RC一阶电路的响应测试_实验报告

RC一阶电路的响应测试

一、实验目的

1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。 2. 学习电路时间常数的测量方法。 3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。 4. 进一步学会用虚拟示波器观测波形。 二、原理说明

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。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,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.图6-1(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和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。 3. 时间常数τ的测定方法

用示波器测量零输入响应的波形如图6-1(a)所示。

根据一阶微分方程的求解得知如图6-1(c)所示。

(a) 零输入响应 (b) RC一阶电路 (c) 零状态响应

图 6-1

4. 微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路,

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它对电路元件参数和输入信

uc=Ume-t/RC=Ume-t/

τ

。当t=τ时,Uc(τ)=0.368Um。

此时所对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到0.632

Um所对应的时间测得,

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