电网络实验4二阶rlc电路的暂态响应

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1、专业：电子倍息I:程姓名：彭嘉乔学号：3130104084实验报告日期：2015.04.21地点：东3-206课程名称：电网络分析指导老师：张红岩成绩：实验名称：:阶RLC电路的暂态响应实验类型：同组学生姓名：一、实验FI的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1、学习二阶动态电路响应的测量方法，了解元件参数对相应波形的影响；2、观察、分析二阶电路响应的三种不同情况及其特点，加深对二阶电

2、路响应的认识和理解;3、掌握二阶电路状态轨迹的测置方法；4、从欠阻尼响应曲线中计算动态响应的特性参数。二、实验内容和原理实验内容：1、在示波器上观察二阶电路的过肌尼、临界肌尼和欠肌尼三种暂态形式。记录临界电肌值，欠肌尼Hi路参数a、cod。实验电路山组件DG08上的电阻、电容、电感和号源提供的脉冲信号及可变电町箱构成。2、观测在电路在三种不同状态下的状态轨迹。实验原理：1、二阶电路：用二阶微分程描述的动态电路称为二阶电路，可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述:LC^^+RC么+u（.=Yls（1-1）dt2dt

3、cs初始值为心（O_）="o求解该微分方程，可以得到电界上的电压式（1-1）的特征方程为：LCp2+/?Cp+l二0特征值为:•靓系数（阻尼系数）：什五•向由振荡角频率（同冇频率）1"0=7z^•临界肌尼:•振荡角频率:2、二阶电路的零状态响应:当选择不同的R、L、C参数时，会产生三种不M状态的响应，即过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种状态。(1)当吋，电路中的电叽过大，称为过阻尼状态。电压、电流响应呈现出非周期性衰减的特点，如下罔所示：aUtOT)i⑴过阻尼状态时的电压、电流波形(2)当*<2^£时，电路中的电阻过小

4、，称为欠阻尼状态。电压、电流响应具有衰减振荡的特点。这吋，特征根是一对共扼复根，其巾肌尼振荡角频率电压、电流波形如下罔所示：欠附尼状态吋的电压、电流波形⑶当A-时，电路屮的电阻适屮，称为临界状态。此时皙态过程界于非周期与周期之间，其木质属于非周期暂态过程3、欠阻尼状态时的衰减系数#和振荡周期r的测贷方法：当电路处于欠阻尼状态时，零状态响应的表达式为2jtUT"艽振荡波形如下图所示。用示波器读取r及＞＞、则袞减系数阻尼振荡角频率*谐振角频率欠阻尼状态时袞减系数j和振荡周期7的测fi三、主要仪器设备信号源、DG08实

5、验组件、可变电阯箱、示波器。四、实验数据记录和处理1、暂态形式过肌尼（R=1500Q）临界阻尼(894Q)：欠阻尼(50Q)：2、状态轨迹过阻尼(R=1500Q)临界阻尼(894Q)：欠阯尼(50Q):RIGOLRUNX-VModeAUTO:$•v•••••1•••嫌•:Z••••••螫.a..Za...1••••...-?.*:ZZ%■■■1I曹會卷••蠢蠢II-1，：1.••••參•Tr9f•••參•鲁••參嚳馨豢鲁暴鲁•«•參•••••We•••■•4參參*參參參*參•參*••••>•»•••參••♦•••

6、••••嚳••會參••••••參鲁*>1.00UCH2^50.0mUSa=50.00kSaS^0.0000s3、具体数据U,mu2mTdR2.51V1.12V288

7、is50Q五、实验结果与分析欠阯尼时衰减系数ot:理论值<>=57=31*lU-a=25UU相对误差12815.7-2500

8、=2500*100%=12.6%凑荡角频率co:理论值22MU.7rfrr//jfZf*^2U«1Ua*U.l

9、

10、22360.7x100%=2.48%六、讨论、心得通过本次实验我学习二阶动态电路响应的测景方法，了解元件参数对相应波形的影响，观察、分析二阶电路响应的三种不M情况及其特/X，加深了对二阶电路响应的认识和理解，成功地从欠阻尼响应曲线屮计算动态响应的特性参数，我还在测量二阶电路状态轨迹的过程中再次加深了对示波器的理解，收益颇丰。2015.04.22