一阶rc电路的暂态响应

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1、WORD格式整理专业：电子信息技术及仪器姓名：__黄云焜__________学号：3100100407_______日期：__2012.3.6__地点：__东三208___实验报告课程名称：__电路原理实验______指导老师：__熊素铭______成绩：__________________实验名称：_一阶RC电路的暂态响应____实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、熟悉一阶RC电路

2、的零状态响应、零输入响应和全响应。2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系。5、从响应曲线中求出RC电路时间常数τ。二、实验原理1.电路的过渡过程2.一阶RC电路的零输入响应:激励（电源）为零，由初始储能引起的响应(放电过程)1)求RC电路时间常数τ学习参考资料分享WORD格式整理1.一阶RC电路的零状态响应:储能元件初始能量为零，在激励（电源）作用下产生的响应。1)求RC电路时间常数τ2.一阶RC电路的全响应:非零起始状态的电路受到外加激励所引起的响应。3.一阶RC电路的方波响应:从本

3、质上看，方波是以相同的时间间隔，不停开关的电压（或者不断为高低值）。学习参考资料分享WORD格式整理1.微分电路和积分电路1)微分电路装订线:如图(1)RC电路，当输出电压取自电阻两端时，对于高频信号，可用作耦合电路，而对于低频信号则可实现微分运算。2)积分电路:如图(2)RC电路，当输出电压取自电容两端时，对于高频信号，可实现积分运算。图（1）图（2）2.冲激响应、阶跃响应及其关系：阶跃响应是阶跃函数激励下的零状态响应；冲激响应是冲激函数激励下的零状态响应；冲激响应是阶跃响应的导数；三、实验内容及数据记录分析1.利用DG08动态电路板上的R、C元件组成RC充、放电电路，在示波器上观察零输入响

4、应、零状态响应和全响应曲线，测取电路时间常数τ(与理论值比较)。1)观察的曲线图如下零输入响应曲线零状态响应曲线全响应曲线学习参考资料分享WORD格式整理1)计算电路时间常数τ1.选择合适的R、C值组成微分电路和积分电路，接入方波电压信号源，在示波器上观察比较输入、输出波形；比较改变时间常数后波形的变化情况。信号源电压US=3V,频率f=1000Hz(保持不变)。注：CH1为输出端；CH2为输入端；CH2-CH1为另外一个输出端1)微分电路T>>τ；R=1kΩ；C=0.1μFCH1学习参考资料分享WORD格式整理微分电路图CH2CH2-CH11)T=τ；R=10kΩ；C=0.1μFCH1CH2

5、CH2-CH1积分电路图2)积分电路T<<τ；R=10kΩ；C=1μF学习参考资料分享WORD格式整理CH1CH2CH2-CH11)由以上三种情况的比较可知：学习参考资料分享WORD格式整理实验报告（仿真部分）一、仿真内容：1.记录一阶RC电路充放电时电容电压和电流的变化曲线，由曲线测得时间常数，并与理论值比较。2.记录积分电路和微分电路输入和输出波形；记录τ=0.1T、τ=T和τ=10T、三种情况下的波形。二、仿真记录：1.设计如下图的电路，进行仿真：所得曲线图如下：零输入响应零状态响应全响应并用原理中的方法来计算，得到的时间常数τ=1.00，与理论值相符。2.积分电路和微分电路输入和输出波

6、形如下：第一种情况：τ=0.1T；电路图如下：学习参考资料分享WORD格式整理相应输入输出图形如下：UsUCUR第二种情况：τ=T；电路图如下：相应输入输出图形如下：UsURUC第三种情况：T=10τ；电路图如下：学习参考资料分享WORD格式整理相应输入输出图形如下：UsURUC学习参考资料分享