一阶电路的方波响应.ppt

一阶电路的方波响应实验目的1.学习观察测试RC电路的阶跃响应,学习时间常数τ的测量方法.2.观测微分和积分的过程,了解其过程形成条件. 基本概念１．零状态响应:储能元件的初始值为0，电路接阶跃信号U０，电路的响应为零状态响应　　　　　　　　　　　　　　　　２．零输入响应:电路的储能元件具有初始能量且输入为零，电路的响应为零输入响应０yx在方波信号的上升沿，相当于电路接通阶跃信号U0,电路的响应为零状态阶跃响应在方波信号的下降沿，相当于电路的储能元件具有初始能量且输入为零，电路的响应为零输入响应(a)方波信号(b)Uc波形(c)i(t)波形电容充电电容放电 时间常数τ的测量方法1.理论计算值: τ=RC其中: R---电阻值; C---电容值2.由uc波形测量: τ=n·Dxb=0.632aτ=n·Dx 微分电路的观测 选择适当的电路参数,使电路的时间常数τ远小于方波的周期,且uc远大于uR,于是电阻两端的输出电压uR为正负交变的脉冲波 积分电路的观测 将RC电路的电容两端作为输出端,在电路参数满足τ远大于方波周期的条件下,电路的输出电压近似地正比于输入电压对时间的积分,它的方波响应为周期变化的三角波 实验内容1.观测一阶RC电路的阶跃响应表10-1R(kΩ)C(μf)uc波形图 i(t)波形图τ(ms)5.10.01100.01计算值实测值2.观测微分电路、积分电路的方波响应微分电路积分电路表10-2R(kΩ)C(μf)微分电路uc波形图积分电路uc波形图100.002100.1 注意事项 为了分析电路元件参数的变化对响应的影响,改变参数时,应保持示波器的垂直灵敏度和水平灵敏度不变 实验报告要求 1.与方波信号对应起来,绘出: 1) uc波形图 2) i(t)波形图 3)微分电路uR波形图 4)积分电路uc波形图2.计算时间常数τ,分析参数变化对 τ的影响.。