阶电路时域响应的测量-电子科技大学-电子实验中心.ppt

,4.5 一阶电路时域响应的测量 P124,现代电子技术实验,一.实验目的,现代电子技术实验,1. 进一步掌握一阶RC电路的零状态、零输入和全响应。 2. 掌握一阶电路时间常数的测定方法 。 3. 研究电路参数对响应的影响。,二、实验原理,1. 一阶电路的概念,现代电子技术实验,用一阶微分方程描述的电路,R,R,C,L,三种响应:零状态响应、零输入响应、全响应,现代电子技术实验,零状态响应,储能元件的初始值为零，仅仅由外加输入激励引起的响应,时间常数:=RC,1,S,R,uc(t),t,us,0.632us,工程上当t5时可以看成稳态,uc(t),现代电子技术实验,零输入响应,电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应,uc(t),t,us,0.368us,工程上当t5时可以看成稳态,uc(t),1,S,R,现代电子技术实验,全响应,电路在输入激励和储能元件的初始储能共同作用下引起的响应,uc(t),t,us,全响应,5,10,现代电子技术实验,几种响应及其波形的实验观察,用周期性的方波（低电平设为零电压）代替开关和直流激励,uc(t),t,us,us(t),us,t,0,0,现代电子技术实验,几种响应及其波形的实验观察,方波信号的频率选择?,uc(t),t,us,us(t),us,t,对零输入、零状态响应： 取T=10,5,5,5,对全响应： 取T=2,0,0,uC(t)波形,uS(t)波形,现代电子技术实验,面包板介绍,相邻两列插孔相互绝缘,隔离槽,每列5个插孔是一个节点（电气连通）,电气连通,电气连通,电气连通,现代电子技术实验,背面,正面,公共参考点,uC(t),uS(t)波形,现代电子技术实验,直流偏移,直流分量的叠加,现代电子技术实验,示波器双踪观测波形,选择双踪观测方式,垂直通道,现代电子技术实验,三、实验内容,现代电子技术实验,1. RC一阶电路零输入、零状态响应,建议选取R=1k，C=0.01F，计算时间常数。用函数发生器输出方波信号，Upp=4V。选择合适频率，用示波器观察响应的波形。测出时间常数，绘出us(t)、uC(t) 的波形。,uc(t),t,us(t),4V,t,4V,零状态响应,零输入响应,0,0,现代电子技术实验,时间常数的测量,现代电子技术实验,2. RC一阶电路全响应,建议选取R=1k、C=0.01F ，用函数发生器输出方波信号，Upp=4V,取周期 T=2。在示波器上观察激励与响应的变化规律，并在同一坐标系下定量的绘出us(t)、uC(t) 的波形。,uc(t),t,us,us(t),us,t,全响应,零输入响应,0,0,现代电子技术实验,色环电阻颜色含义,现代电子技术实验,色环电阻的识别,精度,倍率,第三位数,第二位数,第一位数,现代电子技术实验,色环电阻的识别,精度,倍率,第三位数,第二位数,第一位数,现代电子技术实验,用数码表示电容大小，前两位为容量有效数字，第三位是倍乘数，若第三位为0时，表示10-1，单位一律是pF，如：,电容的识别,102 表示 10102pF=1000pF 223 表示 22103pF=0.022F 474 表示 4