仿真实验二 二阶电路响应的三种

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1、仿真实验二二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点实验目的：（1）、测试二阶动态电路的零状态响应和零输入响应，了解电路元件参数对响应的影响。（2）、观察、分析二阶电路响应的三种状态轨迹及其特点。加深对二阶电路响应的认识与理解。实验原理：二阶电路零输入响应：以电容电压为变量，电路的微分方程为：以上二阶微分方程的特征方程为：方程的特征根为：(1)p1和p2为不相等的负实根（）应显示过阻尼状态；(2)p1和p2为共轭复根（）应显示欠阻尼状态；(3)p1和p2为相等的负实根（）应显示

2、临界阻尼状态。仿真例题分析：如图：L=10mH,C=100μF，R2为20Ω，电源V=5V。理论计算过程：1、临界状态：根据公式得：则当R=20Ω时，为临界状态，此时模拟波形为：2、阻尼状态：当R=100Ω，即为时，为过阻尼状态，模拟波形为:3、欠阻尼状态：则若R=1Ω，即为,应该为欠阻尼状态，此时模拟波形为：四、结果与误差分析仿真结果为：在RCL串联电路中，当显示过阻尼状态；显示欠阻尼状态；显示临界阻尼状态。理论计算结果与仿真测量结果有一定的误差。主要原因有：（1）本实验中具体实验值与理论值比较

3、的部分较少，主要通过肉眼观察波形，此时若在波形上得出数据，则会产生较大误差。（2）观测误差；我们通过观测得到的数值会受各种因素限制，如在观察示波器时，由于是肉眼观察，相位差有误差，但是我们只要精心准备仿真试验，尽力减小各种因素的影响，就可以得到较好的仿真结果。实验设计总结：本实验RLC串联电路，示波器波形调节是主要问题，因为只有临界状态才能得到一个具体的阻值，而不是一个范围，所以先确定临界状态的电阻，再在这个值的基础上进行加减，取值最好跨度较大，这样波形才会更加明显。