?/p>
实验?/p>
RC
一阶电路的响应测试
一、实验目?/p>
1.
测定
RC
一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应?/p>
2.
学习电路时间常数的测量方法?/p>
3.
掌握有关微分电路和积分电路的概念?/p>
4.
进一步学会用示波器观测波形?/p>
二、原理说?/p>
1.
动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程?/p>
测量有关的参数,
就必须使这种单次变化的过程重复出现?/p>
为此?/p>
我们利用信号发生器输?/p>
的方波来模拟阶跃激励信号,即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;
利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号?/p>
只要选择方波的重复周期远大于电路
的时间常?/p>
τ
?/p>
那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下?/p>
它的响应就和直流电接通与
断开的过渡过程是基本相同的?/p>
2.
?/p>
7-1
?/p>
b
)所示的
RC
一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减?/p>
增长,其变化的快慢决定于电路的时间常?/p>
τ
?/p>
3.
时间常数
τ
的测定方?/p>
:
用示波器测量零输入响应的波形如图
7-1(a)
所示?/p>
根据一阶微分方程的求解得知
u
c
?/p>
U
m
e
-t/RC
?/p>
U
m
e
-t/
τ
。当
t
?/p>
τ
时,
Uc(
τ
)
?/p>
0.368U
m
?
此时所对应的时间就等于
τ
?/p>
亦可用零状态响应波形增加到
0.632U
m
所对应的时间测得,
?/p>
?/p>
13-1(c)
所示?/p>
a)
零输入响?/p>
(b) RC
一阶电?/p>
(c)
零状态响?/p>
?/p>
7-1
4.
微分电路和积分电路是
RC
一阶电路中较典型的电路?/p>
它对电路元件参数和输入信
号的周期有着特定的要求?/p>
一个简单的
RC
串联电路?/p>
在方波序列脉冲的重复激励下?/p>
?
满足
τ
?/p>
RC<<
2
T
时(
T
为方波脉冲的重复周期?/p>
,且?/p>
R
两端的电压作为响应输出,则该
电路就是一个微分电路?/p>
因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比?/p>
如图
0.368
t
t
R
C
t
t
0.632
0
0
0
0
+
c
u
u
U
m
c
u
c
u
u
u
U
m
U
m
U
m