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1、HUNAN UNIVERSITY电路实验报告报 告 题 目 二阶动态电路的响应测试学生姓名学生学号专业班级指导老师目录一、摘要: 2二、实验环境： 2三、实验原理： 3四、实验步骤和实验记录： 4五、实验总结： 6一、摘要:本实验的实验目的 是通过对 RC 二阶电路的动态响应测试.来熟悉二阶电路的时域分析 法，二阶电路的微分方程的列写及求解过程, 观察、分析二阶电路响应的三种状态轨迹及其 特点（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼），以加深对二阶电路响应的认识与理解, 测试二阶动态 电路的零状态响应和零输入响应，了解电路元件参数对响应的影响。二、实验环境：测量工具：工具型号万用表UT805A函数信号发生器
2、IT6302电阻510电位器0-21K0示波器DSo-x2012A电容器10nF面包板三、实验原理：二阶电路的形成和三种响应(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼) 二阶电路是含有两个独立储能元件的电路。描述电路行为的方程是二阶线形常系数微 分方程。经典法分析二阶电路的基本步骤是，先选择适当的电路变量，一般选L或uC作未 知函数，然后根据KCL、KVL、KCR列出电路的微分方程。A. 零输入响应： 动态电路在没有外施激励时，由动态元件的初始储能引起的响应，称为零输入相 应。a. 当R 2 V (L/C)时，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况；b. 当R =2 V (L/C)时，响应是临界振荡，称为临界阻尼情
3、况；c. 当R 2 V (L/C)时，响应是振荡性的，称为欠阻尼情况；B. 零状态响应： 动态电路的初始储能为零，由外施激励引起的电路响应，称为零状态响应。与零 输入响应相类似，电压、电流的变化规律取决于电路结构、电路参数，可以分为 过阻尼、欠阻尼、临界阻尼等三种充电过程。C. 实验中要用到并测试计算的几个参数：衰减系数(阻尼系数)a = R/2L；自由振荡角频率(固有频率)3o=l/VLC，；实验中测量a的公式为a = (lnUl/lnU2)/Ta。仿真电路图：四、实验步骤和实验记录：实验前：检查所有器件是否完好.参数:C=10nF、L=10mH、电源电压Vpp=3V方波。1. 打开示波器，
4、进行仪器自检，并按照实验要求设置好测量模式。2. 按实验电路图在面包板上搭建电路，测量欠阻尼时，可将电位器换为51Q定值电阻；3确定实验电路搭建正确后，连接信号发生器,设置输出函数参数，设置峰峰值为3V,输出信 号（首先连接51Q定值电阻测定，然后改用电位器测量过阻尼和临界状态）4. 计算所需输入频率,输出频率.5. 调整示波器,是图形稳定并且适合读取数据.实验图形及实验数据：a.欠阻尼状态：工；:口.、_3卫一上2 MjnMx3. “E.82j2/.n 7B?100唱1.1DV自动AgilentII北标设云羔屯单住标晦棋式SO.OMSaJsXI可 i.jju7Y2 2.55D00V? DV/
5、 .； 7 00V/1. U /LUU.LUU. hl X2: 3 036ODOOOQms2+56 OOOOOOue1/AX:+17.857kHz 皿.+ 1 I500W通道DCtOD?iDC1.00:1b临界状态:i-1 1DVDGO X 2012A.洲53田昭2 Mccilta3D 1B17.252D153 7823500 au自动黑 Agilent标淮棋式1T OMSa/s通谊DC1.00:1DC1.00:1托标皿：-63.000D00uw-+1.57J3kHzWT+ 1.15QD0V0: 17PM Nov 30.2015C过阻尼状态:n 7B?DCDCOSO ；： 2D 12A. VY
6、PPm Mccilta301017.40 20151 2 0DW .； 1.OOW500-1 1DV自动+1 5773kHz保存到玄件=lyq6保存義单回i舔单标晦棋式 lO.OMSaJs-63 OOODOOue1/AX:通道Hl1.00:1离:：:Agilent皿.+ 1 I500W实验数据：C=10nF、L=10mH，阻尼系数用a表示峰压1（V）峰压2 (V)a理论a值电路总电阻（Q）220001.15001158.412048240 96其中：a = (lnUl/lnU2)/Ta =(ln(2.2/1.15)/56)*10000=1158.4电路总电阻由万用表直接测得R=240.96Q 理论值： a=R/（CL）=1204.8.结论：结果与理论值相差不大五、实验总结：
