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1、一阶RC电路的暂态响应 专业：电子信息技术及 仪器 实验报告 姓名：_黄云焜课程名称：_电路原理实验_指导老师：_ 熊素铭_成绩：_ 实验名称：_一阶RC电路的暂态响应_实验类型：_同组学生姓名：_ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应。 2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。 3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。 4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系。 5、从响
2、应曲线中求出RC电路时间常数。 二、实验原理 1.电路的过渡过程 2.一阶RC 电路的零输入响应: 激励（电源）为零，由初始储能引起的响应(放电过程) 1)求RC电路时间常数 3.一阶RC 电路的零状态响应: 储能元件初始能量为零，在激励（电源）作用下产生的响 应。 1)求RC电路时间常数 4.一阶RC 电路的全响应: 非零起始状态的电路受到外加激励所引起的响应。 5.一阶RC 电路的方波响应: 从本质上看，方波是以相同的时间间隔，不停开关的电压（或 者不断为高低值）。 6.微分电路和积分电路 1)微分电路:如图(1)RC电路，当输出电压取自电阻两端时，对于高频信号，可用作耦合电 路，而对于低
3、频信号则可实现微分运算。 2)积分电路:如图(2)RC电路，当输出电压取自电容两端时，对于高频信号，可实现积分运 算。 图（1）图（2） 7.冲激响应、阶跃响应及其关系：阶跃响应是阶跃函数激励下的零状态响应；冲激响应 是冲激函数激励下的零状态响应；冲激响应是阶跃响应的导数； 三、实验内容及数据记录分析 1.利用DG08动态电路板上的R、C元件组成RC充、放电电路，在示波器上观察零输入响 应、零状态响应和全响应曲线，测取电路时间常数(与理论值比较)。 1)观察的曲线图如下 零输入响应曲线零状态响应曲线全响应曲线2)计算电路时间常数 2.选择合适的R、C值组成微分电路和积分电路，接入方波电压信号源
4、，在示波器上观察 比较输入、 输出波形；比较改变时间常数后波形的变化情况。信号源电压US = 3V , 频率f= 1000Hz (保持不变)。注：CH1为输出端；CH2为输入端；CH2-CH1为另外一个输出端 1)微分电路T ；R = 1 k；C =0.1 F CH1 微分电路图 CH2 CH2-CH1 2)T = ；R = 10 k；C =0. 1 F CH1 CH2 CH2-CH1 积分电路图3)积分电路T ；R = 10 k；C =1 F CH1 CH2 CH2-CH1 3)由以上三种情况的比较可知： 实验报告（仿真部分） 一、仿真内容： 1.记录一阶RC电路充放电时电容电压和电流的变化曲线，由曲线测得时间常数，并与理论 值比较。 2.记录积分电路和微分电路输入和输出波形；记录=0.1T、=T 和=10T、三种情况 下的波形。 二、仿真记录： 1.设计如下图的电路，进行仿真： 所得曲线图如下： 零输入响应零状态响应全响应 并用原理中的方法来计算，得到的时间常数=1.00，与理论值相符。 2.积分电路和微分电路输入和输出波形如下： 第一种情况：=0.1T；电路图如下： 相应输入输出图形如下： Us U C U R 第二种情况：= T；电路图如下：
