一阶RC电路的暂态响应

1、一道竞赛试题的多种解法专业：电子信息技术及次”蜕验报告仪器姓名： 黄云焜课程名称：电路原理实验 指导老师：_熊素铭成绩： 实验名称：一一阶RC电路的暂态响应 实验类型： 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、熟悉一阶RCfe路的零状态响应、零输入响应和全响应。2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系。5、从响应曲线中求出ROfe路时间常数p

2、 。二、实验原理1.电路的过渡过程2. 一阶RC电路的零输入响应：激励（电源）为零，由初始储能引起的响应 （放电过程）1）求RC电路时间常数3. 一阶RC电路的零状态响应：储能元件初始能量为零，在激励（电源）作用下产生的响 应。页脚内容16人(0)=0%.=U0) 0)1）求RC电路时间常数p(九 一亿)=0.632L4 0.632%,(/,)4. 一阶RC电路的全响应：非零起始状态的电路受到外加激励所引起的响应。/户0） R l 全响应=零状态响应+零输入响应0s1 II1 +UC= /7s(l-e r)+e r (tQ)c(J=a5. 一阶RC电路的方波响应：从本质上看，方波是以相同的时间

3、问隔，不停开关的电压（或 者不断为高低值）。6.微分电路和积分电路1）微分电路：如图（1）RC1路，当输出电压取自电阻两端时，对于高频信号，可用作耦合电 路，而对于低频信号则可实现微分运算。2）积分电路：如图（2）RCfe路，当输出电压取自电容两端时，对于高频信号，可实现积分运图（1）图（2）7.冲激响应、阶跃响应及其关系：阶跃响应是阶跃函数激励下的零状态响应；冲激响应是冲激函数激励下的零状态响应；冲激响应是阶跃响应的导数;、实验内容及数据记录分析1 .利用DG0网态电路板上的R C元件组成R仇、放电电路，在示波器上观察零输入响应、零状态响应和全响应曲线，测取电路时间常数p（与理论值比较）。直

4、灌移压源供电十R = 1kQj /U S = 6V5C =1。0。科丹1）观察的曲线图如下零输入响应曲线零状态响应曲线全响应曲线2）计算电路时间常数P由原理提供的方法，建砂由原理提供的方法，建金口则可知零输入电路时间常数工=11一理论值为LOO, *则误差为*则可知/理论值为L00,，则误差为10蜂。由原理提供的方法，建女理论值为1加，1 则误差为11%。/福系,则可知零状态电路时间常1=1.11,.2 .选择合适的R、C值组成微分电路和积分电路，接入方波电压信号源，在示波器上观察比较输入、输出波形；比较改变时间常数后波形的变化情况。信号源电压US = 3V频率f= 1000Hz保持不变）注：

5、CH伪输出端；CH劝输入端；CH2-CH1另外一个输出端1）微分电路 T r ; R = 1 kQ ; C =0.1 pFCH1微分电路图CH2CH2-CH12) T = R = 10 kQ ; C =0. 1 f FCH1CH2CH2-CH1积分电路图3）积分电路 T R = 10 kQ; C =1 pFCH1CH2CH2-CH13）由以上三种情况的比较可知:对于输的gCHh时间锄工从远小T周期T 逐渐变大至远大于I的波形图变化正如行图由上至下）显示，“先是三龟SL JS孰变为方波，1再之后变为酬性的由之前两f幡加的波形对于另Tit哨CH2-CHh T从远小T拮期T, 逐浙变大至远大于T的，波形图变化正如右国（由上至下）显示,口 先是似激浪的油型，后鲍凌为方波， 再之后变为周期性的由之前解隰加的波形实验报告（仿真部分）、仿真内容：1 .记录一阶RC电路充放电时电容电压和电流的变化曲线，由曲线测得时间常数，并与理论 值比较。2 .记录积分电路和微分电路输入和输出波形；记录p=0.1T、 r =T和p =10T、三种情况下的波形。、仿真记录：1.设计如下图的电路，进行仿真:所得曲线图如下:零输入响应零状态响应全响应并用原理中的方法来计算，得到的时间常数P=1.00,与理论值相符。2.积分电路和微分电路输入和输出波形如下：第一种情况：T =0.1T;电路图