實驗17 RC一階電路動態(tài)特性的仿真

1、實驗17 RC一階電路動態(tài)特性的仿真一、實驗目的1通過模擬儀器測試RC電路的充放電特性。2通過模擬示波器觀察微分電路和積分電路的波形，進一步熟悉其特性。3練習使用EWB仿真軟件進行電路模擬。二、實驗原理與說明1RC電路充放電如圖2-17-1所示。圖2-17-1RC充放電電路電容具有充放電功能，充放電時間與電路時間常數(shù)有關。2脈沖方波電源作用下RC一階電路響應波形的測量RC一階電路如圖2-17-2所示，其電源為如圖所示方波信號。圖2-17-2當R、C取不同的值時，使電路時間常數(shù)隨之變化，則輸出信號UR0及UC的波形也隨著的不同而改變。3一階RC微分電路當足夠小，即 ，就構成微分電路，從電阻端輸出

2、的電壓與輸入電源電壓之間呈微分關系，如圖2-17-3。圖2-17-3RC微分電路4一階RC積分電路而當足夠大，即，就構成積分電路，從電容兩端輸出的電壓與輸入電源電壓之間呈積分關系，如圖2-17-4。圖2-17-4RC積分電路三、實驗內(nèi)容與步驟1RC電路的充放電特性測試（1）在EWB的電路工作區(qū)按圖2-17-1連接電路并存盤。注意要按自己選擇的參數(shù)設置。（2）選擇示波器的量程，按下啟動停止開關，通過空格鍵使電路中的開關分別接通充電和放電回路，觀察不同時間常數(shù)下RC電路的充放電規(guī)律。（3）該實驗要求同學自行選擇合適的電路參數(shù)，并選取幾組不同的數(shù)值，通過開關的不同位置，使電容分別處于充電及放電的狀態(tài)

3、，觀察其充放電時間常數(shù)對波形的影響。記錄每一組測試時的電容、電阻的參數(shù)，并計算其時間常數(shù)。2RC一階電路響應波形的觀測（1）在EWB的電路工作區(qū)按圖2-17-2連接電路并存盤。注意參數(shù)設置要與圖中一致。（2）用示波器觀察并記錄一階電路響應的波形。（3）測量時間常數(shù)，與計算結果比較。（4）改變電路中R、C的值，如下情況一：R=100,C=1000F情況二：R=1 k, C=1000F情況三：R=10 k,C=1000F 每種情況都重復（2）（3）的實驗步驟，總結響應波形隨著的不同而改變的規(guī)律。3RC微分電路（1）在EWB的電路工作區(qū)按圖2-17-3連接電路并存盤。注意要按自己選擇的參數(shù)設置。（2

4、）選擇信號發(fā)生器的輸出信號為矩形波信號，注意其周期要與時間常數(shù)相對應。（3）選擇示波器的量程，按下啟動停止開關，觀察不同時間常數(shù)下微分電路的輸出電壓波形。（4）RC微分電路的特性觀察由同學自行設計參數(shù)，注意，選擇參數(shù)時要使由大到小變化。4RC積分電路（1）在EWB的電路工作區(qū)按圖2-17-4連接電路并存盤。注意要按自己選擇的參數(shù)設置。（2）選擇信號發(fā)生器的輸出信號為矩形波信號，注意其周期要與時間常數(shù)相對應。（3）選擇示波器的量程，按下啟動停止開關，觀察不同時間常數(shù)下積分電路的輸出電壓波形。（4）RC積分電路的特性觀察也由同學自行設計參數(shù)，注意，選擇參數(shù)時要使由小到大變化。四、實驗注意事項1使用EWB時注意選擇適當?shù)姆抡鎯x表量程。2注意微分電路與積分電路的接線是否正確，輸出電壓端子是否正確。3每次要通過按下操作界面右上角的“啟動/停止開關”接通電源，或者暫停來觀察波形。4使用示波器時要注意選擇合適的時間和幅值來觀察波形。5選擇信號發(fā)生器的不同占空比對輸出波形有影響。五、實驗報告要求按規(guī)定完成實驗報告，并回答以下問題：1你設計的RC電路中電阻、電容的參數(shù)是多少？如果觀察RC充放電電路，你所選擇示波器的單位格時間和幅值各為多少？2RC微分電路