一阶电路时域响应浅背景

1、实验3.2 一阶电路时域响应 P62下次预习:实验3.6 RC电路频率特性 (P72)国家工科电工电子基础教学基地 国 家 级 实 验 教 学 示 范 中 心 1实验目的1 学习示波器及函数发生器的正确使用。2 学习用示波器观测一阶电路阶跃响应及其时间常数的测定方法 。3 研究电路参数对响应的影响。4 研究RC微分电路和积分电路的特性。2实验原理零输入响应全响应什么是一阶电路 零状态响应 RC微分电路RC积分电路3实验原理用一阶微分方程描述的电路。电路中只包含一个动态元件。什么是一阶电路 RRCL三种响应: 零状态响应 、零输入响应、全响应4实验原理零状态响应 所有储能元件的初始值为零，仅仅由

2、输入激励引起的响应。时间常数:=RCuc(t)1SR+-Usic+-2Cuc(t)tUs0.632Us工程上认为当t=5时电容电压达到稳态值Us5零输入响应电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应。实验原理uc(t)tUs0.368Usuc(t)1SR+-Usic+-2C工程上认为当t=5时电容电压衰减到0。6实验原理全响应电路在输入激励和储能元件的初始储能共同作用下引起的响应。uc(t)tUs全响应1SR+-Usic+-2C510uc(t)7几种响应及其波形的实验观察？用含直流的周期方波代替阶跃信号（方波的直流部分V=Us） 。+-Us1ic+-uc(t)2SRCuc(t)tUsu

3、s(t)Ustus(t)US /2t-US /2信号源面板实验原理8几种响应的实验观察？方波信号的频率选择?+-us1ic+-uc(t)2SRCuc(t)tusus(t)ust对零输入、零状态响应：取T=10555 实验内容：1、2、3对全响应：取T=2实验原理9实验原理RC微分电路当 =RC （T/2）（T为方波脉冲的重复周期），且由R端作为响应输出，就构成了一个微分电路。RCui(t)uo(t)+-+-10实验原理现代电子技术实验RC积分电路当 =RC （T/2）（T为方波脉冲的重复周期），且由C端作为响应输出，就构成了一个积分电路。+-uiR+-uOC+-ui(t)R+-uo(t)C11

4、现代电子技术实验 垂直方式选择：单踪显示 CH1 CH1 CH2 CH2 双踪显示 ALT 或 CHOP返回触发源选择，只选一个12现代电子技术实验返回输出信号大小调节输出直流电平调节13现代电子技术实验返回函数发生器示波器如何观察:us(t) 、uR(t)波形?CH2uo(t)波形CH1ui(t)波形+-uiR+-uOC+-uiR+-uOCC14现代电子技术实验1. RC一阶电路零输入、零状态响应2. 全响应实验原理实验内容注意事项3. RC微分电路4. RC积分电路一阶电路时域响应的研究 实验目的实验仪器15实验内容现代电子技术实验实验箱1. RC一阶电路零输入、零状态响应选取R=1.0k

5、，C=0.01F，计算时间常数。用函数发生器输出方波信号，Upp=4V，V直=（1/2）Upp。f=1/(10)，用示波器观察响应的波形。测出时间常数，绘出us(t)、uC(t)和uR(t)的波形。tus0.632us只要测得：uC（t）= 0.632us时对应的时间，即为电路的时间常数。 函数发生器示波 器16实验内容现代电子技术实验2. 全响应函数发生器输出方波信号， Upp=4V。取周期T=2。在示波器上观察激励与响应的变化规律，在同一坐标中定量绘出Us(t)，Uc(t)波形。 实验箱17实验内容现代电子技术实验函数发生器输出方波信号f=1kHz,Upp=4V在示波器上观察激励与响应的变化规律，并描绘激励与响应的波形 3. RC微分电路实验箱ui(t)uo(t)18实验内容现代电子技术实验函数发生器输出方波信号f =200KHz在示波器上观察激励与响应的变化规律，并在同一坐标中描绘激励与响应的波形 4. RC积分电路实验箱ui(t)uo(t)19现代电子技术实验思考题 ：（1）、（2）20现代电子技术实验实验目的实验原理实验内容实验仪器注意事项 名称 型号 数量函数信号发生器 FGI617或EE641B 1台双踪示波器 VP5220D或GOS622B 1台实验