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S--S--实验十

RC阶路的响应测试一实目1．究RC一电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。2．习一阶路时间常数的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响。3．握微分路和积分电路的基本概念。

二原说1．RC一电路的零状态响应

U

C

RC一电路如图－1所开关S在1的置ｕ＝0，C处于零状态当开关S合向2的置时电通过R电容C充电，ｕ（）为零状态响应，CtSS变化曲线如图12－所示上到U所要的时间C

UU

S

图12－/V称为时间常数RC。2．一阶电路的零输入响应在图121，开关S在2的置电路定后，再合1位

图12－

t/s置时，电容C通R放电，ｕ（）称为零输入响应，CteS

U

/V变化曲线如图12－所示ｕ下到UC间称为时间常数。3．量一阶电路时间常数

所需要的时

0.368US

图12－

t/U

b

T

T

t

2图12－4

0

x

t图12－5图12－电路的上述暂态过程很难观察，为了用普通示波器观电路的暂态过程，需采用图124示的周期性方波ｕ作为电路的激励信号，方波信号的周期为T，要满足S便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。2电阻、容C串与方波发生的输出端连接，用双踪示波器观察电容电，C可观察到稳定的指数曲线12－所光上测得电容电压最大U/

，

URCURC取

b指数曲线交点对应时轴的ｘ点则根据时间轴比例（扫描tt时间电路的时间常数。cm4．分电路积分电路

u

在方波信号ｕ用在电阻R电容串联电路中，当满足电路时间常数远小于方波周期T的件时，电阻两端（输出）的电

方波输入信号呈微关系，uRC

St

，该电路称为微分电路。

u

R

T

t当满足电路时间常数大于方波周期T的件时容C两出的电压ｕ与波输入信号ｕ积分关系，uC

t，该电路称为S

t

(a)积分电路。uC微分电路和积分电路的输出、输入关系如图12（ａ示

(b)三实设

T2

T

t图12－61．踪示波；2．号源（波输出3．MEEL－组。四实内

示波器实验电路如图12－所，图中电阻R、容C从MEEL—03组上选。ㄇ肟炊呗钒宓淖呦，认清激励与响应端口所在的位置认清Ｃ元件的布局及其标称值各开关的通断位置等双示器观察电路激励（方波）信

信号源（方波〕

R

C号和响应信号。为方波输出信号，将信号源的“波形选择S开关置方波信号位置上号的信号输出端与示波器探头

图12－连接，接通信号源电源，调节信号源的频率旋钮（包频段选”关、频率粗调和频率细调旋钮输信号的频率为kHZ（由频率计读出节出信号幅值调”旋钮，使方波的峰－峰值Ｖ＝Ｖ固定信号源的频率和幅值不变。1．一阶电路的充、放电过程（测时常数τ令=10kＣ0.01用波器观察激ｕ与应ｕ的SC化规律，测量并记录时间常数τ。（）察时间常数τ（即电路参数C）对暂过程的影响：＝Ｃ=0.01Ｆ察并描绘响应的波形增取0.01～μF增（１０kΩ30kΩ定性地观察对响应的影响。2．分电路积分电路（）分电路：Ｒ=100ｋΩ，＝0.0μＦ，用示波器观察激与应ｕ的SC化规律。（）分电路：将实验电路中ＲＣ元件位置互换，Ｒ=100Ω＝１Ｆ，用示波器观察激励ｕ与应的变化规律。SR五实注事/

CC1调电子仪器各旋钮时作不要过猛实前尚需熟读双踪示波器的使说明，特别是观察双踪时特别注意开关钮的操作与调节以及示波器探头的地线不允许同时接不同电势。2．号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地以外界干扰而影响测量的准确性。3．波器的度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。六预与考1．示波器一阶电路零输入响应和零状态响应时，为什么激励必须是方波信号？2．知一阶电路的=１０Ω，＝１μ，试计算时间常数τ，根据τ值的物理意义，拟定测量τ的案。3．Ｒ一阶电路中，ＲＣ的大小变化时，对电路的响应有何影响？4．谓积分路和微分电路，它们必须具备什么条件？它们在方波激励下，其输出信号波形的变化规律如何？这两种电路有何功能？七实报要1．据实验1（）测结果，绘出—阶电路充、放电时Ｕ与励信号对应的变化曲线，由曲线测得τ值并与参数值的理论计算结果作比较，分析误差原因。2．据实验2观测结果，绘出积分电路、微分电路输出信号与输信号对应的波形。3．答思考3、4。/