实验十一阶动态电路暂态过程的研究

《实验十一阶动态电路暂态过程的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验十一阶动态电路暂态过程的研究一、实验目的1•研究一阶电路方波响应的变化规律和特点。2.学习川示波器测定电路时间常数的方法。3.掌握微分电路与积分电路的测试方法。二、必备知识1.电路换路后无外加独立电源，仅由电路屮动态元件初始储能而产牛的响应称为零输入响应。若电路的初始储能为零，仅由外加独立电源作用所产牛的响应称为零状态响应。2.动态电路的过渡过程是-

2、•分短暂的单次变化过程，用一般的双踪示波器观察电路的过渡过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利川信号源输出的方波来模拟阶跃激励信号，

3、即方波的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号，方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的半个周期大于被测电路时间常数的3〜5倍，电路在这样方波序列信号的作川下，它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是相同的。3.时间常数卩的测定方法—•阶电路的时间常数厂是一非常重要的物理量，它决定零输入响应和零状态响应按指数规律变化的快慢。AC电路的时间常数可从示波器观察的响应曲线中测量出來。图10.1所示电路，对于零输入响应：uc=Us-e~,,RC=Us-e~,/r1K国10」RC电幽/当心7■时，"c(C=0

4、.368S，此时所对应的时间就等于r,如图i().2o对于零状态响应，町用其响应波形增长倒().632®所对应的时间测得，如图10.2。图10..2时间常数的测量1.微分电路和积分电路是一阶电路较典型的电路。在方波激励下，当电路元件参数和输入信号的周期满足一定的要求时，构成输出电压波形和输入电压波形之间的特定（微分或积分）关系。C+~II+作斤flUr图10..3微分电路如图10.3所示RC电路，由R端作为响应输出，输入信号“s（/）如图10.4所示，方r=7?C〈〈£波重复周期为7,若满足2时，此时电路的输出电圧

5、与输入信号近似成微分关系,即”rTR=RC常RC令此电路称为微分电路，其响应波形为正负尖脉冲如图10.5o/02/rr图10.4微分电路输入波形C-i—图10..6积分电路图10.7积分电路输出波形若将图KU“林駅位置调换，由C端作为响应树，“满足…吧吋，即构成积分电路，如图10.6,此吋电路的输出电压为输入信号近似成积分关系，即输出端得到近似三角波的电压，如图10.7所示。三、预习要求1.预习教材屮有关RC—阶电路响应的内容。2.预习本实验指导1.5、1.6中功率函数信号发牛器和示波器的使用方法。四、实验仪器1.

6、SS-7802A型双踪示波器2.SG1645型功率函数信号发主器3・十进制电容箱(RX7-O()〜1」11nF)3.旋转式电阻箱(ZX210〜99999.9Q)4.电感箱GX3/4(()〜l())Xl()()mH五、实验任务1.示波器测试RC电路的时间常数图10.8是一RC串联电路,输入方波电压峰■峰值为4V,周期2mS(用示波器测量)。改变人或C,观察对输出电压如的影响，用文字叙述观察结果。当电路的时间常数"().2mS时，记录对应的R、C值，并定量描绘岀输出波形。纟电压输出信号源1T-RC—J夹黑图10.8RC

7、—阶电路2.给定方波作为输入信号，其参数为：峰■峰值4V,周期2mS,设计一微分电路，使其输出为尖脉冲波形。画出电路图，由&C参数值计算时间常数，描绘"s、"R的波形图。3.输入信号与任务2相同，设计-•积分电路，记录各参数及“s、坨的波形图。观察不同R、C参数的积分效果，并分析如何提高输出电压的幅值。4.将图1().8的电容箱换接为电感箱，调节人或厶的值，观察如波形。选定一组参数,画出"L的波形。六、实验报告要求1.按照实验任务的耍求，用坐标纸画出所观察的波形，并标明电路参数和时间常数。2.总结示波器测定时间常数

8、。的方法。3.根据实验观察结果，归纳、总结微分电路和积分电路的特点。