电路实验四(一阶电路的响应测试及正弦交流电波形观测).pdf

实验名称：实验名称：实验四一阶电路的响应测试及正弦交流电波形观测班级：班级：学号：学号：姓名：姓名：指导教师指导教师：成绩：成绩：评阅时间评阅时间：1 1、实验目的及设备、实验目的及设备1测定 RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。2.学习电路时间常数的测量方法。3.设备：PC 机一台，Multisim 软件。2 2、实验原理及步骤、实验原理及步骤1电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，如用示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利用信号发生器输出方波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。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，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。2.下图 B-（a）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和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数。时间常数的测定方法:用示波器测量零输入响应的波形如图 B-(b)所示。因为 ucUme-t/RCUme-t/。当 t时，Uc()0.368Um。此时所对应的时间就等于。亦可用零状态响应波形增加到 0.632Um 所对应的时间测得，如图 B-(c)所示。+UmuUmuucuR0t0tcUmCUm0.632uiu0c0.368t0t(a)RC 一阶电路（b)零输入响应(c)零状态响应图 B3.在仿真软件上建立电路如上图（a），取 R1K，C10nF。ui 为脉冲信号发生器输出的 Um5V、f1KHz的方波电压信号，将激励源 ui 和响应 uC 的信号分别连至示波器的两个通道，请观察激励与响应的变化规律，测算出时间常数，并与计算值比较。时间常数计算值：时间常数测量值：3 3、附加题、附加题观测、理解电感、电容电流元件上电压和电流之间的关系。原理：1）.电感元件上：设电流i 2Ishin(t i)，由公式u Ldi得dtu Ld2Ishin(t i)2ILsin(t i90)dt故，电感上电压电流有效值关系：U=LI，电压电流的相位关系：电压超前电流90du2）.电容元件上：设电压u 2Ushin(t u)，由公式i C得dti Cd2Ushin(t u)2UCsin(t u90)dt1U CI，电压电流的相位关系：电压滞后电流90故，电容元件上电压电流有效值关系：3）建立下图电路，画出示波器ABC 通道的波形，分析电感、电容电流元件上电压和电流之间的关系。