实验三-一阶电路时域响应.pptx

实验三：一阶电路时域响应实验三：一阶电路时域响应一、一、实验目的实验目的1.1.学习用示波器观察和分析电路的响应。学习用示波器观察和分析电路的响应。2.2.研究研究RCRC电路在方波激励下，响应的基本电路在方波激励下，响应的基本 规律和特点。规律和特点。3.3.熟练掌握常用仪器的使用方法。熟练掌握常用仪器的使用方法。二、实验设备二、实验设备1.1.函数信号发生器函数信号发生器2.2.数字示波器数字示波器3.3.元器件板元器件板零状态响应零状态响应 储能元件的初始值储能元件的初始值为零，仅仅由输入激励为零，仅仅由输入激励引起的响应引起的响应时间常数时间常数:=RC工程上当工程上当t5时可可以看成以看成稳态uc(t)tus0.632us三、实验原理三、实验原理:响应及其波形响应及其波形1SR+-usic+-2Cuc(t)零输入响应零输入响应电路在无激励情况下，电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态由储能元件的初始状态引起的响应引起的响应工程上当工程上当t5时可可以看成以看成稳态uc(t)tus0.368usuc(t)1SR+-usic+-2C全响应全响应电路在输入激励和储能电路在输入激励和储能元件的初始储能共同作元件的初始储能共同作用下引起的响应用下引起的响应uc(t)tus全响应全响应5101SR+-usic+-2Cuc(t)US(t)t0T/2 UC T/21 1、积分电路、积分电路:设设U UC C(0)=0(0)=0UC(t)=i(t)dt=dt =UR(t)dt当当 时，UR(t)UC(t)US(t)UR(t)Uc(t)US(t)dt 积分特性条件：积分特性条件：1C1CUR(t)R1RC1RCUS(t)RCUc(t)UR(t)RCUSURUS(t)US(t)t0T/2微分电路图微分电路图 =RC2 2、微分电路、微分电路:UR T/2 UR(t)=i(t)R=RC 当当 时，UC(t)UR(t)US(t)UC(t)UR(t)RC微分特性条件：微分特性条件：d UC(t)dtd US(t)dtCUS(t)RUC(t)UR(t)四、实验内容四、实验内容（一）交流仪器的调节使用：（一）交流仪器的调节使用：如图所示连接电路（如图所示连接电路（A A、B B 相连相连）：）：从信号从信号源上输出源上输出V(V(峰峰-峰值峰值)、10KHz10KHz方波信号，方波信号，用示波器观测波形。用示波器观测波形。ABAB（二）对方波的直流补偿：偏置！（二）对方波的直流补偿：偏置！US(t)/V0T/ms图图1补偿前的方波补偿前的方波2.5-2.5T/msUS(t)/V0图图2 补偿后的方波补偿后的方波5（1 1）将示波器所测垂直通道水平线（）将示波器所测垂直通道水平线（0 0电位线）调至中电位线）调至中央央,且耦合方式置于且耦合方式置于“DCDC”进行测量。若对两路信号进行测量。若对两路信号精确测量时，则将两路垂直输入耦合方式均做以上调精确测量时，则将两路垂直输入耦合方式均做以上调整。整。12（2 2）调信号发生器的偏置档（或）调信号发生器的偏置档（或DC OFFSETDC OFFSET档），使示波器显示的信号由图档），使示波器显示的信号由图1 1调整为图调整为图2 2即可。即可。RCUC(t)（三）一阶电路时域响应：（三）一阶电路时域响应：1.1.电容两端电压波形：电容两端电压波形：信号为幅值信号为幅值5V5V、T=0.1mST=0.1mS（f=10KHf=10KHZ Z）方波信号。）方波信号。(1)R=1K(1)R=1K C=2200pF;C=2200pF;(2)R=6.2K(2)R=6.2K C=2200pF;C=2200pF;(3)R=100K (3)R=100K C=2200pF C=2200pF US(t)用示波器观测记录三种情况下用示波器观测记录三种情况下Uc(t)Uc(t)，指出积分电，指出积分电路波形。注意标注响应波形时间常数路波形。注意标注响应波形时间常数 位置。位置。CH2CH1US 地地UO2.2.电阻两端电压波形：电阻两端电压波形：信号为幅值信号为幅值5V5V、T=0.1mST=0.1mS（f=10KHf=10KHZ Z）方波信号。）方波信号。(1)R=1K(1)R=1K C=2200pF;C=2200pF;2)R=6.2K2)R=6.2K C=2200pF;C=2200pF;(3)R=100K (3)R=100K C=2200pF C=2200pFRCUR(t)US(t)用示波器观测记录三种情况下用示波器观测记录三种情况下U UR R(t)(t)，指出微分，指出微分电路的波形。注意标注响应波形时间常数电路的波形。注意标注响应波形时间常数 位置。位置。五、实验报告要求五、实验报告要求1.在直角坐标纸上画出一阶电路的各种响应在直角坐标纸上画出一阶电路的各种响应波形，标明实验电路参数波形，标明实验电路参数RC、时间常数、时间常数 。2.UR(t)的哪一种波形满足微分电路的要求的哪一种波形满足微分电路的要求?3.UC(t)的哪一种波形满足积分电路的要求的哪一种波形满足积分电路的要求?4.总结信号源、示波器的基本使用方法。总结信号源、示波器的基本使用方法。US(t)t0实验报告绘图格式：标明波形参数实验报告绘图格式：标明波形参数t/msUS(t)/V0UR(t)/Vt/ms0