實驗八 一階動態(tài)電路的響應(yīng)測試一

1、.實驗八 一階動態(tài)電路的響應(yīng)測試一1、 實驗?zāi)康模簻y定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及完全 響應(yīng)；學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測量方法。二、實驗原理及電路圖 1、實驗原理： 1） 電路中某時刻的電感電流和電容電壓稱為該時刻的電路狀態(tài)。t=0時電感的初始電流iL（0）和電容電壓uc（0）稱為電路的初始狀態(tài)。在沒有外加激勵時，僅由t=0零時刻的非零初始狀態(tài)引起的響應(yīng)稱為零輸入響應(yīng)，它取決于初始狀態(tài)和電路特性（通過時間常數(shù)=RC來體現(xiàn)），這種響應(yīng)時隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減的。在零初始狀態(tài)時僅由在t0時刻施加于電路的激勵引起的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)，它取決于外加激勵和電路特性，這種響應(yīng)是由零開始隨時間按指數(shù)規(guī)律增

2、長的。 2）動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過渡過程是十分短暫的單次變化過程。要用普通示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù)，就必須使這種單次變化的過程重復(fù)出現(xiàn)。為此，我們利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵信號；利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵信號。 3） 時間常數(shù)的測定方法 零狀態(tài)響應(yīng)：。當(dāng)t時，Uc()0.632Um。此時所對應(yīng)的時間就等于。 零輸入響應(yīng)：。當(dāng)t時，Uc()0.368Um。此時所對應(yīng)的時間就等于。 2、電路圖圖1三、實驗環(huán)境： 面包板（SYB130）、直流電源（IT6302），一個100k電阻、10uF的電容、單刀雙置開關(guān)、導(dǎo)線、T

3、ek示波器。四、實驗步驟：1）在面包板上將電路搭建如圖1所示，在直流電源面板上將輸入電壓設(shè)置好，分別為3V、50Hz。2）觀察示波器上的信號，將開關(guān)撥至另一端是信號會發(fā)生改變，當(dāng)整個過程完成后，按run/stop鍵，使得信號停止。3）分別對對充放電過程進(jìn)行2）操作，并用聯(lián)動光標(biāo)測量充放電時間，及其對應(yīng)的時間常數(shù)，記錄波形及數(shù)據(jù)。5、 實驗數(shù)據(jù)及分析1. 零狀態(tài)響應(yīng):當(dāng)t時，Uc()0.632Um=0.632*3V=1.896V1) 充電時間:T1=5.50s2) 時間常數(shù)：1=1.10s2. 零輸入響應(yīng)：當(dāng)t時，Uc()0.368Um=0.368*3V=1.104V。 1) 放電時間：T2=5.50s2)時間常數(shù)：2=1.10s3.分析：該實驗中，T1=T2=5.50s，1=2=1.10s，有分析可知充放電的時間及其時間常數(shù)是相同的，故本次實驗所測得的數(shù)據(jù)具有可靠性。時間常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值=RC=100k*10uF=1s，則實驗誤差為10%。而造成本次實驗的誤差的大部分原因是示波器的設(shè)置后的精確度為0.02V，在測量時取Uc時存在一定誤差。該電容的電壓減小到原來的1/e需要的時間為1.10s,充放電時間為5.50s。六、實驗總結(jié) 通過本次實驗我學(xué)會了用聯(lián)動光標(biāo)來測量時間