仿真实验1 一阶RC电路的暂态响应
一、实验目的
1. 熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应;
2. 研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下,响应的基本规律和特点;
3. 掌握积分电路和微分电路的
基本概念;
4. 研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关
系;
5. 从响应曲线中求出RC电路的时间常数τ。
二、实验原理
1、零输入响应(RC电路的放电过程):
2、零状态响应(RC电路的充电过程)
3. 脉冲序列分析
(a) τ<<T
(b) τ>T
三、主要仪器设备
1.信号源
2.动态实验单元DG08
3.示波器
四、实验步骤
1.选择DG08动态电路板上的R、C元件,令R=1kΩ,C=1000μF组成如图所示的RC充放电电路,观察一阶RC电路零状态、零输入和全响应曲线。
2.在任务1中用示波器测出电路时间常数τ,并与理论值比较。
3.选择合适的R和C的值(分别取R=1KΩ,C=0.1μF;R=10KΩ,C=0.1μF和R=5 KΩ,C=1μF),连接RC电路,并接至幅值为3V,f=1kHz 的方波电压信号源,利用示波器的双踪功能同时观察Uc、UR波形。
4.利用示波器的双踪功能同时观察阶跃响应和冲激响应的波形。
五、实验数据记录和处理
一阶电路的零输入响应。
一阶电路的零状态响应
从图中可以看出电路的时间常数τ=Δx=1.000s
一阶电路的全响应
方波响应(其中蓝线表示Uc,绿线表示UR)τ=0.1T时
放大后
τ=1T时
τ=10T时
阶跃响应和冲激响应。