二阶电路动态响应测试

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1、二阶电路动态响应测试实验内容：1、在面板板上搭接RLC串联电路；2、研究RLC串联电路的零状态响应和零输入响应；3、用示波器观测Uc(t〉UL(t)的波形，记录两种响应的过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况。实验仪器：面包板、万用表、导线若干、电容(C二O・1[1F)、2KQ电阻、信号发生器、示波器。实验原理：用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。图61所示的线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路。可以用卞述二阶线性常系数微分方程来描述：初始值为”。(0_)=(7°如⑴_S(0_)_/o(6-1)求解该微分方程，可以

2、得到电容上的电压叽再根据：W=c攀dt可求得4（0,即回路电流/；（0。式（6-1）的特征方程为：LCp2+/?Cp+l=O特征值为：(6-2)定义：衰减系数（阻尼系数）a=—2L自由振荡角频率（固有频率）©二亠VZc实验电路：XSC1■OXFG110mH实验步骤：①依照设计好的电路图搭接电路；②设置信号发生器的参数为：仁1KHz、Vpp=5V；③调节电位器的阻值到示波器依次显示欠阻尼状态，过阻尼状态，临界阻尼状态，并观察和分别纪录三种波形；④计算00勺实际值和理论值。数据记录：①欠阻尼波形：Um1=10.4V,

3、Um2=7.6V,AX=196.0ps,R=22.6Q②过阻尼波形：RIGOLT，DfQ2.60UMM5.0QUCH2-2.0QUTime200.Qus&6000s即时电阻：实际测量值R=2.3kQ②临界阻尼：即时电阻：实际测量值R=470Q数据分析：实际值计算：阻尼系数a=ln(Um1/Um2)^1/R)rUm1为零状态响应波形中最高峰的Vpp,Um2为次高峰的Vpp,R为即时电阻。理论值计算：阻尼系数cfR/2L,R为欠阻尼状态是的即时电阻，L为电感系数，R=22.6欧姆欠阻尼状态：实验值：a=1600理论值

4、：a=1130实验总结：①实验误差可能是信号发生器的电压不稳定或是电位器端口接②练习了对multisim软件的使用，学习了电容器的相关特性，了解了二阶电路全响应状态。