一階電路瞬態(tài)分析實(shí)驗(yàn)

1、一階動(dòng)態(tài)電路的研究試驗(yàn)線材及儀器介紹打開(kāi)抽屜 導(dǎo)線10根：紅、黃、綠、黑四種顏色 示波器一臺(tái) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、掌握R、C一階電路的暫態(tài)過(guò)程； 2、理解電路時(shí)間常數(shù)的物理意義，學(xué)習(xí)的測(cè)量方法； 3、了解積分電路和微分電路的概念和條件，以及電路參數(shù)對(duì)電路波形的影響； 4、了解電阻、電容串聯(lián)電路的移相作用； 5、學(xué)習(xí)示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理： 動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡過(guò)程是十分短暫的單次變化過(guò)程。要用普通示波器觀察過(guò)渡過(guò)程和測(cè)量有關(guān)的參數(shù)，就必須使這種單次變化的過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)。為此，我們利用信號(hào)發(fā)生器輸出的方波來(lái)模擬階躍激勵(lì)信號(hào)，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(lì)信號(hào)。只要選

2、擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)，則電路在這樣的方波序列脈沖信號(hào)的激勵(lì)下，它的響應(yīng)就和直流電源接通與斷開(kāi)的過(guò)渡過(guò)程是基本相同的。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：一）一階電路暫態(tài)過(guò)程的觀察及時(shí)間常數(shù)的測(cè)定：1、調(diào)整信號(hào)發(fā)生器，使其輸出電壓幅值為3V、頻率f=1kHZ的方波電壓信號(hào),作為電路的激勵(lì)信號(hào).2、從實(shí)驗(yàn)箱上選取R=10K, C=6900pF組成圖1所示RC電路。計(jì)算電路時(shí)間常數(shù)：=RC = ；3、將雙蹤示波器的兩個(gè)測(cè)量端（CH1和CH2），連接激勵(lì)信號(hào)Ui和電容的端電壓Uc（即：響應(yīng)信號(hào)）；+圖1iuCCuR頻率調(diào)節(jié)區(qū)域幅值調(diào)節(jié)區(qū)域接入示波器6V三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：一）一階電路暫態(tài)過(guò)程的觀察及時(shí)

3、間常數(shù)的測(cè)定：1、調(diào)整信號(hào)發(fā)生器，使其輸出電壓幅值為3V、頻率f=1kHZ的方波電壓信號(hào),作為電路的激勵(lì)信號(hào).2、從實(shí)驗(yàn)箱上選取R=10K, C=6900pF組成圖1所示RC電路。計(jì)算電路時(shí)間常數(shù)：=RC = ；3、將雙蹤示波器的兩個(gè)測(cè)量端（CH1和CH2），連接激勵(lì)信號(hào)Ui和電容的端電壓Uc（即：響應(yīng)信號(hào)）；+圖1iuCCuR+RCUiUc通道1黑夾子位置通道2黑夾子位置4、調(diào)整示波器的時(shí)間靈敏度和幅度靈敏度到適當(dāng)位置，觀察電路激勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律，并測(cè)算出電路時(shí)間常數(shù) 。零狀態(tài)響應(yīng) U 0.632U0tUc0.632U=0.632X6V=3.792V5、關(guān)斷電源，將電容換為C=0.1uF，重復(fù)步驟13, 定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響；6、 選取R=510, C=0.01uF組成圖2所示的RC微分電路。在同樣激勵(lì)信號(hào)作用下， 觀測(cè)并描繪響應(yīng)的波形，+圖2UiURC 兩個(gè)通道的黑夾子的輸入信號(hào)也必須要保持一致 當(dāng)R逐漸增加到幾十K左右時(shí)，定性地觀察對(duì)其響應(yīng)波形的影響，并作記錄。另外還要在圖上標(biāo)注出通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出來(lái)的值二）RC移相電路實(shí)驗(yàn)：1、調(diào)整信號(hào)發(fā)生器，使其輸出電壓幅值為2V、頻率f=1kHZ的正弦電壓信號(hào)；2、 選取電位器R=10K, C=0.022uF組成圖2所示RC電路;+圖2UiURC3、用雙蹤示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀