二阶动态电路响应的研究

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1、二阶动态电路响应的研究一、实验目的1、学习用实验的方法来研究二阶电路的响应，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，以加深对二阶电路响应的认识与理解。二、实验内容RLC串联电路，用双踪示波器观察方波信号好电阻R两端的电压波形（即电流波形）。调节信号发生器输出U二5V,f=lkHz的方波信号，R为可调电阻。1、调节可变电阻R值，观察二阶电路的零输入响应和零状态响应由阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的过渡过程，观察波形变化。2、选择可变电阻R值，使示波器光屏上呈现稳定的二阶电路过阻尼、临界阻尼、欠阻尼的过渡过程波形，分别定性的描绘、

2、记录响应的典型波形。定量测算欠阻尼响应时电路的衰减常数ci和震荡频率3d,记录表22-1.表22-1状态R(Q)L(mH)C(uF)a3理论值测量值理论值测量值过阻尼4k100.01————临界阻尼2k100.01————欠阻尼200100.011000089235.999498.798735.7欠阻尼200200.015000463&670533.769115.1欠阻尼200100.0471000095255.945029.543528.13、改变一组电路参数，如增、减L或C之值，重复步骤2的测量，观察波形变化。改变电路参数，欠阻尼过渡过程时，定性的描绘、记录响应的典型

3、波形。定量测算欠阻尼响应时电路的衰减常数a和震荡频率3d,记录表22-1中。4、自行设计一个二阶电路，阻尼电阻为500Q,要求用示波器观测二阶电路过阻尼、临临界阻尼，和欠阻尼的过渡过程波形。三、仿真实验过阻尼：(OO.OluF,L二10mH,R=4000Q)电路10.01.0m时间（秒）2.0m3.0mB»i一冊»!<)654321o>)田莊！？«<临界阻尼：(C=0・0luF,L=lOmH,R=2000Q)A通道电压(V)(人)曲审更凰日005S.0IJl・5m2・0m异倉(建)X同讯二CUO・O1UF,LHlomH-RU200Q)2・5mwom(Nttltflfgv■

4、n-4■oci-1.025m1.0•500.0m■0.0--500.0m1.7m833.3p道时冋（秒）kF0.0-1.01.0500.0m0.0•500.0m1.5m・1.0Cursor回通道A通道BX1549.0909U549.0909pyi0.0000641.2290mx2612.7273p612.7273py20.0000363.4067mdx63•6364p63.6364)1dy0.0000-277.8223mdy/dx0.0000-4.3658k1/dx15.7143k15.7143k500.0U666.7U1.3m1.2m1.0m833.3U欠阻尼:(C=0

5、.OluF,L=20mH,R=200Q)CDCDCDCDCDCD&LfSP"oJ丄m迥570・9091UIDmmrd998・104SS9co06CN1廻X>（NX>1」os」roE0・Lzloosu(d60)・OTEo§•-00,Eoss•OLI（A）Sf^^fTVco00aooz芯首2出寸0・0占二咚昼Kg洩<«?sBiia(»i=Fl(<1.0500.0m0.0-500.0m500.0Q750.0U1.0m1.3m1.5m.egend四、自行设计:过阻尼:(C=0.08uF,L=5mH,R二2000Q)_丽沏同讯二CH0・08URLH5mH・RH500Q)xscl临界

6、阻尼:(C=0.08uF,L=5mH,R二50Q)1.05000m0.0-500.0m五、实验总结：1、数据：理论值：a=R/2Ls二(1/LC)"*(R/4L)2测量值：a=(1/dx)*In(yi/y2)3二2n/dx2、当R>2(L/C)'W响应是非振荡性的，是过阻尼情况。当R=2(L/C)为寸响应是临近振荡，是临界阻尼情况。当R<2(L/C)"时响应是振荡性的，是欠阻尼情况。