一阶动态电路暂态过程的研究

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1、一阶动态电路暂态过程的研究姓名系别班级学号指导教师一、实验目的1.研究一阶电路方波响应的变化规律和特点。2.学习用示波器测定电路时间常数的方法。3.掌握微分电路与积分电路的测试方法。二、实验原理1.电路换路后无外加独立电源,仅由电路中动态元件初始储能而产生的响应称为零输入响应。若电路的初始储能为零,仅由外加独立电源作用所产生的响应称为零状态响应。2.动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,用一般的双踪示波器观察电路的过渡过程和测量有关的参数,必须使这种单次变化的过程重复出现。为此,我们利用信

2、号源输出的方波来模拟阶跃激励信号,即方波的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号,方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的半个周期大于被测电路时间常数的3~5倍,电路在这样方波序列信号的作用下,它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是相同的。3.微分电路和积分电路是一阶电路较典型的电路。在方波激励下,当电路元件参数和输入信号的周期满足一定的要求时,构成输出电压波形和输入电压波形之间的特定(微分或积分)关系。图1微分电路36如图1所示RC电路,由R端作为响应输出,输入信号uS(t)

3、如图2所示,方波重复周期为T,若满足时,此时电路的输出电压与输入信号近似成微分关系,即此电路称为微分电路,其响应波形为正负尖脉冲如图3。图2微分电路输入波形图3微分电路输出波形图4积分电路图5积分电路输出波形若将图1中的R与C位置调换,由C端作为响应输出,且满足时,即构成积分电路,如图4,此时电路的输出电压与输入信号近似成积分关系,即输出端得到近似三角波的电压,如图5所示。36三、实验仪器1.YB4325型双踪示波器2.YB1602P型功率函数信号发生器3.XK-DGD型电路分析实验箱四、实验步

4、骤1.给定方波作为输入信号,其参数为:峰-峰值3V,频率为50HZ,根据微分电路的性质,使其输出为尖脉冲波形。2.输入信号与任务1相同,根据积分电路的性质,使其输出为三角脉冲波形。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。36

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