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文档简介

1、实验二 二阶电路响应一、实验目的（1）模拟二阶电路的零输入响应( 2)验证欠阻尼、过阻尼及临界阻尼三种响应的状态轨迹及其特点二、实验原理RLC串联电路，无论是零输入响应，或是零状态响应，电路过渡过程的性质 ，完全由特征方程决定，其特征根：p1,=-R2L±(R2L)-(21LC2)2=-±2-o=-±d 2其中: =频率R>2LCLCR2L称为衰减系数，0=1LC称为谐振频率，d=0-22称为衰减振荡电路过渡过程的性质为过阻尼的非振荡过程。 R=2电路过渡过程的性质为临界阻尼的非振荡过程。R=2LC电路过渡过程的性质为欠阻尼的振荡过程。R=0 等幅振荡三、实

2、验步骤二阶RLC电路的电路图如图2-1所示，验证三种响应的条件及输出波形图2-1其中2结点设置初始电压为5V，即UC=5V，而IL=0A以电容两端的电压为响应，通过改变R、L、C三个参数的大小来验证欠阻尼、过阻尼及临界阻尼三种响应的触发条件，并观察三种情况的输出波形。通过书本的学习，我们可以初步了解，二阶电路发生那种类型的过渡过程，取决于微分方程中s1和s2是实数还是虚数，即(R2L)和21LC两项的相对大小，或者说是依赖于R与L和C的大小关系，共四种情况如下：当R>2LCLCLC，暂态属非振荡类型，电路称过阻尼 当R=2，电路处在临界阻尼，电路为非振荡； 当R<2，暂态属于振荡类

3、型，称电路时欠阻尼；当R=0，电路处于无阻尼振荡类型的理想状态下。下面我们主要讨论前三种情况。设置参数L=1H，C=1FR为变化值，分别取R=500，1K，2K，5K，10K，观察电容两端的输出电压，分析不同电阻下的振荡类型图2-2 R=500时，所得波形 (欠阻尼) 图2-3 R=1K时，所得波形(欠阻尼)图2-4 R=2K时，所得波形(临界阻尼)图2-5 R=5K时，所得波形(过阻尼) 图2-6 R=10K时，所得波形(过阻尼) 从这5组图像中可以看出，当R 2LC时，电路发生震荡，处于欠阻尼状态；当R=2LCLC时，电路输出信号正好处于一临界状态，称之为临界阻尼； 当R>2时，电路没有振荡，称之为过阻尼。四、注意事项（1）注意RLC三元件的参数关系，使其在R=2LC上下波动（2）由于本次实验为零输入响应，所以要注意给C设置初值的具体方法（3）熟悉使用Analysis中的暂态分析功能，注意各个参数数值的设置五、实验小结本次实验是对二阶电路进行仿真，由于二阶电路的复杂性，本次实验以验证为主。在参数的选用和初值的设定上要格外注意，尽量满足三种响应的条件。另外，由于EWB5.0本身的功能不足，无法进行参数数值扫描，我们不得不分数次更改电阻的数值来观察不同响

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