首页 / 资料下载

一阶电路动态过程的研究实验

来源:    作者:    发布时间:2018-9-15 22:14:31

一阶电路动态过程的研究实验

一、一阶电路动态过程的研究实验实验目的

(1)研究一阶电路的零输入响应,零状态响应及全响应的基本规律和特点。

(2)学习一阶电路时间常数τ的测量方法。

(3)熟悉微分和积分电路结构,加深对构成微分和积分电路必要条件的理解。

(4)熟悉示波器的使用方法。

二、一阶电路动态过程的研究实验原理及说明

 。1)含有L、C元件的电路称动态电路。描述动态电路的方程是微分方程,由给定的初始条件可求得电路的响应。对线性电路其响应可分为零状态响应、零输入响应及全响应。初始状态为零,仅激励引起的响应叫零状态响应;激励为零,由初始条件引起的响应叫零输入响应;同时同激励和初始条件引起的响应叫全响应。电路中只含有一个电感或电容元件时称为一阶电路。

 。2)一阶电路的零输入响应总是按指数规律衰减,零状态响应总是按指数规律递增或递减,衰减和递增速率的快慢,决定于电路本身参数所确定的时间常数τ。在RC电路中,τ=RC;在RC电路中,τ=L/R。

 。3)动态电路的过渡过程是短暂的单次变化过程,在瞬间发生又很快消失,所以观察这一过程是有困难的,常用方法是用方波仪记录其过程。在实验室中,根据电路时间常数τ的大小不同分别采用不同的实验方法。当τ较大时(数秒),一般采用卡秒表的方法,即在“换路”的同时,既观测电压(或电流)的数值,又启动秒表记录时间,从而可以记录下电压(或电流)随时间变化的规律。当τ较小时,一般采用示波器观测。为了便于观测,必须使单次过渡过程重复出现?梢杂梅讲ǖ那把卮娴ゴ谓油ㄖ绷鞯缭,这样,在方波的每一个前沿和后沿,都出现一次过渡过程。

 。4)微分电路和积分电路是脉冲数字电路中最常见的波形变换电路。如果输入是方波信号,对于微分电路,当电路时间常数τ远远小于方波的脉冲宽度Tp(20倍以上)时,电路输出与输入近似呈微分关系,即将方波变换成正负极性的尖脉冲;对于积分电路,如果电路时间常数τ远远大于方波的脉冲宽度Tp(20倍以上),电路输出与输入近似呈积分关系,即将方波变换成三角波。

三、一阶电路动态过程的研究实验电路及元器件参数

  实验电路见电路原理实验箱《一阶电路动态过程的研究》单元,R1=3KΩ、R2=5.1KΩ、R3=5.1KΩ、R4=2.4KΩ、C1=10μ、C2=0.1μ、L1=100mH、L2=100mH。在这个单元上,可以做RC微分、RC积分、RL微分、RL积分。

四、一阶电路动态过程的研究实验内容及方法步骤

(一)微分电路与积分电路的研究

(1)RC微分电路如图1所示,调节方波仪输出频率,使方波脉冲宽度满足微分电路的必要条件,将R2、R4分别接入,观察微分电路输出有何不同,并将波形画在附表本图2中。

(2)RL微分电路如图2所示,调节方波仪输出频率,使方波脉冲宽度满足微分电路的必要条件,将R1、R3分别接入,观察微分电路输出有何不同,并将波形画在附表图2中。

(3)RC积分电路如图3所示,在方波脉冲宽度满足积分电路必要条件下将R1、R3分别接入,观察积分电路输出有何不同,并将波形画在附表图4中。

(4)RL积分电路如图4所示,在方波脉冲宽度满足积分电路必要条件下,将R2、R4分别接入,观察积分电路输出有何不同,并将波形画在附表5中。

五、一阶电路动态过程的研究实验测试记录表格

  见附表。

六、一阶电路动态过程的研究实验注意事项

(1)电路左端为输入端,加方波信号,右端为输出端,接示波器,不要弄错。

(2)用示波器观察波形,一定要将输入信号选择开关置于“AC”位置,随被测信号幅值不同,改变幅值开关的位置,使波形清晰可测。

七、预习及思考题

(1)微分电路如图5所示,R=5.1KΩ,C1=0.1μF,试问对方波脉宽有什么要求?

八、一阶电路动态过程的研究实验报告要求

(1)分别画出微分电路、积分电路输出波形,并指出随电阻R值的不同,波形有何变化?

九、一阶电路动态过程的研究实验用仪器、仪表、设备

序号

名 称 型 号

技术特性及说明

数量

备注

1

电路原理实验箱或实验板

一阶电路动态过程的研究

1

自行开发研制

2

示波器

1

自备

6

2号实验导线

二端2号镀金插头

n







一阶电路动态过程的研究实验.doc

www.wheelersgifts.com
友情链接:中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网  中国福彩网