一阶RC电路的研究.docx

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1、一阶RC电路的研究学号2015212822学生姓名张家梁专业名称应用物理学（通信基础科学）所在系（院）理学院指导教师韩康榕2016年12月7日一阶RC电路的研究张家梁（北京邮电大学，北京100876）摘要：通过示波器产生并观察交流信号理解示波器的工作原理，通过对RC两端信号的观察，理解电路的工作原理，微分电路与积分电路相关概念，并在此过程中进一步熟悉示波器并掌握信号发生的方法。测量过程中熟悉点频法测量并且了解零输入、零输出、全响应、阶跃响应、冲激响应等相关概念。关键词：示波器；RC电路；幅频特性；点频法Resea

2、rchonFirstOrderRCCircuitJialiangZhang(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,BJ10,China)Abstract：ThroughtheoscilloscopetogenerateandobservetheACsignaltounderstandtheworkingprincipleoftheoscilloscope,throughtheobservationofbothendsoftheRCsignal,theunder

3、standingoftheworkingprincipleofthecircuit,differentialcircuitandintegralcircuitrelatedconcepts,andinthisprocesstobecomemorefamiliarwiththeoscilloscopeandmasterthesignalgenerationmethod.Themeasurementprocessisfamiliarwithpoint-frequencymeasurementandunderstand

4、ingofzero-input,zero-output,fullresponse,stepresponse,impulseresponseandotherrelatedconcepts.Keywords:Oscilloscope,RCcircuit,amplitude-frequencycharacteristic,point-frequencymethod引言示波器可有效地观察交流信号，这为观察RC电路元件两端信号的变化提供了方便。在本实验中示波器作为观察工具，改变R、C的大小，观察示波器上的波形变化。用点频法

5、测量RC电路的幅频特性，这个过程中使用万用表测量有效电压值，再利用示波器给出的频率绘制出幅频特性曲线。1实验目的1.加深理解一阶电路的基本性质；2.理解微分电路和积分电路的概念；3.进一步熟悉示波器和掌握信号发生的方法2实验原理1、实验仪器:示波器，万用表，示波器探头，R=20kΩ电阻，C=470pF与0.01μF电容。2、微分电路将脉冲电压vi加在图4-4（a）的RC电路时，其输出v0的波形随着R、C的值按图（b）所示变化。图中右侧的波形是只在输入有变化时才有输出。如图4-4所示，RC<

6、（a）微分电路（b）时间常数与输出v0的关系图4-4微分电路的时间常数与输出v0的关系微分电路主要用作产生触发脉冲（顶部尖锐的脉冲）。3、积分电路将脉冲电压vi加在图4-5（a）的RC电路时，其输出v0的波形随着R、C的值按图（b）所示变化。如图4-5所示，RC>>T的电路称为积分电路。积分电路主要用在锯齿波发生电路或电视机的同步分离电路。（a）积分电路（b）时间常数与输出v0的关系图4-5积分电路的时间常数与输出v0的关系4、网络频率特性的定义网络的响应向量与激励向量之比是频率的函数，称为正弦稳态下的网络函数。

7、表示为其模随频率变化的规律称为幅频特性，辐角随频率变化的规律称为相频特性。为使频率特性曲线具有通用性，常以作为横坐标。通常，根据随频率变化的趋势，将RC网络分为“低通（LP）滤波电路”、“高通（HP）滤波电路”、“带通（BP）滤波电路”、“带阻（BP）滤波电路”等。这里以“低通（LP）滤波电路”、“高通（HP）滤波电路”为例进行简要分析。①RC低通网络如图所示，其网络函数为其模为辐角显然，随着频率的增高，将减小，这说明低频信号可以通过，高频信号被衰减或抑制。当时，即，通常把降低到0.707时的角频率称为截止角频率

8、。②RC高通网络RC高通网络，其网络函数为其模为辐角显然，随着频率的降低，将减小，这说明高频信号可以通过，低频信号被衰减或抑制。当时，。5、点频法测量频率特性点频法又叫逐点测量法，就是利用实验室中常见的仪表，测试电路在不同的频率点下对应的信号大小，利用得到的数据，做出信号大小随频率变化的曲线。具体测量方法如下：1)正弦输入信号的幅度选择适当的大小，并保持不变；2)示波器同