实验十二阶动态电路的响应测试

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1、实验十二阶动态电路的响应测试一、实验目的：研宄宄RLC串联电路的零状态响应和零输入响应二、实验原理及电路图1、实验原理.•线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路。可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述：clt2dtcs(l)初始值为〜(o_)="o心“，)

2、二(0-)=/oic(0=c—-再根据：dt可求得ic(t)，即冋路电流iL(t)o式(1)的特征方程为：W+/?cP+i=o特征值为：R(X—定义：衰减系数(阻尼系数)2£自由振荡角频率(固有频率)2、电路图1^=7ZcXSC1三、实验环境：面包板（SYB—130）、函数信号发生器、一个10Q电阻、一个0.1u

3、F的电容、一个20mH的电感导线、变位器、Tek示波器。四、实验步骤：1）在面包板上将电路搭建如图1所示。2）在函数信号发生器面板上将输入设置好，Vpp=3V,将输入的周期T设置为2ms,偏移和相位的数值都力0;3）调节可变电阻R值，观察二阶电路的零输入响应和零状态响应由阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的过渡过程，观察波形变化。4）选择可变电阻R值，使示波器光屏上呈现稳定的二阶电路过阻尼、临界阻尼、欠阻尼的过渡过程波形，分别定性的描绘、记录响应的典型波形并测量记录其对应的阻值。5）定量测算欠阻尼响应时电路的衰减常数a五、实验数据及分析1、过阻尼状态■;,丄.；.

4、.一400讲332.000讲阪/0.00V500.0011.00V»1QQVI—周期2,QQQmr@5:04测量值标准值误差最小值Vmin-1.50V--------最大值Vmax1.54V——峰峰值Vpp3.04V3.0V1.33%周期T2.02ms2.00ms1.00%阻值R1.14786kQ——2、临界阻尼状态测量值标准值误差最小值Vmin-1.50V——最大值Vmax1.54V——峰峰值Vpp3.04V3.0V1.33%周期T2.02ms2.00ms1.00%阻值R0.60959kQ——jOiM•

5、00,001H&911▼111□1伽©1.90V•癱o438jus®1.54Vilk1Z•X•/1—/w^294jus^360mV1.00V1.00VJ15:18:05▼噪声®波器关闭UmlUm2周期T阻值R测量值1.48V360mV295us142.9觀o1.00VJioo讲败>000讲

6、oza⑽v1.00V5QQ.0Q1Hz],115:18:21理论值:6Z=R142.990Q*0.020H3574.75测量值:ln(295*IO'651.48V0.360V3854.717误差：0.0784、分析：在实验误差允许的范围内：1）当R=1.14786kQ时响应是

7、非振荡性的，是过阻尼情况；2）当R=0.60959kQ时响应是非振荡性的，是过阻尼情况；3）当R=142.990Q时响应是非振荡性的，是过阻尼情况，衰减系数（阻尼系数）a=3854.717。六、实验总结通过本次实验我学会Y用实验的方法来研宄二阶动态电路的响应，了解了二阶电路的三种状态及其特点，知道了阻尼系数的计算方