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文档简介

一、实验目的1、了解二阶电路暂态过程的基本规律；2、进一步巩固用示波器观察电路过渡过程；3、了解电路参数对二阶电路暂态过程的影响。二、实验原理与说明1、含有两个独立储能元件的电路，建立的微分方程为二阶微分方程，其相应的电路称为二阶电路。由RLC串联电路如图1.2.15所示。无论是零输入响应，还是零状态响应，电路过渡过程的性质，完全由特征方程（1.2.2）的特征根=（1.2.3）来决定。式中,（称衰减系数）,（称固有振荡角频率）,（称自由振荡角频率）,适当选择电路元件参数，在方波的上升沿对应的时间内，用示波器可观察到电路的阶跃响应。若电容C和电感L为定值，改变电阻R，电路将出现欠阻尼、临界阻尼、过阻尼三种动态过程。（1）如果R，则为两个相等的负实根，电路过渡过程的性质为阻尼的非振荡过程，如图1.2.18所示。,图1.2.17临界阻尼波形图1.2.18过阻尼波形,2、荡频率f和衰减系数的测量（1）测量振荡频率f当R时，电路出现衰减振荡，其响应为t+（1.2.4）t（1.2.5）若示波器显示uC的波形如图1.2.19所示，测得两峰值之间的时间Tm，则f=（2）测量衰减系数,图1.2.19欠阻尼波形,如图2.19所示波形，测量两峰值、，振荡周期为Tm，则（1.2.6）故（1.2.7）三、实验器材1、双踪示波器1台2、直流稳压电源1台3、方波发生器1台4、电容箱1只5、电感线圈1只6、可变电阻箱2只7、单刀双掷开关1个,四、实验任务与步骤1.观测二阶RLC电路的阶跃响应（1）按图1.2.20所示电路接线。（2）当R=200，L=0.2H，C=20.5F时，此时电路处于过阻尼状态。用示波器观察并记录uC（t）、的波形。（3）当R=200，L=0.2H，C=0.5F时，此时电路处于欠阻尼状态。用示波器观察并记录RLCuC（t）、的波形。（4）.测试在欠阻尼情况下的自由振荡周期Tm及uCm1、uCm2的值，并计算在此状态下自由振荡频率f和衰减系数。2.观测二阶RLC电路的方波响应（1）实验电路如图1.2.20所示，C=0.05F，L=0.1H，us为方波信号。（2）调节电阻R的阻值，观测要求见表1.2.11所示。在方波信号的激励下，观察RLC电路的方波响应uC，i的波形，并测出临界电阻的数值。,图1.2.20实验电路图,表1.2.11二阶电路测量数据,五、实验注意事项1、为了分析电路元件参数的变化对响应波形的影响，改变参数时，应保持示波器Y轴、时间轴灵敏度不变，在同一坐标平面定量描绘响应波形；2、示波器“Y”输出方式选择“DC”，为了稳定地显示响应波形，要适当调节“触发电平”旋钮。,六、思考题1、R、L、C串联电路与方波电源接通后，电路不起振，应如何判断问题所在和如何进行调整？2、如何实测RLC电路的临界电阻R0。七、实验报告要求
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