實驗十二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究

實驗十二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究第1頁/共10頁實驗十二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究

基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心第2頁/共10頁一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)用實驗方法研究二階動態(tài)電路的響應(yīng)，了解電路元件參數(shù)對響應(yīng)的影響。2.觀察、分析二階電路響應(yīng)的三種狀態(tài)軌跡及其特點，以加深對二階電路響應(yīng)的認(rèn)識與理解。第3頁/共10頁二、原理說明

一個二階電路在方波正、負(fù)階躍信號的激磁下，可獲得零狀態(tài)與零輸入響應(yīng)，其響應(yīng)的變化軌跡決定于電路的固有頻率，當(dāng)調(diào)節(jié)電路的元件參數(shù)值，使電路的固有頻率分別為負(fù)實數(shù)、共軛復(fù)數(shù)及虛數(shù)時，可獲得單調(diào)地衰減、衰減振蕩和等幅振蕩的響應(yīng)。在實驗中可獲得過阻尼，欠阻尼和臨界阻尼這三種響應(yīng)圖形。簡單而典型的二階電路是一個RLC串聯(lián)電路和GCL并聯(lián)電路，這二者之間存在著對偶關(guān)系。本實驗僅對GCL并聯(lián)電路進(jìn)行研究。第4頁/共10頁三、實驗內(nèi)容動態(tài)電路實驗板與實驗十一相同，如圖10-3所示。利用動態(tài)線路板中的元件與開關(guān)的配合作用，組成如圖11-1所示的GCL并聯(lián)電路。令R1＝10KΩ，L＝10mH，C＝1000PF，R2為10KΩ可調(diào)電阻器，令函數(shù)信號發(fā)生器的輸出為Um＝3V，f＝1KHz的方波脈沖信號，通過同軸電纜線接至上圖的激勵端，同時用同軸電纜線將激勵端和響應(yīng)輸出端接至雙蹤示波器的YA和YB兩個輸入口。第5頁/共10頁第6頁/共10頁1.調(diào)節(jié)可變電阻器R2之值，觀察二階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)由過阻尼過渡到臨界阻尼，最后過渡到欠阻尼的變化過渡過程，分別定性地描繪、記錄響應(yīng)的典型變化波形。

2.調(diào)節(jié)R2使示波器熒光屏上呈現(xiàn)穩(wěn)定的欠阻尼響應(yīng)波形，定量測定此時電路的衰減常數(shù)α和振蕩頻率ωd。

3.改變一組電路參數(shù)，如增、減L或C之值，重復(fù)步驟2的測量，并作記錄。隨后仔細(xì)觀察，改變電路參數(shù)時，ωd與α的變化趨勢，并作記錄。第7頁/共10頁電路參數(shù)

實驗次數(shù)元

件

參

數(shù)測量值R1R2LCαω110KΩ調(diào)至某一欠阻尼態(tài)10mH1000PF

210KΩ10mH3300PF

310KΩ10mH0.33μf

430KΩ10mH3300PF

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第8頁/共10頁四、實驗注意事項

1.調(diào)節(jié)R2時，要細(xì)心、緩慢，臨界阻尼要找準(zhǔn)。2.觀察雙蹤時，顯示要穩(wěn)定，如