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1、RC电路的方波响应一、实验目的1. 了解RC电路的方波响应分别观测积分电路与微分电路的输入输出关系2. 掌握示波器的基本调整方法和工作模式；掌握用双踪示波器观测信号波形和读取波形参数的方法3. 学习数格子测量数据；学会设计简单一阶电路；二、实验环境硬件基础：数字万用表、双踪示波器软件：Multisim软件元器件：电阻、导线、电容三、实验原理1、积分电路当t=R*CT时的一阶电路称为积分电路，因为此时输出信号电压与输入信号电压的积分成正比，且响应输出为电容两端电压，即直接将CH2接在电容两端，电路图如下:XSC22、微分电路当t=R*CTM,称为微分电路，因为此时输出信号电压与输入信号电压的微分
2、成正比，响应输出为电阻两端电压，若按照上图将CH2直接接在电阻两端，则会造成电容短路，故将电阻电容调换，电路图如下:XSC1XFG1XSC2100nF四、实验内容1、对示波器进行自检，并检验接地端是否正常；2、设计一阶积分电路和微分电路；3、搭建积分电路；4、调节函数发生器使其输出矩形波，进行测量记录；5、保存记录下的波形变化，分析数据制作图表；6、继续改为微分电路，重复4-5步；五、实验过程1、对示波器进行自检，并检验接地端是否正常，测试为稳定的矩形波；2、设计一阶电路如上图所示；3、在面包板上搭建电路，所用电阻为3.25kQ，电容为104；4、将函数发生器调节成矩形波，测量示波器上的波形数
3、据；5、调节函数发生器的信号频率，使之对应t的1、2、5、10倍并分别测量波形记录数据；6、改建微分电路，重复4-5步，关闭仪器结束实验；六、数据记录与分析计算过程：/t=R*C=3.25*10A(-4)1/t=3.07*10A(3);1.54kHz所以频率可取307Hz,615Hz,3.07kHz1、积分电路:307Hz下的波形:I?Ifjn|_TJDjf0斗.2UMME2.00UCH2-2.00UTimm1血孤缶615Hz下的波形:下:IRIQQLT?D.-fQ4924UM：IB2J00U亡H220JTime500,0us0+0000P百1.54kHz下的波形:RIOOLT，DijfjQi
4、424GUIS2,ceuCH2-2,ceuTime29.Cus晞“囲的m3.07kHz下的波形:尺I日OL*T，DJF斗.24UUH2.00UCH2200UTime230.Sus0+0.0000吕具体读图中CH2（CH仅仅是周期不同）数据如频率/f(Hz)30761515403070峰峰值Npp（V）5.14.43.01.7最大值/Vmax（V）5.14.83.62.6最小值/Vmin（V）00.40.60.9周期/T（us）33001600660330分析：数据较为正常。随着输入信号的频率升高，周期T减小，就会导致电容充电还没完成就开始放电，从而导致输出的信号产生失真。由四张波形图可看出，当
5、f=307k时，信号传送率最大，之后随着f的增大，信号失真越来越多。所以一阶RC电路的时间常数T越小，可以允许的频率f也就越大，信号的传输速率也就越快。2、微分电路：307Hz下的波形:RI日OLTD-=-JF2怎6UCHI-2800U期酹200UTime1006ms0+0000Pw615Hz下的波形:KI日訂LTDJFQl256UCHL-2.00UH：jca2.00UTimm508.6us睡旳1.54kHz下的波形:碎日訂LT，D-.-.-.-JFQl256VCHll-2S00U期需四200UTime20.6us0+00B00宇3.07kHz下的波形:具体读图中CH2（CH仅仅是周期不同）数据如下：频率/f(Hz)30761515403070峰峰值Npp（V）10.29.67.87.0最大值/Vmax（V）5.14.83.93.5最小值/Vmin（V）-5.1-4.8-3.9-3.5周期/T（us）33001600660330分析：数据比较正常可以证明微分电路响应的微分与输入基本成正比。七、实验总结本次实验主要做了一阶电路，测量方波响应信号，分析时间函数，进一步了解电容的特性。作为一种阻直流的可储能元件，电容的特性应用非常广泛，本次实验可以帮助大家理解一阶电路和电容的特点，了解信号传递。并且还锻炼数格子的读数方式，虽然简单，但是不得不说误差很不稳定，精度有待提高。
