電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求

實(shí)驗(yàn)一基爾霍夫定律和疊加原理XT一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證線性電路基爾霍夫定律和疊加定理，加深對電路基本定律適用范圍普遍性的認(rèn)識和理解。二、 實(shí)驗(yàn)原理基爾霍夫電流定律在電路的任一結(jié)點(diǎn)，流入、流出該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。即Zi=0基爾霍夫電壓定律在電路中的任一閉合電路，電壓的代數(shù)和為零。即Zu=0疊加定理在任何線性網(wǎng)絡(luò)中，任何一個(gè)支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都可以看成使每一個(gè)獨(dú)立源分別單獨(dú)作用于網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該支路產(chǎn)生的電流或該兩點(diǎn)間的電壓的代數(shù)和（疊加）。當(dāng)某一獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)，其它獨(dú)立源應(yīng)為零值，即獨(dú)立電壓源短路，獨(dú)立電流源開路。齊性定理線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號（某獨(dú)立源的值）增加或減少K倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減少K倍。三、 實(shí)驗(yàn)儀器電路原理實(shí)驗(yàn)箱KHDL-1一臺直流穩(wěn)壓電源 一臺萬用表 一臺四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基爾霍夫定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)電路如圖1-1所示1）按圖1-1電路接線，取E1=12V,E2=+6V。注意6V電壓源和10V電壓源一定要用萬用表電壓檔測量，并調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源使電壓值準(zhǔn)確。J2V6VEJ2V6VE2圖1-12） 按表1-1測出各點(diǎn)間電壓，將測量結(jié)果填入表內(nèi)。表內(nèi)的各支路電流根據(jù)測得的電壓和已知的電阻值計(jì)算出來。注意電壓測量和電流計(jì)算均要根據(jù)表內(nèi)規(guī)定的電壓、電流正方向，確定每個(gè)電壓、電流的正、負(fù)號。3） 根據(jù)測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證每個(gè)回路是否Zu=0。每個(gè)結(jié)點(diǎn)是否Z/=0。表1-1測量值記錄U/V或I/mAUABUBDUDAUBCUCDIABIBDIADIBCUCD測量值疊加定理驗(yàn)證1） 在上述實(shí)驗(yàn)的線路上，將E2用短路線替代，令E1單獨(dú)作用，用萬用表測量各支路電流及電阻兩端的電壓，數(shù)據(jù)記錄表1-2中。2） 將E2用短路線替代，令E1單獨(dú)作用，用萬用表測量各支路電流及電阻兩端的電壓，數(shù)據(jù)記錄表1-2中。3） 令E1和￡2共同作用，重復(fù)上述的測量和記錄。4） 將E2的數(shù)值調(diào)至+12V，并單獨(dú)作用，重復(fù)上述的測量和記錄。表1-2疊加定理驗(yàn)證數(shù)據(jù)記錄^\測量項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、\\E1(V)E2(V)】1(mA)】2(mA)】3(mA)UAB(V)UBCBC(V)UCD(V)UDA(V)UBD(V)E1單獨(dú)作用e2單獨(dú)作用E1、E2共同作用2E2單獨(dú)作用五、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)測量各支路電流時(shí),應(yīng)注意儀表的極性，及數(shù)據(jù)表格中“+、一”號的記錄。注意儀表量程的及時(shí)更換。六、 預(yù)習(xí)思考題疊加原理中E「E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E1或E2）置零（短接）？七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證線性電路的疊加定理和齊次性。各電阻器所消耗的功率能否用疊加定理計(jì)算得出？試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算并做出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)二戴維南定理一有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定一一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證戴維南定理的正確性。掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。二、 原理說明任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)(或稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò))。戴維南定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢Es等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U，其等效內(nèi)阻R等于該OC 0網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零(理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路)時(shí)的等效電阻。UOC和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法開路電壓、短路電流法在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓uoc，然后再將其輸出端短路，用電流表測其短路電流、，則內(nèi)阻為UR=^c

OISC伏安法用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖3-1所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tg?，則內(nèi)阻U—0^ISCU—0^ISCR0=tg?=△-用伏安法，主要是測量開路電壓及電流為額定值"時(shí)的輸出端電壓值UN，則內(nèi)阻為R=UOC-UNOIN若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時(shí)，則不宜測其短路電流。

圖3-1 圖3-2半電壓法如圖3-2所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時(shí)，負(fù)載電阻(由電阻箱的讀數(shù)確定)即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。零示法在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表進(jìn)行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖3-3所示。圖3-3零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開，測量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0?10V1

2可調(diào)直流恒流源0?200mA13直流數(shù)字電壓表14直流數(shù)字毫安表15萬用電表17電位器1KQ/1W1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖3-4(a)所示。(a)(b)(a)(b)圖3-4用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的七和R。。按圖3-4(a)電路接入穩(wěn)壓電源E和恒流源I及可變電阻箱R，測定U和R。S S L OC0Uoc(v)ISC(mA)R0=Uoc/Isc(Q)負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖3-4(a)改變Rl阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。驗(yàn)證戴維南定理用一只1K。的電位器，將其阻值調(diào)整到等于按步驟“1”所得的等效電阻R0之值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源(調(diào)到步驟“1”時(shí)所測得的開路電壓uoc之值)相串聯(lián)，如圖3-4(b)所示，仿照步驟“2”測其外特性，對戴氏定理進(jìn)行驗(yàn)證。測定有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的其它方法：將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零（將電流源Is斷開；去掉電壓源，并在原電壓端所接的兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連），然后用伏安法或者直接用萬用電表的歐姆檔去測定負(fù)載Rl開路后輸出端兩點(diǎn)間的電阻，此即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻％。用半電壓法和零示法測量被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Ro及其開路電壓七，線路及數(shù)據(jù)表格自擬。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意測量時(shí)，電流表量程的更換。步驟“4”中，電源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。用萬用電表直接測R0時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬用電表，其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測量。改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。六、預(yù)習(xí)思考題在求戴維南等效電路時(shí)，作短路實(shí)驗(yàn)，測isc的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請實(shí)驗(yàn)前對線路3-4（a）預(yù)先作好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測量時(shí)可準(zhǔn)確地選取電表的量程。說明測有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)步驟2和3,分別繪出曲線，驗(yàn)證戴維南定理的正確性，并分析產(chǎn)生誤差的原因。根據(jù)步驟1、4、5各種方法測得的七與R盧預(yù)習(xí)時(shí)電路計(jì)算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論。歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。心得體會及其他。實(shí)驗(yàn)三RC一階電路的響應(yīng)測試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏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(shí)間常數(shù)的測定方法。掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。進(jìn)一步學(xué)會用示波器測繪圖形。二、 原理說明動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時(shí)間常數(shù)T較大的電路，可用慢掃描長余輝示波器觀察光點(diǎn)移動的軌跡。然而能用一般的雙蹤示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù)，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(lì)信號，即令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；方波下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵(lì)信號，只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)T，電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵(lì)下，它的影響和直流電源接通與斷開的過渡過程是基本相同的。RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時(shí)間常數(shù)T。時(shí)間常數(shù)T的測定方法圖11-1(a)所示電路用示波器測得零輸入響應(yīng)的波形如圖10-1(b)所示。根據(jù)一階微分方程的求解得知u=Ee-t/Rc=Ee-t/T當(dāng)t=T時(shí)，Uc(t)=0.368E此時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間就等于T亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增長到0.632E所對應(yīng)的時(shí)間測得，如圖10-1(c)所示。

圖8-1(c)零狀態(tài)響應(yīng)圖8-1(c)零狀態(tài)響應(yīng)微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路，它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。一個(gè)簡單的RC串聯(lián)電路，在方波序列脈沖的一;，，一，…T 重復(fù)激勵(lì)下，當(dāng)滿足T=RC<<-時(shí)(T為方波脈沖的重復(fù)周期)，且由R瑞作為響應(yīng)2輸出，如圖10-2(a)所示。這就構(gòu)成了一個(gè)微分電路，因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。o 1| 1—— o fa ——廣寸、,非/c~-hv(a)微分電路 (b)積分電路圖8-2若將圖10-2(a)中的R與C位置調(diào)換一下，即由C端作為響應(yīng)輸出，且當(dāng)電路T參數(shù)的選擇滿足T=RC?-條件時(shí)，如圖10-2(b)所小即構(gòu)成積分電路，因?yàn)榇藭r(shí)2電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的積分成正比。從輸出波形來看，上述兩個(gè)電路均起著波形變換的作用，請?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察與記錄。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12雙蹤示波器1四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)線路板的結(jié)構(gòu)如圖10-3所示，認(rèn)清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值，各開關(guān)的通斷位置等等。選擇動態(tài)線路板上R、C元件，令R=10KQ, C=1000PF組成如圖10-1(a)所示的RC充放電電路，E為函數(shù)信號發(fā)生器輸出，取Um=3V,f=1KHz的方波電壓信號，并通過兩根同軸電纜線，將激勵(lì)源u和響應(yīng)"勺信號分c別連至示波器的兩個(gè)輸入口ya和YB，這時(shí)可在示波器的屏幕上觀察到激勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律，求測時(shí)間常數(shù)T，并描繪u及u波形。c少量改變電容值或電阻值，定性觀察對響應(yīng)的影響，記錄觀察到的現(xiàn)象。令R=10KQ，C=3300PF，觀察并描繪響應(yīng)波形，繼續(xù)增大C之值，定性觀察對響應(yīng)的影響。選擇動態(tài)板上R、C元件，組成如圖10-2(a)所示微分電路，令C=3300PF，R=30KQ。在同樣的方波激勵(lì)信號(Um=3V，f=1KHz)作用下，觀測并描繪激勵(lì)與響應(yīng)的波形。增減R之值，定性觀察對響應(yīng)的影響，并作記錄。嘩增至8時(shí)，輸入輸出波形有何本質(zhì)上的區(qū)別？五、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)示波器的輝度不要過亮。調(diào)節(jié)儀器旋鈕時(shí)，動作不要過猛。調(diào)節(jié)示波器時(shí)，要注意觸發(fā)開關(guān)和電平調(diào)節(jié)旋鈕的配合使用，以使顯示的波形穩(wěn)定。作定量測定時(shí)，“t/div”和“v/div”的微調(diào)旋鈕應(yīng)旋至“校準(zhǔn)”位置。為防止外界干擾，函數(shù)信號發(fā)生器的接地端與示波器的接地端要連接在一起(稱共地)。六、 預(yù)習(xí)思考題什么樣的電信號可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的激勵(lì)信號？已知RC一階電路R=10KQ，C=0.川f，試計(jì)算時(shí)間常數(shù)T，并根據(jù)T值的物理意義，擬定測定T的方案。何謂積分電路和微分電路，它們必須具備什么條件？它們在方波序列脈沖的激勵(lì)下，其輸出信號波形的變化規(guī)律如何？這兩種電路有何功用？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果，在方格紙上繪出RC一階電路充放電時(shí)u的變化曲線，c由曲線測得T值，并與參數(shù)值的計(jì)算結(jié)果作比較，分析誤差原因。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果，歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件，闡明波形變換的特征。心得體會及其他。實(shí)驗(yàn)四R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法測試R、L、C串聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線。加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點(diǎn)、掌握電路品質(zhì)因數(shù)的物理意義及其測定方法。二、 原理說明在圖9-1所示的R、L、C串聯(lián)電路中，當(dāng)正弦交流信號源的頻率f改變時(shí)，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨f而變。取電路電流I作為響應(yīng)，當(dāng)輸入電壓q維持不變時(shí)，在不同信號頻率的激勵(lì)下，測出電阻R兩端電壓U。之值，則I="，然后以f為橫坐標(biāo)，以I為縱坐標(biāo)，繪出光滑的曲線，此即為幅頻特性，亦稱電流諧振曲線，如圖9-2所示。圖7-1圖7-1圖7-22.在f=f2.在f=f0=2處(Xf)即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點(diǎn)，該頻率稱為諧振頻率，此時(shí)電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小，在輸入電壓U

為定值時(shí)，電路中的電流I達(dá)到最大值，且與輸入電壓U同相位，從理論上講，，0 i此時(shí)Ui=UR0=U0，UL0=Uc0=QUi,式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)。電路品質(zhì)因數(shù)Q值的兩種測量方法一是根據(jù)公式nUUQ二十=冊i i測定，UC0與UL0分別為諧振時(shí)電容器C和電感線圈L上的電壓；另一方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f-fhl再根據(jù)Q=―^—f-f求出Q值，式中f為諧振頻率，f和f是失諧時(shí)，幅度下降到最大值的0 hl上（=0.707）倍時(shí)的上、下頻率點(diǎn)。<2Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好，在恒壓源供電時(shí)，電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù)，而與信號源無關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12交流毫伏表13雙蹤示波器14頻率計(jì)1注：本實(shí)驗(yàn)的1=約30mH四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖9-3電路接線，取C=2200PF，R=510。，調(diào)節(jié)信號源輸出電壓為1V正弦信號，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中保持不變。找出電路的諧振頻率f0，其方法是，將交流毫伏表跨接在電阻日兩端，令信號源的頻率由小逐漸變大（注意要維持信號源的輸出幅度不變），當(dāng)U的讀數(shù)0為最大時(shí)，讀得頻率計(jì)上的頻率值即為電路的諧振頻率f0，并測量U0、UL0、UC0之值（注意及時(shí)更換毫伏表的量限），記入表格中。圖7-3R（K。）f0(KHz)uro(v)ul0(v)uco(v)I0(mA)Q0.51.5在諧振點(diǎn)兩側(cè)，應(yīng)先測出下限頻率％和上限頻率fh及相對應(yīng)的Ur值，然后再逐點(diǎn)測出不同頻率下^值，記入表格中。R(KQ)f00.51f(KHz)ur(v)I(mA)1.5f(KHz)ur(v)I(mA)取C=6800PF，R=2.2KQ，重復(fù)步驟2,3的測量過程。五、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)測試頻率點(diǎn)的選擇應(yīng)在靠近諧振頻率附近多取幾點(diǎn)，在變換頻率測試時(shí)，應(yīng)調(diào)整信號輸出幅度，使其維持在1V輸出不變。在測量UC0和Ul0數(shù)值前，應(yīng)及時(shí)改換毫伏表的量限，而且在測量Uc0與Ul0時(shí)毫伏表的“+”端接C與L的公共點(diǎn)，其接地端分別觸及L和C的近地端“和*。實(shí)驗(yàn)過程中交流毫伏表電源線采用兩線插頭。六、 預(yù)習(xí)思考題根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路板給出的元件參數(shù)值，估算電路的諧振頻率。改變電路的哪些參數(shù)可以使電路發(fā)生諧振，電路中R的數(shù)值是否影響諧振頻率值？如何判別電路是否發(fā)生諧振?測試諧振點(diǎn)的方案有哪些？電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，為什么輸入電壓不能太大，如果信號源給出1V的電壓，電路諧振時(shí)，用交流毫伏表測ul和uc，應(yīng)該選擇多大的量限？要提高R、L、C串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)，電路參數(shù)應(yīng)如何改變？諧振時(shí)，比較輸出電壓U0與輸入電壓q是否相等？試分析原因。諧振時(shí)，對應(yīng)的Uc0與Ul0是否相等？如有差異，原因何在？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 coL0根據(jù)測量數(shù)據(jù)，繪出不同。值時(shí)兩條幅頻特性曲線。計(jì)算出通頻帶與Q值，說明不同日值時(shí)對電路通頻帶與品質(zhì)因數(shù)的影響。對兩種不同的測Q值的方法進(jìn)行比較，分析誤差原因。通過本次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)、歸納串聯(lián)諧振電路的特性。實(shí)驗(yàn)八RC—階電路的響應(yīng)測試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏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(shí)間常數(shù)的測定方法。掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。進(jìn)一步學(xué)會用示波器測繪圖形。二、 原理說明動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時(shí)間常數(shù)T較大的電路，可用慢掃描長余輝示波器觀察光點(diǎn)移動的軌跡。然而能用一般的雙蹤示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù)，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(lì)信號，即令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；方波下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵(lì)信號，只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)T，電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵(lì)下，它的影響和直流電源接通與斷開的過渡過程是基本相同的。RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時(shí)間常數(shù)T。時(shí)間常數(shù)T的測定方法圖11-1(a)所示電路用示波器測得零輸入響應(yīng)的波形如圖10-1(b)所示。根據(jù)一階微分方程的求解得知u=Ee-t/Rc=Ee-t/T當(dāng)t=T時(shí)，Uc(t)=0.368E此時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間就等于T亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增長到0.632E所對應(yīng)的時(shí)間測得，如圖10-1(c)所示。

圖8-1(c)零狀態(tài)響應(yīng)圖8-1(c)零狀態(tài)響應(yīng)微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路，它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。一個(gè)簡單的RC串聯(lián)電路，在方波序列脈沖的一;，，一，…T 重復(fù)激勵(lì)下，當(dāng)滿足T=RC<<-時(shí)(T為方波脈沖的重復(fù)周期)，且由R瑞作為響應(yīng)2輸出，如圖10-2(a)所示。這就構(gòu)成了一個(gè)微分電路，因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。o 1| 1—— o fa ——廣寸、,非/c~-hv(a)微分電路 (b)積分電路圖8-2若將圖10-2(a)中的R與C位置調(diào)換一下，即由C端作為響應(yīng)輸出，且當(dāng)電路T參數(shù)的選擇滿足T=RC?-條件時(shí)，如圖10-2(b)所小即構(gòu)成積分電路，因?yàn)榇藭r(shí)2電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的積分成正比。從輸出波形來看，上述兩個(gè)電路均起著波形變換的作用，請?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察與記錄。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12雙蹤示波器1四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)線路板的結(jié)構(gòu)如圖10-3所示，認(rèn)清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值，各開關(guān)的通斷位置等等。選