1、 34 一阶动态电路暂态过程的研究 姓名 系别班级 学号 指导教师 一、实验目的 1研究一阶电路方波响应的变化规律和特点。 2学习用示波器测定电路时间常数的方法。 3掌握微分电路与积分电路的测试方法。 二、 实验原理 1 电路换路后无外加独立电源,仅由 电路中动态元件 初始储能而产生的响应称为零输入响应。 若电路的初始储能为零,仅由外加独立电源作用所产生的响应称为零状态响应。 2动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,用一般的双踪示波器观察电路的过渡过程和测量有关的参数,必须使这种单次变化的 过程重复出现。为此,我们利用信号源输出的方波来模拟阶跃激励信号,即方波的上升沿作为零状态响应的正阶
2、跃激励信号, 方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。 只要选择方波的半个周期大于被测电路时间常数的 35 倍,电路在这样方波序列信号的作用下,它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是相同的。 3微分电路和积分电路是一阶电路较典型的电路。在方波激励下,当电路元件参数和输入信号的周期满足一定的要求时,构成输出电压波形和输入电压波形之间的特定(微分或积分)关系。 图 1 微分电路 CRsu Ru35 如图 1 所示 RC 电路 ,由 R 端作为响应输出,输入信号 uS( t) 如图 2 所示,方波重复周期为 T , 若满足2TRC 时,此时电路的输出电压与输入信号近似成微分关系,即 dtdud
3、t cdu SRCRCiRu R 此电路称为微分电路,其响应波形为正负尖脉冲如图 3。 图 2 微分电路输入波形 图 3 微分电路输出 波形 图 4 积分电路 图 5 积分电路输出波形 若将图 1中的 R 与 C位置调换,由 C端作为响应输出,且满足2TRC 时,即构成积分电路,如图 4,此时电路的输出电压与输入信号近似成积分关系,即 dtuidtu SRCCC 11 输出端得到近似三角波的电压,如图 5 所示。 t0 T2/T)( tu S0)( tu Rt2/T TSuSusu cuRCt0 T2/T)( tu CSu36 三 、实验仪器 1 YB4325 型双踪示波器 2 YB1602P 型功率函数信号发生器 3 XK-DGD 型电路分析实验箱 四 、实验 步骤 1给定方波作为输 入信号,其参数为:峰 -峰值 3V, 频率为 50HZ, 根据 微分电路的性质 ,使其输出为尖脉冲波形 。 2输入信号与任务 1 相同, 根据 积分电路 的性质 , 使其输出为三角脉冲波形 。 3根据实验观察结果,归纳、总结微分电路和积分电路的特点。