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1、实验九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。2 .学习电路时间常数的测定方法。3 .进一步学会用示波器测绘图形。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,对时间常数工较大的电路,可用慢 扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有 关的参数,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,即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;方波下降沿 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。电 路在这样的方波序列脉冲信
2、号的激励下,它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是基本 相同的。2 . 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册3 .时间常数t的测定方法(b)零输入响应E A图9-1三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1函数信号发生器12双踪示波器1四、实验内容实验线路板的结构如图所示,认清R、C元件的布局及其标称值,各开关的通断位置等等。1 .选择动态线路板上R、C元件,令(1) R=120Q,C = 2200PF组成如图所示的RC充放电电路,E为直流稳压电源输出,E = 24V,这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律,求测时间常数心
3、并描绘充电和放电下“0波形。少量改变电容值或电阻值,定性观察对响应的影响,记录观察到的现象。(2)令R=10KQ, C = 3300PF,观察并描绘响应波形,继续增大C之值,定性观察对响 应的影响。五、实验注意事项1 .示波器的辉度不要过亮。2 .调节仪器旋钮时,动作不要过猛。3 .调节示波器时,要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用,以使显示的波形稳定。4 .作定量测定时,t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“校准”位置。5 .为防止外界干扰,函数信号发生器的接地端与示波器的接地端要连接在一起(称共 地)。六、预习思考题1 .什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励信 号?2 .已知RC一阶电路R=10KQ, C = 0.1|if,试计算时间常数一并根据t值的物理意义, 拟定测定T的方案。3 何谓积分电路和微分电路,它们必须具备什么条件?它们在方波序列脉冲的激励 下,其输出信号波形的变化规律如何?这两种电路有何功用?七、实验报告1 .根据实验观测结果,在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时W的变化曲线,由曲线测 得T值,并与参数值的计算结果作比较,分析误差原因。2 .根据实验观测结果,归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件,阐明波形变换的 特征。3 .心得体会及其他。