《仿真实验一 RC微分积分电路（2020年10月整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《仿真实验一 RC微分积分电路（2020年10月整理）.pptx（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、RC 一阶微积分电路仿真实验 一、电路课程设计目的,1、测定 RC 一阶电路的积分、微分电路； 2、掌握有关微分电路和积分电路的概念。 二、仿真电路设计原理 1RC 电路的矩形脉冲响应 若将矩形脉冲序列信号加在电 压初值为零的 RC 串联电路上， 电路的瞬变过程就周期性地发 生了。显然，RC 电路的脉冲响 应就是连续的电容充放电过程。 如图所示。 若矩形脉冲的幅度为U，脉宽为 tp。电容上的电压可表示为： 电阻上的电压可表示为：,t,t,u0 (t) U (1 e ) 0 t t10 u0 (t) U e t1 t t2 即当 0 到 t1 时，电容被充电；当 t1 到 t2 时，电容器经
2、电阻R 放电。,t,t,uR (t) U e 0 t t10 uR (t) U e t1 t t2 （也可以这样解释：电容两端电压不能突变，电流可以，所以反映在图中就是电,阻两端的电压发生了突变。） 2RC 微分电路 取 RC 串联电路中的电阻两端为输出端，并选择适当的电路参数使时间常数 tp（矩形脉冲的脉宽）。由于电容器的充放电进行得很快，因此电容器 C 上的 电压 uc(t)接近等于输入电压 ui(t)，这时输出电压为：,dtdt,0C,u (t) R i RC duC RC dui (t),1,上式说明，输出电压 uo(t)近似地与输入电压 ui(t)成微分关系，所以这种电路,称微分电路
3、。,3RC 积分电路 如果将 RC 电路的电容两端作为输出端，电路参数满足tp 的条件，则成为积 分电路。由于这种电路电容器充放电进行得很慢，因此电阻 R 上的电压 ur(t)近 似等于输入电压 ui(t)，其输出电压 uo(t)为：,RC ,C ,CR,R,C,uR (t) dt 1,u (t) u (t) 1i (t) dt 1,0C,u (t) dt,上式表明， 输出电压 uo(t) 与输入电压 ui(t) 近似地成积分关系。,2,4时间常数 RC 电路中，时间常数 =R*C ； RL 电路中，时间常数 =L/R。 三、仿真实验电路搭建与测试,1、一阶 RC 微分电路：,u1,uc,2、
4、一阶 RC 积分电路,3,四、结论分析 1、一阶 RC 微分电路 当 足够小，即 = T /2 ，就构成微分电路，从电阻端输出的电压与输入电源电压之间呈 微分关系 2、一阶 RC 积分电路 而当 足够大，即 ? T /2 ，就构成积分电路，从电容两端输出的电压与输入电源电压之 间呈积分关系,4,5,五、思考与总结 由上述实验可得，在一阶电路中的电压、电流变化是随指数形式变化的，而变化的快 慢是由 的大小变化。正如，做 RC 一阶电路的积分、微分实验时， RC ，无论是 R 变 大还是 C 变大，都会使波形的变化变小，衰减越小。在微分试验中，波形变化为尖顶波；而 在做积分实验中，波形随 的变化，讲方波转换为三角波。 在这个实验中，最重要的是，要分清一阶电路中的各个响应，以及积分、微分电路的 概念。还有，就是要掌握 Multisim11.0 仿真软件中示波器的使用方法。 RC 电路中： 积分电路，电路输出为电容两端，时间常数大； 微分电路，电路输出为电压两端，时间常数小。,
