實(shí)驗(yàn)五RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)

1、歡迎同學(xué)們到電子電工實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn) 1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 該實(shí)驗(yàn)通過改變電路中RC的參數(shù)，觀察：一、RC電路過渡過程及時(shí)間常數(shù)的變化；二、微分電路和應(yīng)具備的條件三、積分電路和應(yīng)具備的條件實(shí)驗(yàn)五 RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零 狀態(tài)響應(yīng)(指p91、輔p27)2一、時(shí)間常數(shù) 的測定方法 、過渡(放電)過程：(模擬電路) RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時(shí)間常數(shù) 。一階網(wǎng)絡(luò)在沒有輸入信號作用時(shí)，由電路中動(dòng)態(tài)元件的初始貯能所產(chǎn)生的響應(yīng)，就是零輸入響應(yīng)。 零輸入的一階電路 一階電路的響應(yīng)曲線 RC并聯(lián)穩(wěn)壓電源t=0+-RUs+-KUc3 、過渡(充電)過程： (

2、模擬電路) 一階網(wǎng)絡(luò)中，動(dòng)態(tài)元件的初始儲(chǔ)能為零時(shí)，由施加于網(wǎng)絡(luò)的輸入信號產(chǎn)生的響應(yīng)即為一階網(wǎng)絡(luò)的零狀態(tài)響應(yīng)。 輸入信號最簡單的形式是恒定的成階躍的電壓或電流。我們亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形來測定時(shí)間常數(shù)。 穩(wěn)壓電源零狀態(tài)的一階電路 一階電路的響應(yīng)曲線 RC串聯(lián)+-Us+-UcK(t)Rt=04 電路的過渡過程是十分短暫的變化過程。用一般示波器觀察過渡過程，必須使之重復(fù)出現(xiàn)。為此，用方波來模擬階躍激勵(lì)信號，方波的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵(lì)信號；方波下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵(lì)信號，只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)。 電路在這樣的方波信號的激勵(lì)下，是和直流電路接通與斷開的過渡過程是基

3、本相同的。 U0t輸入信號輸出信號T/2 T5一、RC過渡電路的測試 選擇R=10K， C=3300(332)pF，組成RC充放電電路，在示波器上觀察變化曲線。 輸入方波電壓US=4V 頻率F=1KHzRCtU0t輸入信號T/2 T0T/2 TU輸出信號6二、微分電路的測試（輸出電壓是輸入電壓的微分） 由R=100、C=0.01uF 組成微分電路，在示波器上觀察變化曲線，觀察其響應(yīng)曲線。逐步增大R之值，觀察曲線變化。 微分電路必須滿足的兩個(gè)條件：一是RCT2、二是必須在電阻“R”兩端輸出。UT/20t輸入信號輸出信號T/2 T0.368輸入方波信號7三、積分電路的測試：輸出信號電壓與輸入電壓的

4、積分成正比。 由R=10K，C=0.47uF組成積分電路，在示波器上觀察變化曲線，繼續(xù)增大“C”之值，觀察曲線的變化。 積分電路必須滿足的兩個(gè)條件：一是RCT2、二是必須在電容“C”兩端輸出。 輸入方波信號相位差UTt1/2T08輸 入輸 出US (V)FRCU 測 計(jì)1239輸入信號輸出信號T/2 TttttT/2T/2T/2 T T TUUUU0000相位差UTt0000tttTTTT/2T/2T/2T/2UUU10、 注意： 、改變電阻或電容參數(shù)時(shí)數(shù)值應(yīng)拉大些 二、電容應(yīng)用專用儀器測得其容量后再計(jì)算 三、要正確操作示波波器，注意選取電壓的測 量功能 四、在不同電阻參數(shù)的電路中其時(shí)間常數(shù)“” 要用示波器測量和理論計(jì)算 五、積分電路因?yàn)槭欠e分信號輸出，其時(shí)間常 數(shù)“”不用測量 六、各種特性圖要分別用坐標(biāo)紙繪制并作出比較 七、科學(xué)、合理、實(shí)用地制定一個(gè)綜合數(shù)據(jù)表格11實(shí)驗(yàn)五 RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)電路板電