1.RC一级电路响应试验
见图:左边是积分电路,右边是微分电路。
积分电路其实就是一个一阶低通滤波器,频率低的信号可以直接通过,而频率高的信号由于C1的存在被导入地面;由于高频交流量的积分等于0,所以不影响积分结果;电容C1能在直流中积累电荷,实现电荷的积累,即积分。电阻R一是限制直流充电电流的大小。R1、C一起工作确定整个RC对于电路的截止频率,截止频率的信号将被积分,特征频率以上的信号将被过滤。
微分电路实际上是一级高通滤波器,高频信号可以通过电容器使用C2.直接到输出端,低频信号被电容器阻止;使输出端的输出值各种高频分量的总和,频率高于截止频率。工作原理与积分电路路。
无论积分电路还是微分电路的截止频率都是一个固定的值,公式如下:
f=1/2*pi*RC
2.一阶电路的临时响应完整实验报告
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实验十 一阶动态电路临态过程的研究
一、实验目的
1.研究一阶电路零状态、零输入响应和相应的变化规律和特点。
2.学习用示波器测量电路时间常数的方法,了解时间参数对时间常数的影响。
3.掌握微分电路和积分电路的基本概念和测试方法。
二、实验仪器
1.SS-7802A双跟踪示波器
2.SG1645型功率函数信号发生器
三、十进制电容箱(RX7-O 0~1.111μF)
4. 旋转电阻箱(ZX21 0~99999.9Ω)
5. 电感箱GX3/4 (0~10)*100mH
三、实验原理
1、RC一阶电路的零状态响应
RC如图16-1所示,开关S位于‘1’,uC=在零状态下,当开关S合向于2时,电源通过R向电容C充电,uC(t)称为零状态响应
变化曲线如图16-2所示,当uC上升到 所需的时间称为时间常数 , 。
2、RC一级电路零输入响应
在图16-1中,开关S在‘2’位置电路稳定后,
当电容C通过R放电时,uC(t)称为
零输入响应,
变化曲线如图16-3所示,当uC下降到 所需要
时间称为时间常数 , 。
3、测量RC一阶电路时间常数
图16-1电路的上述临态过程难以观察。为了用普通示波器观察电路的临时过程,应使用图16-4所示的周期性方波uS作为电路的激励信号,方波信号的周期为T,只要满足
稳定的响应波形可以在示波器的荧光屏上形成。
电阻R、电容C串联连接到方波发生器的输出端,用双跟踪示波器观察电容电压uC,稳定的指数曲线可以观察到,如图16-5所示,在荧光屏上测量电容电压的最大值
取 ,根据时间t轴比例尺(扫描时间)与指数曲线交点对应时间t轴的x点 ),电路的时间常数 。
1.微分电路和积分电路
在方波信号uS作用在电阻R、当满足电路时间常数时,电容C串联电路 当电阻两端(输出)的电压远小于方波周期T的条件时uR与方波输入信号uS呈微分关系, ,该电路称为微分电路。当满足电路时间常数时 当电容C两端(输出)的电压远大于方波周期T时uC与方波输入信号uS
呈积分关系, ,该电路称为积分电路。
如图16-6所示,微分电路和积分电路的输出和输入关系(a)、(b)所示。
四、实验步骤
如图16-7所示,图中的电阻R、电容C
从EEL-选择31组件(请了解电路板的布线,并识别它
激励和响应端口的位置;识别R、C元件的布局
及其标称值;每个开关的通断位置等。),双跟踪示波器
观察电路激励(方波)信号和响应信号。uS为方波
输出信号,调整信号源输出,观察示波器
波的峰-峰值VP-P=2V,f=1kHz。
1、RC一级电路充放电过程
(1) 测量时间常数τ:选择EEL-31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C=0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uC测量和记录变化规律
时间常数τ。?
(2) 观察时间常数τ(即电路参数R、C)对临态过程的影响:令R=1kΩ,C分别为
0.01μF、0.022μF、0.1μF,观察和描述响应波形,定性观察对响应的影响。
2.微分电路和积分电路
(1)积分电路:选择:EEL-31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C=0.1μF,用示波器观察激励uS与响应uC变化规律。
(2)微分电路:在实验电路中R、C元件位置交换,令R=100Ω,C=0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uR变化规律。
五、实验报告要求
1.根据实验任务的要求,用坐标纸绘制观察到的波形,并标明电路参数和时间常数。
2.总结示波器测量时间常数τ的方法。
3.根据实验观察结果,总结微分电路和积分电路的特点。
3.RC一级电路响应试验
见图:左边是积分电路,右边是微分电路。
积分电路实际上是一级低通滤波器,低频信号可以直接通过,而高频信号是由于C1的存在被导入地面;由于高频交流量的积分等于0,所以不影响积分结果;电容C1能在直流中积累电荷,实现电荷的积累,即积分。R一是限制直流充电电流的大小。
R1、C一起工作确定整个RC对于电路的截止频率,截止频率的信号将被积分,特征频率以上的信号将被过滤。 微分电路实际上是一级高通滤波器,高频信号可以通过电容器使用C2.直接到输出端,低频信号被电容器阻止;输出端的输出值是各种高频分量的总和,频率高于截止频率。
工作原理与积分电路正好相反,即实现微分电路。 公式如下: f=1/2*pi*RC 。