电工学实验报告

实验九：基于EWB的电路时间常数测量及过渡过程观测【实验任务】利用EWB软件平台观测一阶RC电路及二阶电路对方波信号的响应。【实验目的】学习EWB软件平台组织实验的基本方法，了解电路的过渡过程现象。【实验器材】EWB软件平台第一部分：一阶RC电路【实验线路图】参数：RC信号源示波器200Ω～10kΩ0.1μF方波f=1kHzUi=5V时基0.2ms/divY衰减：5V/div【实验步骤】按照图示连接元件组成线路图；打开开关，一段时间后暂停，打开AnalysisGraphs窗口，调整波形范围观察波形；使用标尺定量测量时间常数；改变R的取值，重复实验；使用适合的波形测量时间常数。【实验数据及曲线】R=200Ω时：（1）R=1000Ω时：（2）R=10kΩ时：（3）定量测量：取R=1000Ω时：（4）dy0.632dydy’dxτ9.90376.25916.2696102.4136μs102.4136μs【数据处理】ττ’=RC百分差=τ-102.1436μs100μs2.14%第二部分：二阶电路【实验线路图】参数：RCL信号源示波器50Ω～200Ω0.1μF1mH方波f=1kHzUi=5V时基0.2ms/divY衰减：5V/div【实验步骤】按照图示连接元件组成线路图；打开开关，一段时间后暂停，打开AnalysisGraphs窗口，调整波形范围观察波形；改变R的取值，重复实验；根据波形分析数据。【实验数据及曲线】R=50Ω时：（5）R=200Ω时：（6）【分析与结论】对于一阶电路：当R=500Ω时，RC较小，响应过程较快，uc响应波形接近方波（如图（1）所示）；当R=1000Ω时，RC适中，响应过程较缓，uc响应波形处于方波及三角波之间（如图（2）所示）；当R=10kΩ时，RC较大，响应过程较慢，uc响应波形接近三角波（如图（3）所示）。对于二阶电路：当R=50Ω时，1LC<R2L，电路处于欠阻尼状态当R=200Ω时，1LC>R2L，电路处于过阻尼状态实验十：基于EWB的无源及有源滤波电路频率特性对比分析【实验任务】利用EWB软件平台，选一种简单滤波器（一阶低通或一阶高通）进行实验，测试无源滤波器空载及负载时的通频特性。【实验目的】继续学习EWB软件平台组织实验的基本方法，认识无源滤波器及有源滤波器的负载特性。【实验器材】EWB软件平台第一部分：一阶无源RC低通滤波器【实验线路图】参数：RRL信号源1000Ω1kΩ正弦波f=1HzUi=10V【实验步骤】按照图示连接元件组成线路图；打开开关，打开AnalysisGraphs窗口，调整波形范围观察波形；使用标尺定量测量时间常数；改变R的取值，重复实验；使用适合的波形测量时间常数。【实验数据及曲线】空载时：电路图波特图转折频率fc理论值fc’=1相位角160.0376Hz159.1549Hz44.8864°带上负载时：电路图波特图转折频率fc理论值Fc’=1K=最大输出（20lg|A|最大值）A理论值A’=K相位角168.9328Hz159.1549Hz0.5-6.0206dB0.500.4426.6066°第二部分：有源低通滤波器【实验线路图】参数：RR1RfRLC信号源4kΩ5kΩ10kΩ3kΩ40μF正弦波f=1HzUi=10V【实验步骤】按照图示连接元件组成线路图；打开开关，打开AnalysisGraphs窗口，调整波形范围观察波形；使用标尺定量测量时间常数；改变R的取值，重复实验；使用适合的波形测量时间常数。【实验数据及曲线】波特图最大输出dy幅频转折频率fc相位角9.5424dB3