电路实验-一阶时域响应.doc

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1、课程名称：电路实践实验名称：一阶时序电路响应实验目的学习用示波器观察和分析动态电路的过渡过程；学习用示波器测量一阶电路的时间常数；研究一阶电路阶跃响应和方波响应的基本规律和特点；研究RC微分电路和积分电路。实验原理求出积分电路和微分电路的激励频率。答：实验电路图为:图表1实验原理图所以使用的电路时间常数(s)；积分电路采用频率=45.44KHz(=)；微分电路采用的频率=150Hz（T=0.0067s=30）按U1、U2两个式子，计算时的比值。答：实验内容研究RC电路的方波响应（1）时，方波响应波形如下图所示：图表2:方波

2、信号方波响应的波形如下图所示：Multisim仿真结果如下：经测量，时间常数为：误差分析：电阻R/kΩ电容C/nFR*C/us理论值1022220实测值1022200实际测得的时间常数200us，与理论计算值220us相比,相差较大，主要原因如下：1）采用四楼的模拟示波器，无法使用光标测量，只能依靠人为大体上的对0.368Us，0.632Us的判断，再估读出对应的时间常数，带来的误差非常大；2）示波器聚焦有限度，光线太粗，对读数有影响；（2）时，方波响应的波形如下图所示：Multisim仿真结果如下：（3）时，方波响应的波

3、形如下图所示：（4）时，方波响应的波形如下图所示：，Multisim模拟图：（5）时，方波响应的波形如下图所示：时，Multisim模拟图：图像分析：此题四幅图与Multisim模拟的形状大体一致，验证了结果的正确性，但是由于手机像素的限制与模拟示波器图像显示的原因，所得的图像有一定程度的偏差；随着所加的方波信号周期的减小，响应波形慢慢变为三角波形状；2、积分电路和微分电路积分电路，，输入方波频率为：22.73KHz，其输出电压波形为：Multisim模拟波形为：微分电路，，输入方波频率为：227Hz，其输出电压波形为：（

4、本土是在的条件下完成的）Multisim模拟：误差分析：△U0/Us方波频率/HzU1/VU2/V理论值相对误差积分电路22.73KHz0.1500.3750.525%微分电路227Hz3.800.95//误差产生的原因：测量时由于没有光标和自动测量功能，只能人为的直接读数，由于存在较大读数误差，因此相对误差较大；电容等元件可能由于使用时间较长，电容发生改变；思考：当方波的半个周期等于甚至小于电路时间常数时，在方波一边沿来到时，前一边沿引起的过渡过程尚未结束。这样充放电都不可能结束，试推导此时的，的值；解：利用一阶电路的时

5、域响应规律，我们可以列出如下方程：从而得到上式，