二阶方波输入动态电路测试实验报告.docx

实验 八 二阶动态电路测试实验报告姓名：学号：班级：一、 实验目的1.测定RCL一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。2.学习电路时间常数的测量方法。3.掌握有关微分电路和积分电路的概念。4.进一步学会用示波器测绘图形。5. 研究RCL电路的方波响应二、 实验内容1. 研究RLC串联电路的零状态响应和零输入响应2. 零输入响应3. 电路参数：R=1K,C=0.1uf L=10mH 方波Vpp=5v4. 用示波器观察Ut的波形，记录两种两种响应的欠阻尼和过阻尼，临界状态情况，测量阻尼系数。三数据分析电路图如下：1. 过阻尼波形图2. 欠阻尼波形图时，所得波形(过阻尼)图2-6，所得波形(过阻尼)从这5组图像中可以看出，当R=467.5时，电路发生震荡，处于欠阻尼状态；3. 临界情况波形图分析：在同样的误差范围，临界阻尼电路传输的信号速率最高，过阻尼电路传输的信号速率最低。上面三张图中可以看出临界阻尼响应输出最先稳定，过阻尼响应输出稳定最慢。数据记录：Um1=4.92v Um2=3.00v 则dUm=1.92vUm1=4.92vUm2=3.00vdUm=1.92vTm1=400.0usTm2=200.0usdTm=200.0usa=3669.893R/2L=4000测量值实际值阻尼系数a=3669.8934000临界阻值632.5欧姆467.5角速度 31623dUm=1.92v如上图就是一个典型的二阶电路，可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述：衰减系数（阻尼系数）自由振荡角频率（固有频率）数据分析：初始条件、电感及电容的值如图所示，t=0电路闭合。计算临界阻尼时的R值。并分别仿真R1=R/3、R和3R三种情况下电容上的电压，临界阻尼时 四实验注意事项1.调节电子仪器各旋钮时，动作不要过猛。实验前，尚需熟读双踪示波器使用说明，特别是观察双踪时，要特别注意哪些开关、旋钮的操作与调节。2.信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量的准确性。3.示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。分析误差原因：1，测量误差 2，电源内阻影响 3，可能电源的波动影响(如果不是所有参数同时测量的) 4，连接线路的电阻和结点的接触电阻及缩小误差猜想可以利用示波器信号输入替代万用表触头灵敏度下降的问题由于读数时万用表的数字晃动，导致取数不准，出粗估量是由于电源波动影响。误差猜想 由于测电流时，不停断路，导致还原时未将触头很好接入，导致接触不良，电流时断时续，影响读数解决方法：检查、分析电路的简单故障电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错，接触不良而造成的断路等；元件部分的故障通常有接错元件、元件值错，电源输出数值（电压或电流）错等。实验心得体会：深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应和完全响应。在临界输入时，不需要考虑外加激励。而零状态响应则由外加激励决定。在线性系统中，全响应为零输入和零状态