實驗五動態(tài)網(wǎng)絡響應的-中北大學電工電子實驗教學中心

實驗五動態(tài)網(wǎng)絡響應的研究實驗目的：1、學會用示波器研究電路中的時域響應的基本方法。2、觀察RC電路中的零輸入響應，階躍響應和矩形脈沖響應。3、研究時間常數(shù)τ的意義實驗設備：雙蹤示波器信號源（方波輸出）實驗原理：1、RC電路的零狀態(tài)相應RC電路如圖1所示，開關在‘1’的位置，處于零狀態(tài)，當開關合向‘2’的位置時，電源通過電阻向電容充電，稱為一階電路零狀態(tài)響應。變化曲線如圖2所示，當上升到所需的時間稱為時間常數(shù)。2、RC電路的零輸入相應在下圖1中，開關在‘2’的位置電路穩(wěn)定后，在合向‘1’的位置時，電容通過放電，稱為一階電路的零輸入響應。變化曲線如圖3所示，當下降到所需的時間稱為時間常數(shù)。3、測量一階電路的時間常數(shù)動態(tài)網(wǎng)絡的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時間常數(shù)較大的電路，可用慢掃描長余示波器觀察光點移動的軌跡。然而能用一般的雙蹤示波器觀察過渡過程和測量有關的參數(shù)，必須使這種單次變化的過程重復出現(xiàn)。

為此，我們利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即令方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應的正階躍激勵信號；方波下降沿作為零輸入響應的負階躍激勵信號，只要選擇方波的重復周期遠大于電路的時間常數(shù)，電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵下，它的影響和直流接通與斷開的過渡過程是基本相同的。

將圖4所示的周期為的方波信號作為電路的激勵信號，只要滿足，便可在示波器的熒光屏上形成穩(wěn)定的響應波形。用雙蹤示波器觀察電容電壓，便可觀察到穩(wěn)定的指數(shù)曲線，如圖5所示，在熒光屏上測得電容電壓的最大值，取，與指數(shù)曲線交點對應時間軸坐標為，則根據(jù)時間軸比例尺即可確定該電的時間常數(shù)。4、、微微分分電電路路和和積積分分電電路路方波波信信號號作作用用在在串串聯(lián)聯(lián)電電路路中中，，當當滿滿足足電電路路時時間間常常數(shù)數(shù)遠遠遠遠小小于于方方波波周周期期的的條條件件時時，，電電阻阻兩兩端端（（輸輸出出））的的電電壓壓與與方方波波輸輸入入信信號號呈呈微微分分關關系系該電電路路稱稱為為微微分分電電路路。。當當滿滿足足電電路路時時間間常常數(shù)數(shù)遠遠遠遠大大于于方方波波周周期期的的條條件件時時，，電電容容兩兩端端（（輸輸出出））的的電電壓壓與與方方波波輸輸入入信信號號呈呈積積分分關關系系該電路稱為為積分電路路。實驗內(nèi)容及及步驟1、調(diào)節(jié)脈脈沖信號發(fā)發(fā)生器輸出出峰-峰值值的方波電壓壓信號，并并通過示波波器探頭將將激勵源信信號和響應應信號分別別連至示波波器的兩個個輸入口和和。。2、一階電電路的充放放電過程測量時間常常數(shù)：：令用示波器觀觀察激勵與與響響應的的變化化規(guī)律，測測量并記錄錄時間常數(shù)數(shù)。觀察時間常常數(shù)（即電電路參數(shù)和和））對對暫態(tài)過程程的影響：：令觀察并描繪繪響應的波波形，繼續(xù)續(xù)增大（（?。┗蛟龃螅ǎㄈ。?，定性性地觀察對對響應的影影響。3、微分電電路和積分分電路積分電路：：令，，用示波器觀觀察激勵與與響應的的變變化規(guī)律微分電路：：將實驗電路路中的和和元元件位位置互換，，令，，用示波器器觀察激激勵與與響響應的的變化規(guī)規(guī)律。實驗注意意事項調(diào)節(jié)電子子儀器各各旋鈕時時，動作作不要過過猛。實實驗前，，尚需熟熟讀雙蹤蹤示波器器的使用用說明，，特別是是觀察雙雙蹤時，，要特別別注意開開關，旋旋鈕的操操作與調(diào)調(diào)節(jié)。信號源接接地端與與示波器器接地端端要連在在一起(稱共地地)，以以防外界界干擾影影響測量量的準確確性。示波器的的輝度不不應過亮亮，尤其其是光點點長期停停留在熒熒光屏上上不動時時，應將將輝度調(diào)調(diào)暗，以以延長示示波器的的使用壽壽命。謝謝觀看看/歡迎下載載BYFAITHIMEANAVISI