北京理工大学电工和电子技术试验RC电路仿真试验

1、实验 1.3 RC 电路的暂态过程1.1. 实验目的(1) 学习一阶 RCRC 电路的零输入响应、零状态响应和全响应。(2) 学习 EDAEDA 软件 Multisim13Multisim13 的使用。2.2. 实验预习要求(1) 计算图 1.3.11.3.1 t=t= T时的 U UC( (T及电路时间常数 T 的理论值。(2) 掌握微分电路和积分电路的条件。(3) 预习附录 E E 中 Multisim13Multisim13 软件的使用。3.3. 实验设备及装置型号装有仿真软件 Multisim10.0Multisim10.0以上的计算机。序号名称元件库路径与名称参数设置1直流电压源So

2、urces/POWER_SOURCES/DC_POWER10V 4V2脉冲电压源(幅度 4V ,频率 400Hz)Sources/SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES/PULSE_VOLTAGEIniatial Value -2VPulsed Value 2VPeriod 1.35msPulse Width 0.625ms3电源地Sources/POWER_SOURCES/GROUND4电解电容 33gFBasic/CAP_ELECTROLICT/33uF-POL无需设定5电阻Basic/BASIC_VIRTUAL/RESISTOR_VIRTUAL按需设定6单刀单掷开关Basic/SW

3、ITCH/SPST7单刀双掷开关Basic/SWITCH/SPDT8电容Basic/BASIC_VIRTUAL/CAPCITOR_VIRTUAL按需设定4.4.实验内容及要求(1 1)测绘 RCRC 电路的响应曲线零输入响应R=R= 10k10k Q, C C = = 3333 jiF,jiF, U Us= =闭合开关 s s 初始值为 打开开关 S,S, 程。将电阻换为 R R使电容器 C C 上电压的10V10V。电容 C C 开始放电过图 1.3.1应的时间，注：只要求测量 U UC()() 一个点，不需要测量完整的曲线uC(V)98765uC()=3.68321t (s)0.03446

4、30.0734460.1175140.1683620.2288140.3298390.3973630.5310730.760829= = 5.6k5.6k , C C 不变，测量UC()()对O表 1.3.1表 1.3.2电路参数R = 10k，C = 33 FR = 5.6k，C = 33 F时间常数(S)理论值0.33理论值0.1848实测值0.329839实测值0.184516(2(2)测绘 RCRC 电路的零状态响应曲线R=10kR=10k , C C = = 3333 F F, US=10V。闭合开关 S S,将电容器放电，使电容器两端初始电压为零。表 1.3.3(3(3)测绘RRC

5、电路的全响应曲线US两路输出出分别1+ + 4V4V， US2= = 1 1提供。先将)v)v+R R = =彳您， 开关：和于电容器改为“ 1 1”，使C+=C+=2200F F，1 1_ _F F ,SUS1、US2由直流稳压电源的.容器充 j j 电至空2值，然后再将)S S 置于“ 2 2”I亘YB pav. (b* lJ回 7恤*MAtMh rfWChkBtW HSrCIUC(V)12345UC()=6.32789t (S)0.0346520.0734460.1175140.1687380.2288140.3298390.3973630.5329570.760829(s)理论值0.3

6、3实测值0.329839图 1.3.3图 1.3.2表 1.3.4UC(V)987uC()=6.2154.4理论值实测值t (s)0.0602640.1337100.2297550.3298390.5932200.8945390.330.329839(4(4)观察在矩形脉冲激励下，RCRC 电路的时间常数对输出波形的影响。利用 RCRCRCRC 串联电路，从电阻两端取输出电压。b)b)加入矩形脉冲作为输入信号 u ui，其频率 f f = = 400Hz400Hz、幅度为 4V4V。取不同的电路参数时，用示波器观察、描绘U Ui和 u uo的波形，并。RCRC 串联电路，从电容两端取输出电压，

7、重复实验步骤b)b)。表 1.3.5项目参数电路及波形参数电路及波形电 路 图从电阻两端取输出电压从电容两端取输出电压输入矩形脉冲f= 400HzUom= 4V矩形脉冲f= 400HzUom= 4V输岀R = 510C = 0.22 FR = 1kC = 0.22 FR = 1kC = 0.47 FR = 2kC = 0.33 FR = 1kC = 33 FR = 10kC = 0.33 F5.5.实验总结要求RCRC 电路响应的三条曲线，并分析时间常数的实测值和理论值有差别的原因。（2 2）分析 RCRC 电路在矩形脉冲激励下，电路结构和电路参数对输出波形的影响，并由 实验结果总结积分电路、微分电路的条件。元件性能与参数误差： 设计时的理论值是以理想元器件为基础的，而实际器件不可能做到理想性能与参数。测量仪器产生的误差：测量仪器在采样与处理到显示的过程中都会产生误差，特别是对数据的采样，多高频率的数据据采样率都避免不了误差。（