一阶 RC 响应电路实验

一阶RC响应电路实验

一、实验目的 学习用示波器观察和分析一阶电路的暂态过程，学习测量电路时常数的方法。

二、实验原理 1）RC电路暂态响应的观察

利用周期方波电压（如图所示）作为RC电路的激励电压ui。只要方波的周期足够长，使得在方波作用期间或在方波间歇期间内，电路的暂态过程基本结束（实际只需T/2＞5τ即可满足此要求），就可实现对RC电路的零输入与零状态响应的观察。利用周期方波电压（如图所示）作为RC电路的激励电压ui。只要方波的周期足够长，使得在方波作用期间或在方波间歇期间内，电路的暂态过程基本结束（实际只需T/2＞5τ即可满足此要求），就可实现对RC电路的零输入与零状态响应的观察。

如图因为在方波作用期间（0~T/2，T~3T/2等）ui=E，相当于图3.1中开关S接通电源E，电容电压响应为零状态响应；如图因为在方波作用期间（0~T/2，T~3T/2等）ui=E，相当于图3.1中开关S接通电源E，电容电压响应为零状态响应；在方波间歇期间（T/2~T，3T/2~2T等）ui=0，相当于图3.1中开关S接通“2”，电容电压响应为零输入响应。

2）电路时常数τ的测量 通过分析可知，一阶电路的暂态响应均按指数曲线增长或衰减。而指数曲线有如图3.5所示的规律。假设t=0时电压由0开始上升，至t=∞时，电压上升至E（实际上这一过程只需3~5倍时常数即可完成）。指数曲线的特点是，电压由0开始上升至E/2所经历的时间△t≈0.69τ（见图3.5中K1点）。而电压由0开始上升至0.63E所经历的时间近似等于图3.5中K2点。事实上，由曲线上任意一点开始都遵从这一规律。例如，图3.5中K1点至E间的电压差为Up，则自K1点开始，当电压上升至Up/2（图中K2点）时所经历的时间△t≈0.69τ。 3）指数波形三要素

探头探头接地黑夹子接地黑夹子三、实验内容与步骤 1、观察方波输入一阶RC电路的响应uc（t）

（1）调节信号源输出f=3~4KHZ，Up-p=4.0V的方波，实验时注意，Up-p的值要用示波器测量，如果Up-p的值达不到规定的4.0V要求，可调“幅度”旋钮使之达到要求。同时要调“脉冲宽度”旋钮，使脉冲宽度是周期T的1/2（即方波）。（1）调节信号源输出f=3~4KHZ，Up-p=4.0V的方波，实验时注意，Up-p的值要用示波器测量，如果Up-p的值达不到规定的4.0V要求，可调“幅度”旋钮使之达到要求。同时要调“脉冲宽度”旋钮，使脉冲宽度是周期T的1/2（即方波）。脉冲宽度选择方波

使得方波幅度峰-峰为4V 使得方波幅度峰-峰为4V 调整幅度旋钮

将方波调整成正脉冲信号 1、基准零电位线的调整 2、再按压GND键，使接地符号消失该线在基准线上调整该旋钮出现接地符号按压GND键

调节该键使得脉宽为一半 压该键使DCOFFSET小绿灯亮调节该键使波形上升按该键使得该线在基准线上出直流符号

探头探头接地黑夹子接地黑夹子按下面的连接方式连接电路与仪器

电路的实际连接示例

输入波形观测点 Uc的观测点

一阶 RC 响应电路实验

一阶 RC 响应电路实验

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