一阶电路时域响应一,实验目的
1.学习用示波器观察和分析电路的响应。
2.研究 RC电路在方波激励下,响应的基本规律和特点。
3.熟练掌握常用仪器的使用方法。
二、实验设备
1.函数信号发生器
2.双踪示波器
3.模拟电路实验箱三、实验原理
1、积分电路,设 UC(0)=0
UC(t)= ∫i(t)dt = ∫ dt
= ∫UR(t)dt
当T时,UR(t)? UC(t)
US(t)?UR(t)
Uc(t)? ∫US(t) dt
注意:积分特性条件 T
1
C
1
C
UR(t)
R
1
RC
1
RC
US(t)
R
C Uc(t)
UR(t)
US(t)
t
R C
~ US UC
US (t)
积分电路图? = RC
0
T/2
UC
T/2 <<?>>?
2、微分电路,
UR (t) = i(t) R =RC
当T时,UC (t)? UR(t)
US(t)? UC(t)
UR(t)? RC
注意:微分特性条件 T
d UC (t)
dt
d US(t)
dt
C
US(t) R
UC(t)
UR(t)
R
C
~ US UR
US (t)
US(t)
t0
T/2
UR
>> T/2<< /
微分电路图? = RC
四、实验内容
(一)交流仪器的使用:
如图连接电路( A,B 相连 ):
从信号源上输出 0.5V(峰 -峰值 ),5KHz正弦信号,用示波器观测波形。
A
B
(二)对方波的直流补偿:
US(t)/V
0 T/ms
图 1补偿前的方波
2.5
-2.5
T/ms
US(t)/V
0
图 2 补偿后的方波
5
( 1)对于 DF1642C信号发生器,5V方波信号从功率输出端( 5W OUTPUT)输出至示波器,把示波器垂直输入耦合方式置于,GND”,并把水平线( 0电位线)调至中央。再置于,DC”,
调信号发生器的,DC OFFSET”,使示波器显示的信号由图 1调整为图 2即可。
( 2)对 2路信号精确测量时,应先置示波器均为,GND”,调节两路水平线重合,再都置于
,DC”进行测量。
R
C
UC(t)
(三)一阶电路时域响应:
1.电容两端电压波形:
信号为幅值 5V,T=0.1ms( f=10KHZ)的方波信号。
(1) R=1K? C=2200pF ; (2) R=6.2K? C=2200pF ;
(3) R=100K? C=2200pF
US (t)
CH2
CH1
对两路信号精确测量时,应先置示波器输入藕合方式均为,GND”,调节两路水平线重合,再都置于,DC”进行测量。
用示波器观测并记录三种情况下
Uc(t),指出积分电路的波形
2.电阻两端电压波形:
信号为幅值 5V,T=0.1ms( f=10KHZ)的方波信号。
(1) R=1K? C=2200pF ; (2) R=6.2K? C=2200pF ;
(3) R=100K? C=2200pF
R
C
UR(t)
CH2
CH1
用示波器观测并记录三种情况下 UR(t)
指出微分电路的波形五、实验报告要求
1.在直角坐标纸上画出一阶电路的各种响应波形 。
2.UR(t)的哪一种波形满足微分电路的要求?
3.UC(t)的哪一种波形满足积分电路的要求?
4.总结信号源、示波器的基本使用方法。
US(t)
t
0
实验报告绘图格式
t/ms
US(t)/V
0
UR(t)/V
t/ms
0