电路暂态响应的基本规律的特点
2、研究二阶RLC串联电路参数对响应的影响
3、进一步掌握示波器,函数发生器的使用方法
二、实验原理与测试方法
串联RLC电路的响应特性可以用一个二阶微分方程描述的电路称为二阶电路,根据基尔霍夫定理可得以为变量的微分方程为:
若输入为零,即为令输入相应,电路方程为:
电路的特征方程为
其解为
是特征方程的根,由电路的结构和参数决定,称为电路的固有频率,当电路参数R,L,C取值不同时,电路的固有频率可能出现三种情况:
当R>
2LC时,电路的固有频率是两个不相等的复实数,响应是非震荡性的,称为过阻尼状态。
当R=2LC时,电路的固有频率是两个相等的复实数,响应处于临界状态,称为临界阻尼情况。
当R<
2LC时,电路的固有频率是共轭复数,响应将形成衰减震荡,称为欠阻尼情况。
可表示为:
P1,2=-R2L±
R2L2-1LC=-α±
jω02-α2=-α±
jωd
其中:
α=R2L称为衰减系数
ω0=1LC称为谐振角频率;
ωd=ω02-α2称为阻尼振荡角频率。
三、欠阻尼时的ω0、α的求法
(1)ω0的测量:
设第一个波峰出现的时间为t1,第n个波峰出现的时间为tn,则
自由振荡的周期为T1=tn-t1n-1,频率为f=1Td,
所以角频率为ω=2πfd=2πn-1tn-t1
(2)α的测量:
设第一个正向峰值为Um1,第n个正向峰值为Umn,由Um1=Ue-αt1,而Umn=Ue-αtn,
故Um1Umn=e-αt1-tn,即α=1tn-t1lnUm1Umn。
四、实验内容
调节R使示波器的荧光屏上显示过阻尼的波形:
调节R使示波器的荧光屏显示欠阻尼的波形,并测出α和ω0: