實(shí)驗(yàn) 一階電路的響應(yīng)測(cè)試
一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>
1. 測(cè)定RC一階電路的零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng)及完全響應(yīng)。
2. 學(xué)習(xí)電路時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法。
3. 掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。
4. 進(jìn)一步學(xué)會(huì)用示波器測(cè)繪圖形。
二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備
序號(hào) |
名稱 |
型號(hào)與規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
1 |
脈沖信號(hào)發(fā)生器 |
DG03 | ||
2 |
雙蹤示波器 |
|||
3 |
動(dòng)態(tài)電路實(shí)驗(yàn)板 |
DG07 |
三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)線路板的結(jié)構(gòu)如圖9-1所示,認(rèn)清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值,各開關(guān)的通斷位置等等。
圖9-1動(dòng)態(tài)電路、選頻電路實(shí)驗(yàn)板
1. 選擇動(dòng)態(tài)電路板上的R、C元件,令 R=10KΩ,C=3300Pf
組成如圖9-2(a)所示的RC充放電電路,E為脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出
Um=3V ,f=1KHz的方波電壓信號(hào),并通過(guò)兩根同軸電纜線,將激勵(lì)源E和響應(yīng)UC的信號(hào)分別連至示波器的兩個(gè)輸入口YA和YB,這時(shí)可在示波器的屏幕上觀察到激勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律,求測(cè)時(shí)間常數(shù)τ,并用方格紙按1:1的比例描繪波形。
少量改變電容值或電阻值,定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響,記錄觀察到的現(xiàn)象。
(a)RC一階電路 (b)微分電路
圖9-2
2. 令R= 10KΩ,C=0.1μf,觀察并描繪響應(yīng)的波形,繼續(xù)增大C之值,定
性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響。
3.選擇動(dòng)態(tài)板上的R、C元件,組成如圖6-2(b)所示的微分電路,令
C=0.01μf , R=100Ω
在同樣的方波激勵(lì)信號(hào)(Um=3v, f=1KHz)作用下,觀測(cè)并描繪激勵(lì)與響應(yīng)的波形。
增減R之值,定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響,并作記錄,當(dāng)R增至1MΩ時(shí),輸入輸出波形有何本質(zhì)上的區(qū)別?
四.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1. 調(diào)節(jié)電子儀器各旋鈕時(shí),動(dòng)作不要過(guò)猛。實(shí)驗(yàn)前,尚需熟讀雙蹤示波器使用說(shuō)明,特別是觀察雙蹤時(shí),要特別注意哪些開關(guān)、旋鈕的操作與調(diào)節(jié)。
2. 信號(hào)源的接地端與示波器的接地端要連在一起(稱共地),以防外界干擾而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3. 示波器的輝度不應(yīng)過(guò)亮,尤其是光點(diǎn)長(zhǎng)期停留在熒光屏上不動(dòng)時(shí),應(yīng)將
輝度調(diào)暗,以延長(zhǎng)示波管的使用壽命。
五.預(yù)習(xí)思考題
1.什么樣的電信號(hào)可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全
響應(yīng)的激信號(hào)?
2.已知RC一階電路R=10KΩ,C=0.1μf, 試計(jì)算時(shí)間常數(shù)τ,并根據(jù)τ值的
物理意義,擬定測(cè)量τ的方案。
3.何謂積分電路和微分電路,它們必須具備什么條件?它們?cè)诜讲ㄐ蛄忻}
沖的激勵(lì)下,其輸出信號(hào)波形的變化規(guī)律如何?這兩種電路有何功用?
4.預(yù)習(xí)要求:熟讀儀器使用說(shuō)明回答上述問(wèn)題,準(zhǔn)備方格紙。
六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果,在方格紙上繪出RC一階電路充放電時(shí)uc變化曲線,
由曲線測(cè)得τ值,并與參數(shù)值的計(jì)算結(jié)果作比較,分析誤差原因。
2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果,歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件,說(shuō)明波形變換的特征。
3. 心得體會(huì)及其他。
評(píng)論