1、裝訂線電路與模電實驗報告實驗題目：RC一階電路的暫態響應姓名： 學號：實驗時間： 實驗地點：指導老師： 班級：一、實驗目的1.測定RC一階電路的零輸入響應、零狀態響應和全響應。2.學習時間常數的測量方法。3.掌握有關微分電路、積分電路的概念。4.進一步學會用示波器觀測波形。二、實驗原理 1. 動態電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時間常數較大的電路，可用慢掃描長余輝示波器觀察光點移動的軌跡。如果用一般的雙蹤示波器觀察過渡過程和測量有關的參數，必須使這種單次變化的過程重復出現。為此，可利用信號發生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即令方波輸出的上升沿作為零狀態響應的正階躍激勵信號；方波下降

2、沿作為零輸入響應的負階躍激勵信號，只要選擇方波的重復周期遠大于電路的時間常數那么電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵下，它的響應和直流接通與斷開的過渡過程是基本相同的。2. RC 一階電路的零輸入響應和零狀態響應分別按指數規律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時間常數3. 時間常數的測定方法:用示波器測得零狀態響應的波形如圖61所示。根據一階微分方程的求解得知當零狀態響應波形增長到0.632E所對應的時間就等于。裝訂線 圖61 RC電路的零狀態響應亦可用零輸入響應波形所對應的時間測得，如右下圖所示。圖62 RC電路的零輸入響應當t時，Uc()0.368E，此時所對應的時間就等于。1. 微分電路

3、和積分電路是RC一階電路中較典型的電路， 它對電路元件參數和輸入信號的周期有著特定的要求。一個簡單的 RC串聯電路，在方波序列脈沖的重復激勵下，當滿足條件時（T為方波脈沖的重復周期），且由R端作為響應輸出（如圖63所示），則該電路就成了一個微分電路，因為此時電路的輸出信號電壓基本與輸入信號電壓的微分成正比。利用微分電路可將方波轉變成尖脈沖。裝訂線圖63 RC微分電路若將R與C位置調換一下，即由 C端作為響應輸出，且當電路參數的選擇滿足條件時，如圖6-4所示即稱為積分電路。因為此時電路的輸出信號電壓基本與輸入信號電壓的積分成正比。利用積分電路可將方波轉變成三角波。從輸出波形來看，上述兩個電路均起

4、著波形變換的作用，在實驗過程須仔細觀察與記錄。圖64 RC積分電路三、實驗內容實驗設備提供的電路結構比較復雜，有很多開關。請仔細看清R、C元件的布局及其標稱值，各開關的通斷位置等等，配置好所需的實驗條件。1 .積分實驗電路1 ）選擇動態電路板上的R、C元件，令R10K，C0.01f組成如圖63所示的RC充放電電路，Ui為脈沖信號發生器輸出Um4V，f1KHz的方波電壓信號，并通過兩根同軸電纜線，將激勵源Ui和響應UC的信號分別連至示波器的兩個輸入口YA和YB，調節示波器使屏幕上觀察到激勵與響應的變化規律，測算出時間常數，并用方格紙描繪波形。裝訂線少量地改變電容值或電阻值，定性地觀察對響應的影響

5、，記錄觀察到的現象。2） 令R10K，C0.1f，觀察并描繪響應的波形，繼續增大C 之值，定性地觀察對響應的影響。（是否有積分的效果？）3） 令R10K，C6800pf，觀察并描繪響應的波形，減小C 的值，定性地觀察對響應的影響。（是否有積分的效果？）裝訂線2 微分實驗電路1）通過開關切換改變電路板上的R、C元件參數，令C0.01f，R1K,將激勵源Ui和響應UR的信號分別連至示波器的兩個輸入口YA和YB，即組成如圖62所示的RC充放電電路。在同樣的方波激勵信號(Um4V，f1KHz)作用下，觀測并描繪激勵與響應的波形。2） 保持C不變，令R100，使其滿足微分電路的時間常數要求，觀察并記錄相應波形。（是否有微分的效果？）4） 加大R之值，定性地觀察對響應的影響，并作記錄，當R增至1M時，輸入輸出波形有何本質上的區別？裝訂線四、實驗設備序號名稱型號與規格數量備注1數控智能函數信號發生器1實驗臺自配2雙蹤示波器GOS-60211另備3動態電路實驗板圖62，631DGJ-03五、注意事項1. 調節電子儀表各旋鈕時，動作不要過猛。實驗前，需熟悉雙蹤示波儀的使用方法，特別是觀察雙蹤時，要特別注意哪些開關、旋鈕的操作與調節。2. 信號源的接地端與示波器的接地端要連在一起（