二階電路的響應

二階電路的響應

1、觀測二階電路零狀態(tài)響應的基本規(guī)律和特點。2、分析電路參數(shù)對電路響應的影響。3、觀察零狀態(tài)響應的狀態(tài)軌跡，學習判斷電路動態(tài)過程的性質(zhì)。實驗目的實驗目的實驗要求知識點難點指導二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導實驗原理說明1、線形網(wǎng)絡(luò)中，當含有電感L、又含有電容C時，稱為二階電路，如圖10-1所示。根據(jù)基爾霍夫定律，電路中電壓、電流，可用二階微分方程表達

圖10-1

圖10-2二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導為便于分析并解答，現(xiàn)以電容C對R、L放電為例，具體分析圖10-2所示電路，其對應的二階微分方程為：

設(shè)初始值為：uC（0+）=uC（0-）=U0，I（0+）=I（0-）=0，上式微分方程的解為：式中A，B是由初始條件決定的常數(shù)，P1，P2是微分方程的根，且有：

二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導

令：

（稱衰減系數(shù)）

（稱固有振蕩角頻率）

（ωd稱振蕩角頻率）

則：

顯然，電路的響應與電路參數(shù)有關(guān)，當電路參數(shù)為不同值時，電路的響應可能出現(xiàn)以下情況：

二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導⑴當時，稱為非振蕩（過阻尼）放電過程。其響應為

⑵當時，稱為臨界（臨界阻尼）狀態(tài)，其響應為

⑶當時，稱為衰減振蕩（欠阻尼）放電過程。其響應為

二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導⑷當R=0時，稱為等幅振蕩（無阻尼）過程。其響應為2、震蕩頻率ωd與衰減系數(shù)σ的實驗測量方法：當電路出現(xiàn)衰減振蕩時，其響應為：

將uc(t)(或i(t))送入示波器，顯示出電壓（或電流）波形，如圖10－3所示。

圖10-3

圖10-4二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導3、動態(tài)電路的狀態(tài)軌跡按圖10-4接線，US（t）階躍信號如圖所示。將uC（t）信號接示波器，便可觀察到電路的狀態(tài)軌跡，如圖10-5所示。

（a）欠阻尼

（b）臨界阻尼

二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導（c）過阻尼

實驗設(shè)備1、電工實驗裝置：DG012T、DG02、DY05N2、示波器實驗內(nèi)容1、觀察R、L、C串聯(lián)電路響應，調(diào)節(jié)電阻R值，記錄不同參數(shù)時，電路響應波形。實驗電路可參照圖10-4所示電路連接，R為10K電位計，c選1000PF電容，L為2.5mH。二階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導（方波幅值選1V至2V，頻率選1至3KHz）。2、調(diào)整R值，將uC（t）接示波器，觀察uC（t）軌跡并記錄波形。

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