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1、5.3 一阶电路”黑箱“模块的时域测量和辨别an实验报告辛文强14211151通信 14062015/12/31、实验目的：1、熟练运用动态电路波形测量和时间常数测量法2、综合运用一阶动态电路分析理论知识，深入理解动态原件特性和 一阶动态电路特有的阶跃响应波形二、实验仪器和器材信号发生器、示波器、黑箱模块（动态原件与电阻的组合）、实验箱三、实验内容：1、二端黑箱“黑箱”是指隐藏了连接方式和原件参数的一个电阻和一个动态元件 用串并联方式构成的二端模块。在本实验中，模块作为被测量和识别 的对象。一个模块中的动态原件可能是电感或电容，与电阻的连接方 式可能是串联或并联。2、实验任务每组学生随机领取一

2、个黑箱模块，利用通过实验板上的一个已知电阻 串联黑箱构成被测电路。试验任务是用时域测量方案，测量二端一阶 黑箱的外特性，辨别黑箱内部元件、原件参数及其连接方式。黑箱模 块的两种测量方法如图。3、对实验测量方法的规定 在进行实验测量时，必须将外接电阻和模块串联后接入信号发生器， 信号源采用幅度为 1V 的周期方波，用示波器测量电路的阶跃响应， 通过初始值、稳态值和时间常数的测量来计算和辨别黑箱模块内部两 个元件的参数值和连接方式。四、实验预习：电路图与仿真波形1.RC 串联j - *3.RL 串联4.RL 并联5.计算公式RC串联RG并联RL串联RL并联初V(0+)=V(O-H)= 0V(0+)

3、= 1V(0+)=始R/(R+R1)R/(尺十FU)值穗v(oo) = 1v(w) =R/(R+R1)v(m) = R/(R+R1V(QCi) = 0态)值黑箱端电压阶跃响应V(t)s( 1 - 冷)心卩师）金呵孟（希V(tsO五、实验步骤1、按要求连接电路2、连接完整电路后，在示波器观测得到黑箱端电压波形如下所示：初始值为0.84v；故根据预习中各电路仿真结果知黑箱内元件及连接 方式为 RC 串联3、若将黑箱接地，电路图及仿真波形如下:若将已知外电阻接地，电路图及仿真波形如下：六、实验数据处理1、实验中选择的外接串联电阻阻值为R=1KQ2、判断黑箱内部动态原件与电阻的连接方式为RC串联3、 动态原件及其参数为电容：9.8nF。根据波形图，测量出初始值V(0+)=0.84(v)，根据公式 V(0+)二r/(r+R)计算出 r=5.6KQ4、测得时间常数为55p s：根据实验测得波形图和一阶RC零状态响 应曲线(如下图)，测量得出时间常数为55p s七、感想和总结：加强了对动态元件特性的理解，学习了时间常数的测量方

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