實(shí)驗(yàn)二、一階系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程實(shí)驗(yàn)

C0.632C0.632一、

實(shí)驗(yàn)二階系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)實(shí)驗(yàn)1.研究一階電路的零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的規(guī)和特點(diǎn)；二、

學(xué)習(xí)一階電路時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法，了解電路參數(shù)對(duì)時(shí)間參數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明1.RC一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)；RC一階電路如圖2－1所示，開S在‘1’的位置Uc＝0處于零狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)S合向2’的位置時(shí)，電源通R向電容C充電Uc(t)稱為零狀態(tài)響應(yīng)。tuSS圖2－1

圖2－2變化曲線如圖所示，當(dāng)c上升到S所需的時(shí)間稱為時(shí)間常數(shù)。2.RC一階電路的零輸入響應(yīng)；在圖2－1中，開關(guān)S在2’的位置穩(wěn)定后，在合向1’的位置時(shí)，電容C通過(guò)電阻R放電，tecS

()c

稱為零輸入響應(yīng)。變化曲線如2-3所示，當(dāng)下降到所需的時(shí)間稱為時(shí)間常數(shù)

，

3.測(cè)量一階電路的時(shí)間常數(shù)

圖2-1電路的上述暫態(tài)過(guò)程很難觀察，為了觀察電路的暫態(tài)過(guò)程，需采用圖2-4所示的周期性方波作為電路的激勵(lì)信號(hào)方波信號(hào)的周期為T，T只要滿足2，便可在示波器的熒光屏上形成穩(wěn)定的響應(yīng)波形。圖2-3電阻

,電容C串聯(lián)與方波發(fā)生器的輸出端連接用雙通道虛擬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2-5示測(cè)得電容電壓的最大值

()cm

取

a()

，與指數(shù)曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間t的x點(diǎn)，則根據(jù)時(shí)間t的比例尺（掃描時(shí)間t/cm）得該電路的時(shí)間常數(shù)。圖2－4

圖2－51．實(shí)驗(yàn)主板；2．0.01uF（1030.1uF（104）電容,2K（紅黑黑棕4.7K（黃紫黑棕）電阻,跳線若干；1.選擇一階系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)K；2.在實(shí)驗(yàn)主板中選用方波信號(hào)，用跳線將J15與J1接，DRVI采用“一

階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)”腳本，調(diào)節(jié)主板中相應(yīng)電阻，使方波信號(hào)的頻率1KHz，實(shí)驗(yàn)要求輸入信號(hào)的周期要足夠長(zhǎng)，使電容充放電時(shí)間充裕；3.將上方波與C＝0.01uF用跳線接入電阻R=2Ω兩端的與C_IN1處，OUT1接入主板處；4.

測(cè)量時(shí)間常數(shù)，觀察激勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律，測(cè)量并記錄時(shí)間常數(shù)5.

觀察時(shí)間常數(shù)電路參數(shù)

C對(duì)暫態(tài)過(guò)程的影響令R＝4.7KΩ，C0.01uF，觀察并描繪響應(yīng)的波形；6.增大C（取C=0.1uF）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響。1.用示波器觀察階電路零輸入響應(yīng)與零