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1、甘肃政法学院本科生实验报告（五）姓名:黄志强学院:计算机学院专业: 计算机技术与科学 班级:计本一班实验课程名称:电子技术与基础实验日期:2012 年 4 月 25 日指导教师及职称:吴小红实验成绩:开课时间： 第一 学年 第 02 学期甘肃政法学院实验管理中心印制实验题目 一阶 RC 电路的暂态反应 小组合作无姓名 黄志强 班级 计本一班 学 号201181110110一、实验目的1.掌握用虚拟仪器观察和分析电路过渡过程响应的方法。2.研究 RC 一阶电路的零输入响应、在直流激励下的零状态响应和方波响应的基本规律和特点。3.了解一阶电路时间常数对过渡过程的影响，并测定时间常数。4.研究 RC
2、 电路的微分、积分响应。考察 RL 和 RC 电路的暂态过程，加深对电容和电感的特性的认识。二实验环境1.电阻 R1=10K、R 2=R3=5KR4=1K,R5=200;电容 C1=C2=1000uF,C3=2200uF;电感 若干2.数字万用表 一台3.电子技术实验箱 一台三、实验内容与步骤1.利用秒表记录不同的电容在接入不同电阻时完全充放电所需的大约时间并将所测数据填入下表：充电时间 =30K1R=5K2R=1.2M3R10.CuF7.75 秒 4.58 秒 5.92 秒26.34 秒 5.83 秒 6.74 秒放电时间 =30K1R=5K2R=1.2M3R10.CuF2.85 秒 2.4
3、5 秒 336 秒23.38 秒 3.77 秒 5.50 秒2 （1）如图所示连接电路：C10.5FR1200V11kHz 5 V （2）用示波器分别观察电阻两端的电压和电容两端的电压，即微分输出和积分输出。观测 RC 串联电路的阶跃响应和零输入响应。 【按图 5.8 接线，由于1641D 函数信号发生器仅能提供正负交替的矩形波，故串联一个开关二级管削去负的矩形波以获得所需的方波，波形如图 5.9，只要使tp,则在一个周期内就能同时观察到阶跃响应和零输入响应。电阻 RS 为信号源本身等效内阻（约为 50） ，R1 的接入是为了在二极管截止时给 RC 串联电路提供一个闭合回路，使电容上的电压有一
4、个放回电路，这样才能观察到电路的零输入响应。输入方波频率取f=1KHz，方波幅值（整流后）3、 伏，观测阶跃响应、零输入响应。并记录下输出 uc(t)波形，它们绘在坐标纸上。1） s（）时微分电路的输出为：402） s 时积分电路的输出为：410四、实验过程与分析a) 零输入响应：当时，电容的初始电压（ ） 时，电路的响应称为零输入响应为：（） （） ，输出波形为单调下降的。当时，（） . ，称为该电路的时间常数。b) 阶跃响应（零状态的响应）：当（ ）时，输入一个阶跃电压（）时，电路的响应称为阶跃响应：（）（ ）（） ，电容电压由零逐渐上升到，电路时间常数决定上升的快慢，当时，（）c) 微分
5、电路：输入一脉冲波形（） ，脉冲宽度为，当时，则（）（） ，而 （） （） ，即：从电阻上输入电压（）为输入电压（）的微分形式乘以时间常数。d) 积分电路：输入一脉冲波形（） ，脉冲宽度为，当=时，则有 （） ，而（） ，即：从电容上输出电压（）为输入波形（）的积分除以时间常数。e) 耦合电路：当 tp 时， （）波形与输入波形基本一致，略有倾斜，当越大，倾斜误差越小，故把输入波形基本不变的耦合输入到下一级电路中去。.脉冲分压电路：对于一个阶跃信号，如果加到容性负载上，则必须采用如下电路，当 （ ） 时，由于 的补偿作用，该电路如同一个纯电阻分压器。则有： （） （ ）当 为过补偿状态；当 为欠补偿状态五、实验总结1、 对 的计算要求取大电容及大电阻，当 过小时无法进行测量。2、 输出积分电路时要选取合适的电容、电阻进行实验，否则无法观测到波形或严重失真。3、 一 阶电路时间常数对过渡过程的影响：时间常数越大，电压衰减的越慢；4、 一阶电路零输入响应的规律与特点：uc 从零开始逐渐增加，i在开关闭合瞬间最大，然后逐渐衰减到零；
