百度作业网求一阶电路的暂态响应完整实验报告
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/02 02:51:49
求一阶电路的暂态响应完整实验报告
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实验十 一阶动态电路暂态过程的研究
一、实验目的
1．研究一阶电路零状态、零输入响应和全相应的的变化规律和特点.
2．学习用示波器测定电路时间常数的方法,了解时间参数对时间常数的影响.
3．掌握微分电路与积分电路的基本概念和测试方法.
二、实验仪器
1．SS-7802A型双踪示波器
2．SG1645型功率函数信号发生器
3．十进制电容箱（RX7-O 1.111μF）
4.旋转式电阻箱（ZX21 99999.9Ω）
5.电感箱GX3/4 (0~10)×100mH
三、实验原理
1、 RC一阶电路的零状态响应
RC一阶电路如图16－1所示,开关S在‘1’的位置,uC＝0,处于零状态,当开关S合向‘2’的位置时,电源通过R向电容C充电,uC（t）称为零状态响应
变化曲线如图16－2所示,当uC上升到 所需要的时间称为时间常数 ,.
2、RC一阶电路的零输入响应
在图16－1中,开关S在‘2’的位置电路稳定后,再
合向‘1’的位置时,电容C通过R放电,uC（t）称为
零输入响应,
变化曲线如图16－3所示,当uC下降到 所需要
的时间称为时间常数 ,.
3、测量RC一阶电路时间常数
图16－1电路的上述暂态过程很难观察,为了用普通示波器观察电路的暂态过程,需采用图16－4所示的周期性方波uS作为电路的激励信号,方波信号的周期为T,只要满足
,便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形.
电阻R、电容C串联与方波发生器的输出端连接,用双踪示波器观察电容电压uC,便可观察到稳定的指数曲线,如图16－5所示,在荧光屏上测得电容电压最大值
取 ,与指数曲线交点对应时间t轴的x点,则根据时间t轴比例尺（扫描时间 ）,该电路的时间常数 .
1、 微分电路和积分电路
在方波信号uS作用在电阻R、电容C串联电路中,当满足电路时间常数 远远小于方波周期T的条件时,电阻两端（输出）的电压uR与方波输入信号uS呈微分关系,,该电路称为微分电路.当满足电路时间常数 远远大于方波周期T的条件时,电容C两端（输出）的电压uC与方波输入信号uS
呈积分关系,,该电路称为积分电路.
微分电路和积分电路的输出、输入关系如图16－6（a）、（b）所示.
四、实验步骤
实验电路如图16－7所示,图中电阻R、电容C
从EEL－31组件上选取（请看懂线路板的走线,认清
激励与响应端口所在的位置；认清R、C元件的布局
及其标称值；各开关的通断位置等）,用双踪示波器
观察电路激励（方波）信号和响应信号.uS为方波
输出信号,调节信号源输出,从示波器上观察,使方
波的峰－峰值VP－P＝2V,f=1kHz.
1、RC一阶电路的充、放电过程
（1） 测量时间常数τ：选择EEL－31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C＝0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律,测量并记录
时间常数τ.
（2） 观察时间常数τ（即电路参数R、C）对暂态过程的影响：令R＝1kΩ,C分别为
0.01μF、0.022μF、0.1μF,观察并描绘响应的波形,定性地观察对响应的影响.
2、微分电路和积分电路
（1）积分电路：选择EEL－31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C＝0.1μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律.
（2）微分电路：将实验电路中的R、C元件位置互换,令R=100Ω,C＝0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uR的变化规律.
五、实验报告要求
1．按照实验任务的要求,用坐标纸画出所观察的波形,并标明电路参数和时间常数.
2．总结示波器测定时间常数τ的方法.
3．根据实验观察结果,归纳、总结微分电路和积分电路的特点.
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实验十 一阶动态电路暂态过程的研究
一、实验目的
1．研究一阶电路零状态、零输入响应和全相应的的变化规律和特点.
2．学习用示波器测定电路时间常数的方法,了解时间参数对时间常数的影响.
3．掌握微分电路与积分电路的基本概念和测试方法.
二、实验仪器
1．SS-7802A型双踪示波器
2．SG1645型功率函数信号发生器
3．十进制电容箱（RX7-O 1.111μF）
4.旋转式电阻箱（ZX21 99999.9Ω）
5.电感箱GX3/4 (0~10)×100mH
三、实验原理
1、 RC一阶电路的零状态响应
RC一阶电路如图16－1所示,开关S在‘1’的位置,uC＝0,处于零状态,当开关S合向‘2’的位置时,电源通过R向电容C充电,uC（t）称为零状态响应
变化曲线如图16－2所示,当uC上升到 所需要的时间称为时间常数 ,.
2、RC一阶电路的零输入响应
在图16－1中,开关S在‘2’的位置电路稳定后,再
合向‘1’的位置时,电容C通过R放电,uC（t）称为
零输入响应,
变化曲线如图16－3所示,当uC下降到 所需要
的时间称为时间常数 ,.
3、测量RC一阶电路时间常数
图16－1电路的上述暂态过程很难观察,为了用普通示波器观察电路的暂态过程,需采用图16－4所示的周期性方波uS作为电路的激励信号,方波信号的周期为T,只要满足
,便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形.
电阻R、电容C串联与方波发生器的输出端连接,用双踪示波器观察电容电压uC,便可观察到稳定的指数曲线,如图16－5所示,在荧光屏上测得电容电压最大值
取 ,与指数曲线交点对应时间t轴的x点,则根据时间t轴比例尺（扫描时间 ）,该电路的时间常数 .
1、 微分电路和积分电路
在方波信号uS作用在电阻R、电容C串联电路中,当满足电路时间常数 远远小于方波周期T的条件时,电阻两端（输出）的电压uR与方波输入信号uS呈微分关系,,该电路称为微分电路.当满足电路时间常数 远远大于方波周期T的条件时,电容C两端（输出）的电压uC与方波输入信号uS
呈积分关系,,该电路称为积分电路.
微分电路和积分电路的输出、输入关系如图16－6（a）、（b）所示.
四、实验步骤
实验电路如图16－7所示,图中电阻R、电容C
从EEL－31组件上选取（请看懂线路板的走线,认清
激励与响应端口所在的位置；认清R、C元件的布局
及其标称值；各开关的通断位置等）,用双踪示波器
观察电路激励（方波）信号和响应信号.uS为方波
输出信号,调节信号源输出,从示波器上观察,使方
波的峰－峰值VP－P＝2V,f=1kHz.
1、RC一阶电路的充、放电过程
（1） 测量时间常数τ：选择EEL－31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C＝0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律,测量并记录
时间常数τ.
（2） 观察时间常数τ（即电路参数R、C）对暂态过程的影响：令R＝1kΩ,C分别为
0.01μF、0.022μF、0.1μF,观察并描绘响应的波形,定性地观察对响应的影响.
2、微分电路和积分电路
（1）积分电路：选择EEL－31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C＝0.1μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律.
（2）微分电路：将实验电路中的R、C元件位置互换,令R=100Ω,C＝0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uR的变化规律.
五、实验报告要求
1．按照实验任务的要求,用坐标纸画出所观察的波形,并标明电路参数和时间常数.
2．总结示波器测定时间常数τ的方法.
3．根据实验观察结果,归纳、总结微分电路和积分电路的特点.