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1、实验17 RC 一阶电路动态特性的仿真、实验目的1 通过模拟仪器测试 RC电路的充放电特性。2 通过模拟示波器观察微分电路和积分电路的波形，进一步熟悉其特性。3. 练习使用EWB仿真软件进行电路模拟。、实验原理与说明1 . RC电路充放电如图2-17-1所示。SpaceICkOrm图2-17-1 RC充放电电路电容具有充放电功能，充放电时间与电路时间常数v =RC有关。2 .脉冲方波电源作用下RC一阶电路响应波形的测量RC 一阶电路如图2-17-2所示，其电源为如图所示方波信号1 kOhrnSB,倉Ro10 Ohm图 2-17-2当R、C取不同的值时，使电路时间常数I； -RC随之变化，则输出
2、信号Uro及Uc的波形也随着的不同而改变。3 .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，如图 2-17-3。TOn100 kOhm图2-17-3 RC微分电路4 .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，如图2-17-4。10 kOh-n100 uF图2-17-4RC积分电路三、实验内容与步骤1. RC电路的充放电特性测试(1) 在EWB的电路工作区按图 2-17-1连接电路并存盘。 注意要按自己选择的参数设置。(2) 选择示波器的量程，按下启动停止开关，通过空格键使电
3、路中的开关分别接通充电(3) 该实验要求同学自行选择合适的电路参数，并选取几组不同的数值，通过开关的不 同位置，使电容分别处于充电及放电的状态，观察其充放电时间常数对波形的影响。记录每一组测试时的电容、电阻的参数，并计算其时间常数。2. RC 一阶电路响应波形的观测(1) 在EWB的电路工作区按图2-17-2连接电路并存盘。注意参数设置要与图中一致。(2) 用示波器观察并记录一阶电路响应的波形。(3) 测量时间常数.，与计算结果比较。(4) 改变电路中 R、C的值，如下情况一：R=100Q ,C=1000 卩 F情况二：R=1 k Q , C=1000 卩 F情况三：R=10 k Q ,C=1
4、000 卩 F每种情况都重复(2)( 3)的实验步骤，总结响应波形随着.的不同而改变的规律。3. RC微分电路(1) 在EWB的电路工作区按图 2-17-3连接电路并存盘。 注意要按自己选择的参数设置。(2) 选择信号发生器的输出信号为矩形波信号，注意其周期要与时间常数.相对应。(3) 选择示波器的量程，按下启动停止开关，观察不同时间常数下微分电路的输出电压 波形。(4) RC微分电路的特性观察由同学自行设计参数，注意，选择参数时要使.由大到小变 化。4. RC积分电路(1) 在EWB的电路工作区按图 2-17-4连接电路并存盘。 注意要按自己选择的参数设置。(2) 选择信号发生器的输出信号为
5、矩形波信号，注意其周期要与时间常数相对应。(3) 选择示波器的量程，按下启动停止开关，观察不同时间常数下积分电路的输出电压 波形。(4) RC积分电路的特性观察也由同学自行设计参数，注意，选择参数时要使由小到大 变化。四、实验注意事项1使用EWB时注意选择适当的仿真仪表量程。2 注意微分电路与积分电路的接线是否正确，输出电压端子是否正确。3 每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或者暂停来观察波形。4 使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。5 选择信号发生器的不同占空比对输出波形有影响。五、实验报告要求按规定完成实验报告，并回答以下问题：1. 你设计的 RC电路中电阻、电容的参数是多少？如果观察RC充放电电路，你所选择 示波器的单位格时间和幅值各为多少？2. RC微分电路和积分电路在结构和输出电压方面各有何特点？3 .改变RC微分电路和积分电路的时间常数，波形会如何变化？4 你在进行电路测试时发现了什么问题？你是如何解决的？
