一阶动态电路暂态过程的研究报告.doc

实验3一阶动态电路暂态过程得研究报告实验目得：（1） 研究一阶C电路得零输入响应、零状态响应与全响应得变化规律与特点。（2） 研究一阶电路在阶跃激励与方波激励情况下，响应得基本规律与特点。测定一阶电路得时间常数,了解电路参数对时间常数得影响。（3） 掌握积分电路与微分电路得基本概念。（4） 学习用示波器观察与分析电路得响应。实验原理:（1） 在电路中，开关S置于1使电路处于零状态，当开关在t=0时刻由1扳向2，电路对激励US得响应为零状态响应,有 uC(t）SSe 若开始开关首先置于使电路处于稳定状态,在t=0时刻由2扳向，电路为零输入响应,有 uC（t）= Ue 动态电路得零状态响应与零输入响应之与为全响应。全响应与激励不存在简单得线性关系。（2） 动态电路在换路以后,一般经过一段时间得暂态过程后便达到稳定。故要由方波激励实现一阶RC电路重复出现得充电过程,其中方波激励得半周期/2与时间常数（=C）之比保持在5:1左右得关系,可使电容每次充、放电得暂态过程基本结束,再开始新一次得充、放电暂态过程（3） C电路充、放电得时间常数可从示波器观察得响应波形中计算出来。设时间坐标单位确定,对于充电曲线,幅值由零上升到终值得63、%所需得时间为时间常数.对于放电曲线,幅值由零下降到初值得6、8所需得时间同为时间常数.（4） 一阶RC动态电路再一定得条件下,可以近似构成微分电路或积分电路。当时间常数(=C)远远小于方波周期，输出电压U(t)与方波激励Us（t)得微分近似成比例.当时间常数(=RC)远远大于方波得周期，输出电压Uo（）与方波激励s(t)得积分近似成比例。实验内容与步骤：（1） 连接如图电路，应用示波器观察RC电路充、放得动态波形，确定时间常数，并与理论值进行比较 （2） 如图所示,微分电路接至峰值一定，周期T一定得方波信号源，调节电阻值与电容箱电容值观察并描绘=0、0T， =0、2T与T三种情况下得Us(t)与Uo(t)得波形.用示波器测出对应各种得时间常数,记入表格中,并与给定得理论值比较。一阶微分电路得研究参数值时间常数波形R/KC/u(理论值)(测试值)Us(t）(t)1010、01、0140尖脉冲波方波21、2T、140尖脉冲波方波01T0、9823尖脉冲波方波(） 如图接电路，积分电路接至峰峰值一定,周期T一定得方波信号源,选取合适得电阻,电容参数,观察并描绘,=0、01T， 0、T与=T三种情况下得Us()与o(t)得波形。用示波器测出对应各种得时间常数。自拟表格，记录有关数据与波形。并与给定得理论值比较。答:比较数据可知道理论值与测试值有一定得出入。分析图如下:参数值时间常数波形R/KCuF(理论值)（测试值）Us(）Uo(t)0T、9912三角波方波300013T2、943三角波方波5055、002三角波方波(4)将一阶电路改为R一阶电路,观察并描绘有关暂态过程得波形。（5） 设计一个简单得一阶网络实验线路,要求能观察到该网络得零输入响应、零状态响应与全响应。研究输入响应与初始状态，零状态响应与激励得线性关系。讨论全响应与激励得关系。