RC一階電路的響應

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1、RC一階電路的響應1、研究RC電路在零輸入，階躍激勵和方波激勵情況下，響應的基本規(guī)律和特點。2、學習用示波器觀察分析電路的響應。實驗目的實驗目的實驗要求知識點難點指導實驗原理說明實驗目的實驗要求知識點難點指導RC一階電路的響應1、一階RC電路對階躍激勵的零狀態(tài)響應就是直流電源經(jīng)電阻R向C充電。對于圖9-1所示的一階電路,當t=0時開關K由位置2轉到位置1,由方程：初始值：可得出電容和電流隨時間變化的規(guī)律：RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導上述式子表明,零狀態(tài)響應是輸入的線形函數(shù)。其中τ=RC，具有時間的量綱，稱為時間常數(shù)，它是反映電路過渡過程快慢程度的物理量

2、。τ越大，暫態(tài)響應所待續(xù)的時間越長。反之，τ越小，過渡過程的時間越短。圖9-1RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導2、電路在無激勵情況下，由儲能元件的初始狀態(tài)引起的響應稱為零輸入響應。即電容器的初始電壓經(jīng)電阻R放電。在圖9-1中，讓開關K于位置1，使初始值UC（0-）=U0，再將開關K轉到位置2。電容器放電由方程：可以得出電容器上的電壓和電流隨時間變化的規(guī)律：RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導3、對于RC電路的方波響應，在電路的時間常數(shù)遠小于方波周期時，可以視為零狀態(tài)響應和零輸入響應的多次過程。方波的前沿相當于給電路一個階躍輸入，其響應就是零狀態(tài)

3、響應，方波的后沿相當于在電容具有初始值UC（0-）時把電源用短路置換，電路響應轉換成零輸入響應。由于方波是周期信號，可以用普通示波器顯示出穩(wěn)定的圖形，以便于定量分析。本實驗采用的方波信號的頻率為1000Hz。實驗設備1、電工實驗裝置：DG012T、DY04、DG053T、DY05N2、示波器RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導實驗內容1、RC電路充電●按圖9-2接線。將DY04電源和DG012T板上的電壓表和秒表的電源接通?！袷紫葘㈤_關扳向3，使電容放電，電壓表顯示為0.0?！駥㈤_關置于停止位上2，按清零按鈕使秒表置零。將開關扳向1位開始計時，當電壓表指示的電

4、容電壓UC達到表9-1中所規(guī)定的某一數(shù)值時，將開關置于2點（中間點），用秒表記下時間填在表9-1中，然后開關置于1點，重復上述實驗并記下各時間。注意：開關斷開的時間盡量要短，否則電容放電造成電容兩端的電壓下降。RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導圖9-2UC（V）3456789充電時間t1（s）表9-1RC電路充電2、RC電路放電將電容充電至10V電壓，按清零按鈕使秒表置零，將開關K置于3點，方法同上。數(shù)據(jù)記在表9-2中。RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導UC（V）9876543放電時間t1（s）表9-2RC電路放電3、用示波器觀察RC電路的方波

5、響應①調整信號發(fā)生器，使之產(chǎn)生1KHz、VP-P=2V的方波。②按圖9-3接線。按下面4種情況選取不同的R、C值。⑴C=1000PFR=10KΩ⑵C=1000PFR=100KΩ⑶C=0.01μFR=1KΩ⑷C=0.01μFR=100KΩ用示波器觀察UC（t）波形的變化情況，并將其描繪下來。RC一階電路的響應實驗目的實驗要求知識點難點指導圖9-3報告要求1、用坐標紙描繪出電容充電及放電過程。2、把用示波器觀察到的各種波形畫在坐標紙上，并做出必要的說明。