RC一阶电路的响应测试实验报告Word格式.docx

1、只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数，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。2.图7-1（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。3. 时间常数的测定方法: 用示波器测量零输入响应的波形如图7-1（a）所示。 根据一阶微分方程的求解得知ucUme-t/RCUme-t/。当t时，Uc（）。此时所对应的时间就等于。亦可用零状态响应波形增加到所对应的时间测得，如图13-1（c）所示。 a） 零输入响应 （b） RC一阶电路 （c） 零状态响应图 7-14. 微分电路和积

2、分电路是RC一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下， 当满足RC，则该RC电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1函数信号发生器DG032双踪示波器自备3动态电路实验板DG07四、实验内容实验线路板的器件组件，如图7-3所示，请认清R、C元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等。1. 从电路板上选R10K，C6800

3、pF组成如图13-1（b）所示的RC充放电电路。ui为脉冲信号发生器输出的Um3V、f1KHz的方波电压信号，并通过两根同轴电缆线，将激励源ui和响应uC的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律，请测算出时间常数，并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。 R=10K，C=6800pF时，激励与响应的变化规律：（积分电路）（图a 变化规律）电容先充电，为零状态响应。后放电，为零输入响应时间常数=10-5 s 电阻R不变，减少电容C至3000pF,响应的图像变陡，如下图（b）（图b）

4、 电阻R不变，增大电容C至8000pF,响应的图像变平缓，如下图（c）（图c） 电容C不变，电阻R减小至5K，响应的曲线变陡峭，如下图（d）（图d） 电容C不变，电阻R增大至20K，响应的曲线变平缓，如下图（e）（图e）2. 令R10K，CF，观察并描绘响应的波形，继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。 令R=10K，C=F, 激励与响应的变化规律： R=10K不变，C=F，继续增大C值，响应曲线变平缓，当电容C大到一定值时候，响应曲线变成直线（如下图）。3. 令CF，R100，组成如图7-2（a）所示的微分电路。在同样的方波激励信号（Um3V，f1KHz）作用下，观测并描绘激励与响应的波

5、形。 令C=F，R=100，激励与响应的变化规律如下：（微分电路）（激励与响应的变化规律）增减R之值，定性地观察对响应的影响，并作记录。当R增至1M时，输入输出波形有何本质上的区别 当C=F不变时，增大R值至200，响应曲线变化不明显，如下图： 当C=F不变时，减小R值至20，响应曲线变化不明显。 R增至1M时，激励与响应的变化规律如下图：输入波形为方波信号，输出波形接近方波信号。五、实验注意事项1. 调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实验前，需熟读双踪示波器的使用说明 书。观察双踪时，要特别注意相应开关、旋钮 图7-3 动态电路、选频电路实验板的操作与调节。2. 信号源的接地端与示波

6、器的接地端要连在一起（称共地）， 以防外界干扰而影响测量的准确性。3. 示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。六、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源2. 已知RC一阶电路R10K，CF，试计算时间常数，并根据值的物理意义，拟定测量的方案。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功用4. 预习要求：熟读仪器使用说明，回答上述问题，准备方格纸。七、实验报告1. 根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时uC的变 化曲线，由曲线测得值，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原因。2. 根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特征。3. 心得体会及其他。