RC一階電路的方波響應(yīng)

1、實驗六實驗六 RCRC一階電路的方波響應(yīng)一階電路的方波響應(yīng)2、研究電路參數(shù)（、研究電路參數(shù)（R、C值）的改變對過渡過程的影響；值）的改變對過渡過程的影響；一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?、觀測、觀測RC一階電路的方波響應(yīng)；研究方波響應(yīng)的基本一階電路的方波響應(yīng)；研究方波響應(yīng)的基本 規(guī)律和特點(diǎn)；規(guī)律和特點(diǎn)；3、了解、了解RC電路的實際應(yīng)用；電路的實際應(yīng)用；uC(0+)=0+uC+CRiUS(t 0) 1、RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)電路的零狀態(tài)響應(yīng)二、實驗原理二、實驗原理+USuC+CR12i (t=0)uC(0 )=0uC(0+)=0RC=USduCdt+（t 0）uCuC=US(1 e )（t 0）RCt

2、i=USRe（t 0）RCt USi0tuC USR0.632US =RC 時間常數(shù)時間常數(shù)二、實驗原理二、實驗原理2、RC電路的零輸入響應(yīng)電路的零輸入響應(yīng)uC(0+)=U0uCiCRiR+C uCiCRiR+C (t=0)uC(0 )=U00tuC(0+)=U0C=0duCdtuCR+（t 0）（t 0）uC=U0eRCt （t 0）U0uCU0RiC iC= U0ReRCt =RC 時間常數(shù)時間常數(shù)0.368U0 uC(0+)=U0+uC+CRiUS(t 0) 3、RC電路的全響應(yīng)電路的全響應(yīng)+USuC+CRi (t=0)uC(0 )=U0US0tuCU0uC(0+)=U0RC=USduC

3、dt+（t 0）uCuC=US(1 e )+U0eRCt RCt uC=(U0 US)e +USRCt 零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng)暫態(tài)分量暫態(tài)分量 穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量二、實驗原理二、實驗原理二、實驗原理二、實驗原理4、RC電路的方波響應(yīng)電路的方波響應(yīng)+uC+CRiuS(t 0) 觀察觀察uC和和i的波形，需要長余輝慢掃描示波器或數(shù)字存儲的波形，需要長余輝慢掃描示波器或數(shù)字存儲示波器。示波器。 本實驗應(yīng)用方波激勵，觀察到的是本實驗應(yīng)用方波激勵，觀察到的是RC一階電路的重復(fù)性一階電路的重復(fù)性過渡過程。過渡過程。00.5T1T1.5TtUSuS二、實驗原理二、實驗原理4、RC電路的方波響

4、應(yīng)電路的方波響應(yīng)+uC+CRiuS(t 0) 00.5T1T1.5TtUSu0.5T00.5T1T1.5TtUSu 接近或大于接近或大于0.5TU1U2(1) 積分電路積分電路CR+ + u0uiiuRuR+u0=uiRCdu0dt+u0=uit1RCd =u0u0+t1RCuid u0 t1RCuid =RC tb二、實驗原理二、實驗原理5、RC電路的一些應(yīng)用電路的一些應(yīng)用RC1t0u0uit0tbt1t2t3t4t5t6(2) 微分電路微分電路CR+ + u0uCuiiuC+u0=uit1Cd u0R+u0=uiRC1t1Cd u0R uiu0 RCduidt =RC1t1RCd =uiu

5、0u0+u0+uC=uiu0 ui輸出輸出u0的波形與輸入的波形與輸入ui的波形近似的波形近似二、實驗原理二、實驗原理5、RC電路的一些應(yīng)用電路的一些應(yīng)用uit0tbt1t2t3t4t5t6t0u0 =RC tb三、實驗任務(wù)與方法三、實驗任務(wù)與方法1、觀察、觀察RC電路的過渡過程電路的過渡過程按圖按圖1連接實驗線路。其中連接實驗線路。其中R取取10k ，C分別取分別取0.01 F、0.1 F 和和1 F。在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上分別繪制同一在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上分別繪制同一C值下的值下的uC和和iC的波形圖。（的波形圖。（共共3幅圖，每幅圖上幅圖，每幅圖上2個波形個波形）激勵信號激勵信號ui參數(shù)

6、參數(shù)：正方波、：正方波、200Hz、6V峰峰值峰峰值iC圖圖1r 取樣電阻取樣電阻20 + + RCruiuC至示波器至示波器CH1至示波器至示波器CH2三、實驗任務(wù)與方法三、實驗任務(wù)與方法2、觀察微分電路（、觀察微分電路（0.5T）的輸出波形）的輸出波形按圖按圖2連接實驗線路。其中連接實驗線路。其中C取取 ,ui波形同任務(wù)波形同任務(wù)1，0.01 F在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上繪制在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上繪制ui和和uo的波形圖（的波形圖（1幅圖幅圖） 。圖圖2圖圖3（波形參考圖（波形參考圖3）三、實驗任務(wù)與方法三、實驗任務(wù)與方法3、觀察耦合電路（、觀察耦合電路（ 0.5T ）的輸出波形）的輸出波形按

7、圖按圖4連接實驗線路。其中連接實驗線路。其中C取取1 F，ui波形仍同任務(wù)波形仍同任務(wù)1，在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上繪制在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上繪制ui和和uo的波形圖（的波形圖（1幅圖幅圖） 。（波形參考圖（波形參考圖5）圖圖4圖圖5紅紅u uo o藍(lán)藍(lán)u ui i0t擴(kuò)展：擴(kuò)展： 調(diào)節(jié)方波頻率，保持實驗任務(wù)調(diào)節(jié)方波頻率，保持實驗任務(wù)2電路中其余條件不變，電路中其余條件不變，使電路功能在耦合與微分間轉(zhuǎn)換，并研究其規(guī)律。在坐標(biāo)使電路功能在耦合與微分間轉(zhuǎn)換，并研究其規(guī)律。在坐標(biāo)紙同一坐標(biāo)平面上繪制紙同一坐標(biāo)平面上繪制ui和和uo的波形圖（的波形圖（2幅圖幅圖） 。四、注意事項四、注意事項1、用示波器觀察波形時，必須使示波器和信號源共地；、用示波器觀察波形時，必須使示波器和信號源共地；2、電阻和電容上的信號幅度相差甚大，觀察時注意調(diào)節(jié)、電阻和