《电路与电子技术仿真与实践》-吴霞-电子教案 实验1.6 RC暂态电路

实验1.6 RC暂态电路,电路分析基础实验,1.观察RC电路充放电过程，掌握时间常数的测量方法。,一、实验目的,1.观察图示电路的放电过程。求出时间常数。画出放电曲线。,二、实验任务,2.研究RC积分电路和微分电路的特点。,2.设计时间常数为3ms的RC积分电路和微分电路，用示波器完成在不变，而脉冲信号源周期不同时电路的输入、输出波形的记录。(周期T与时间常数之间关系分别为T=0.1、T=、T=10)。,利用电容放电(或充电)过程进行的测量一阶RC暂态电路时间常数(=RC)的实验方法如下：,方法一：记录放电(充电)开始到放电(充电)电压或电流下降(上升)为其初始值Uo(Io)时的0.368(0.632)所经历的时间即可得到时间常数。,结构、参数或电源电压发生突变，在经历一定时间后达到新的稳态，这个过程称为过渡过程或暂态过程。,方法二：测出放电电压的变化曲线u(t)，在u(t)曲线上选择两点(u1、t1)和(u2、t2)，这两点满足关系式 u(t)=Uo ,因而得到= 。,RC串联，从电容端输出，当时间常数T，电路为积分电路。其输出uo 。,RC串联，从电阻端输出，当时间常数输入信号周期T，电路为微分电路。其输出uoRC ，输出波形为尖脉冲，常用来获得定时触发信号。,1.记录任务1图示电路的放电过程。求出时间常数。,方法一操作：将直流稳压电源调至万用表示数为10V，接入RC充放电电路中，将示波器扫描速率旋钮置于,慢扫描档、探棒联接至电路输出端，通过单刀双掷开关连通和,观察充电过程，当电容两端电压充电至10V后，将与接通，记录输出电容两端电压从10V下降到3.68V时所经历的时间，即为时间常数。,方法二操作：通过数控智能函数信号发生器送出方波作为输入信号，将示波器探棒连接至电路输出端，观察输出波形，在曲线上选择两点(u1、t1)和(u2、t2)，代入公式计算得到。,2.通过数控智能函数信号发生器送出方波作为输入信号，完成=3ms的RC微分电路的联接。将示波器两个探棒CH1和CH2分别联接至电路输入、输出端。调节信号发生器的频率，使其分别为1kHz(T=3ms)、10kHz (T=0.1=0.3ms)、 100Hz(T=10=30ms)，分别记录输入、输出波形。,每对输入、输出波形均画在一个坐标系上。 CH1和CH2零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置均调为一致,3.=3ms积分电路，步骤同2。,2. 设计为3ms的RC微分电路、积分电路，计算参数，写出实验的简要过程与步骤。,3. 完成在脉冲信号源周期不同(T=0.1、T=、T=10)时微分和积分电路的输入、输出六对曲线记录，得出结论。完成思考题。,六、注意事项,在观察RC积分电路和微分电路输入、输出六对曲线 时，应将示波器两个通道的零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置分别调为一致。,用方法一测量时，记录放电电压下降为其最大值 的0.368倍时所经历的时间，可用秒表或慢扫描示波器读出，因为误差较大，所以需要采用多次测量取平均值的方法以减小误差。,