电路实验报告4

姓名：谢婷班级：13电气4学号：34指导老师：俞亚堃实验五RC一阶电路一、实验目的1、由浅入深地了解RC串联网络的特点；2、验证RC电路的微分功能和积分功能；3、学会利用RC电路构成隔直流电路并会大致估算参数值。4、初步了解TDS1002数字示波器和函数发生器（AMP）,并学会其基本使用二、实验仪器信号源（含方波发生器和正弦波发生器(型号:GFG-8015G)，频率可调双踪TDS1002数字示波器），电阻（100kΩ）一个；电容（2000pF）一个，若干条导线。三、实验原理RC一阶电路是最简单的交流动态电路，不再可以直接应用欧姆定律对其进行分析。我们知道电阻R的电流、电压关系符合欧姆定律，即R＝，而电容C的电流、电压关系是：。当RC串联使用时，反映它们电流、电压关系的是一阶微分方程，而称其为一阶电路。1、RC微分电路（如图9-1所示）图1RC微分电路由于R和C是串联在一起的，所以流过它们的电流i相同，这样可列出输入、输出电压的方程：＝＋（9-1）（9-2）当RC较小时dt（9-3）或（9-4）从（4）式可以明确的看出来，输出电压是输入电压的微分再乘以RC倍。当Vi是一个方波时，V0就是一个系列正负相间的小的窄脉冲。当Vi是一个正弦波时，V0就是一个余弦波〔因为〕，而从波形上看，V0是一个超前V1900的波形。波形见图2：图2微分电路波形图2、积分电路顾名思义，积分电路就是输出电压是输入电压的积分，其电路如图9-3所示。图1-3积分电路它的电压方程式是：（9-5）＋＝（当第2项远小于第1项时）（9-6）从（2）可得（9-7）把（3）代入（1）得（9-8）四、实验内容1、熟悉TDS1002数字示波器和函数发生器（AMP）(1)熟悉TDS1002数字示波器（1)按钮1,存储/调出（2)按钮2,测量.执行自动化的波形测量（3)按钮3,采样.（4)按钮4,工具.激活系统工具功能，诸如选择语言（5)按钮5,光标.激活光标，测量波形参数（6)按钮6,显示.改变波形外观和显示屏（7)按钮7,帮助按钮.激活帮助系统;（8)按钮8,默认设置.恢复出厂设置.（9)按钮9,自动设置.自动的设置垂直,水平和触发器控制器用于可用的显示.（10)按钮10,单序.一次单脉冲设置触法参数至正确位置.（11)按钮11.运算停止.停止或重新启动捕获.（12）按钮12.打印设置(1)按钮1.垂直位置。调节所选波形的垂直位置(2)按钮2.通道1菜单。显示/关闭CH1通道波形(3)按钮3.垂直刻度。调整所选波形的垂直刻度系数(4)按钮4.运算菜单。显示所选运算类型，波形(5)按钮5.水平位置。调节相对于已经捕获波形的触发点(6)按钮6.水平视窗菜单。调平水平视窗及释抑电平(7)按钮7.SETTOZERO。设置相对已经捕获波形的触发点到中点(8)按钮8.水平刻度。调整所选波形的水平刻度系数(9)按钮9.触发电平。调节触发电平(10)按钮10.触发菜单。(11)按钮15.外部触发信号发生器（函数发生器）(1）蓝色键。机器开关(2）方波按钮(3）AMP按钮。调节电压大小2、实验步骤1.RC微分电路测试（1）观察波形。按图9-1连接电路，将示波器的黑笔，红笔分别与信号发生器的红，黑笔相接，在电路的输入端加入一个幅值为10V，频率为1KHz的方波，利用示波器的A通道监测Vi，利用示波器的B通道监测Vo，画出Vi,Vo的时序波形。（如下图）注意：a.信号发生器，被测电路和示波器必须“共地”连接。b.同时观察输入，输出波形时，CH1和CH2衰减开关V/div档级要调节成一致。c.测量时间常数τ时，扫描速率微调旋钮要事先校准。图微分电路Vi的时序波形图微分电路Vo的时序波形（2）测试时间常数。对于充电曲线，电压幅值由零上升到终值的63.2％所需的时间为充电时间常数τ；对于放电曲线，电压幅值下降到初值的36.8％所需的时间为放电时间常数τ。（如下图）图微分电路的放电曲线2.RC积分电路测试(1)观察波形。图积分电路的波形五、数据处理与分析一数据处理：RC微分电路信号发生器频率f=1.01780KHZ峰峰值U=38.0V单峰值u=19.0v示波器 TIME/DIV=100usCH1/2VOLT/DIV=2.00V电阻R=1000KΩ电容C=2Uf当电压达到初值的0.368时,对应的时间格数为1.8格,即180us.时间常数τ=180us；时间常数的理论τ= RC=2000×10-12×100×103×106=200us