rc电路暂态过程实验报告

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1、实验1.3RC电路的暂态过程实验1.3.1硬件实验1.实验目的（1）研究一阶RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应。（2）学习用示波器观察在方波激励下，RC电路参数对电路输出波形的影响。2.实验预习要求（1）分别计算图1.3.1~1.3.3中，电容电压在t=τ时的uC(τ)及电路时间常数τ的理论值，填入表1.3.1~1.3.4中。（2）掌握微分电路和积分电路的条件。3.实验仪器和设备序号名称型号数量1电路原理实验箱TPE-DG1IBIT1台2可跟踪直流稳压电源SS33231台3数字式万用表VC9

2、802A+1块4双通道函数发生器DG10221台5数字示波器DS1052E1台71.实验内容及要求（1）测绘uC(t)的零输入响应曲线³按图1.3.1连接电路，元件参数为R=10kWr=100W，C=3300mF，US由SS3323型直流稳压电源提供。注意：电容C为电解电容器，正、负极性不能接反（实验箱上各电解电容器的安装极性均为上正下负），否则易造成电容损坏。RrS+US-C++uC-图1.3.17³闭合开关S，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器C上电压uC，使其初始

3、值为10V。³打开开关S，电容C开始放电过程。在C开始放电的同时，按表1.3.1给出的电压用手表计时，将测量的时间值记入表1.3.1。³再将uC(t)对应的时间（此数值即为时间常数t1）记入表1.3.2中。注意：a)用万用表直流电压档测量uC，用手表计时。b)因放电过程开始时较快，建议测量零输入响应的过程分几次进行计时。³将电阻换为R=5.6kW，C不变，测量uC(t)对应的时间t2，记入表1.3.2。7注：这组电阻、电容参数只要求测量uC(t)一个点，不需要测量完整的曲线。表1.3.1uC/V9

4、8765uC(t)=3.68321t/s0.0340.0740.1180.1690.2290.3290.3970.5310.760（1）测绘uC(t)的零状态响应曲线³按图1.3.2连接电路，其中R=10kW，C=3300mF，US=10V。³闭合开关S，将电容器放电，使电容器两端初始电压为零。³断开S使电容器充电，按表1.3.3给出的电压进行计时，并将数据记入表1.3.3中。³再将uC(t)对应的时间t3记入表1.3.2中。表1.3.3uC/V12345uC(t)=6.32789t/s0.037

5、0.0740.1190.1690.2310.3310.3980.5320.761+US1-SC+++uC--+USC+-+uC-SRR21rUS27图1.3.2（1）测绘uC(t)的全响应曲线图1.3.37³按图1.3.3连接电路，图中电阻R=10kW，r=100W，电容C=2200mF。电压源US1=4V，US1、US2分别由直流稳压电源的两路输出提供。³先将开关S置于“1”，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器C上电压uC，使其初始值为10V。³将S置于“2”，按表1

6、.3.4给出的电压进行计时，并记入表1.3.4中。³再将uC(t4)对应的时间t4记入表1.3.2中。7表1.3.4uC/V987uC(t)=6.3254.4t/s0.0610.1350.2290.3140.5920.895（1）观察在方波信号激励下，RC电路的时间常数对输出波形的影响。a)按图1.3.4连接RC串联电路，从电阻两端取输出电压。b)加入方波作为输入信号ui，其频率f=400Hz、幅度为Uipp=4V。按表1.3.5的要求，当选取不同的电路参数时，用示波器的两个通道CH1、CH2同时

7、观察、描绘ui和uo的波形（要求画出其对应关系），并记入表1.3.5中。c)按图1.3.5连接RC串联电路，从电容两端取输出电压，重复实验步骤b)。注意：a)方波由DG1022型功率函数发生器的“功率输出”端提供。b)测量时功率函数发生器、示波器和电路应“共地”。表1.3.5项目参数电路及波形参数电路及波形电路图从电阻两端C从电容两端R取输出电压+ui-R+uo-取输出电压+uiC-+uo-图1.3.4图1.3.5输入方波f=400HzUipp=4VOuit方波f=400HzUipp=4VOuit

8、输出R=510WC=0.22mFR=1kWC=0.22mFR=1kWC=0.47mFR=2kWC=0.33mF7R=1kWC=33mFR=10kWC=0.33mF75.实验总结要求（1）说明在图1.3.1电路中，电阻分别为10kW和5.6kW时，对零输入响应曲线和时间常数t的影响。（2）分析RC电路在方波激励下，电路的结构和参数对输出波形的影响，并由实验结果总结积分电路、微分电路的条件。（1）改变R的大小主要是改变t值来影响响应曲线的，而对初始态的电压的影响并不大。当电阻由10kΩ