实验四-RC一阶电路的响应测试
RC一阶电路的响应测试实验报告
RC一阶电路的响应测试实验报告实验报告：RC一阶电路的响应测试一、实验目的：1.掌握RC一阶电路的响应特性；2.了解RC一阶电路的时间常数对电路响应的影响；3.学会使用示波器观察电路的动态响应。
二、实验原理：由于充电或放电需要一定的时间，电路的响应是有延迟的。
根据电容充电时间常数τ的不同，可以将RC电路分为快速响应和慢速响应两种情况。
电容C的充电或放电方程为：i(t) = C * dV(t) / dt根据Ohm's Law，电路中的电流和电压之间的关系为：V(t) = VR(t) + VC(t) = i(t) * R + V0 * exp(-t/τ)其中，VR(t)是电阻R上的电压，VC(t)是电容C上的电压，V0是电路初始电压，τ=C*R是电路的时间常数。
当输入信号为直流电压时，电路将会处于稳态，电容将保持充电或放电状态，直到与电源电压相等。
当输入信号为瞬态电压时，电路将会发生响应，电容充放电的过程导致电压变化。
三、实验器材和仪器：1.RC电路板；2.直流电源；3.示波器；4.电阻和电容。
四、实验步骤：1.将示波器的地线和信号触发线接地。
2.按照实际电路中的元件数值，在RC电路板上连接电阻和电容。
3.将示波器的一个探头连接到电阻两端，另一个探头连接到电容的一端。
4.打开直流电源，设定合适的电压大小，使电路处于稳定状态。
5.调整示波器的触发模式和触发电平，保证波形稳定可观察。
6.增加或减小直流电压，观察电路响应，并记录波形。
7.改变电阻或电容的数值，重复步骤6，观察并记录不同响应特性。
8.关闭直流电源和示波器，取下电路连接。
五、实验数据及结果：实验中，我们首先建立了一个由1000Ω电阻和0.1μF电容串联组成的RC电路。
然后，我们分别给电路输入不同幅值和时间常数的矩形波信号，观察电路的响应。
1.输入直流电压的稳态响应：当输入直流电压时，电路处于稳态，电容已经充电到与电源电压相等的电压值。
实验四RC一阶电路的响应测试
实验四RC一阶电路的响应测试RC一阶电路的响应测试★实验一．实验目的1．测定RC一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应2．学习电路时间常数的测量方法3．掌握有关微分电路和积分电路的概念二．原理说明1．动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，对时间常数较大的电路，可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。
然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现，为次，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号，只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数。
电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的影响和直流接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2．RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数。
3．时间常数的测量方法：用示波器测得零输入响应的波形如图4-1（a）所示：根据一阶微分方程的求解得知U0 Ee t/Rc Ee t/当t= 时，U0 0.368E，此时所对应的时间就等于也可用零状态响应波形增长到0.368E所对应的时间测得，如图3-1（c）所示。
若将图4-2（a）中的R与C位置调换一下，即由C端作为响应输出，且当电路参数的选择满足=RC〉〉T/2条件时，如图4-2（b）所示即称为积分电路，因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。
三．实验设备1．双踪示波器2．信号源（下组件）3．相应组件四．实验内容及步骤实验线路板的结构如图3-2所示，首先看懂线路板的走线，认清激励与响应端口所在的位置；认清R、C元件的布局及其标称值；各开关的通断位置等。
（1）选择动态电路板上的R、C元件，令R=10K ，C=3300pF组成如图4-1（b）所示的RC充放电电路，E为脉冲信号发生器输出VP P 2V，f=1KHz的方波电压信号，并通过示波器探头将激励源E和响应Uc的信号分别连至示波器的两个输入口Ya 和Yb，这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律，来测时间常数，并用方格纸1：1的比例描绘波形。
4.一阶电路响应测试
uS
4v
4v
f(hz)
1000
1000
C(uf)
0.1
0.01
R(k)
Uct
t
5
表－２
一阶电路的全响应的测量表
激励方波信号
一阶电路参数
全响应电压 (t.T相当)
波形图
US(v)
４
f（Hz） C（uf) R(kΏ) UCpp(v)
1000
Uc0(v)
2．设计一个微分器电路，观测uR（IC）的电压（流）与波形。 2.1.对于频率为f =1KHz的方波信号的微分输出满足： 时间常数t<T/10 。电容值选取：C=0.1F。R=？ 2.2.要使RC电路（C=0.01f， R=2K）的为微分输出，方波信 号频率应取多少（f =？）？
6
四、实验要求与注意事项
1.作定量测定时，要分别采用自动测量法和光标测量法。 2.信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地）， 以防外界干扰而影响测量的准确性。 3.调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使 用，以使显示的波形稳定。
五.实验报告
1.根据实验观测结果，在同一坐标平面上绘出实验内容1中 的uc和ur(i)的波形，以便比较。 2.根据实验观测结果，在同一坐标平面上绘出实验内容2中 uc和ur(i) 的波形，以便比较。 3.根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形 成条件，阐明波形变换的特征。
图-3 uS
t
3.微分电路 (当t <<T/2,且uR作为响应输出) 光标法测量t.
u
uS
C
uR
uR (i)
t
图- 4
4
三.实验内容
1.RC一阶电路的响应 激励方波信号uS =4V f =1khz 器件： C=0.1F ，电阻R可调。根据方波信号周期，选取R和C的 数值，观察并描绘us和uc的波形。 1.1.零输入响应或零状态响应用光标法测量时间常数并与计算值比较。
RC一阶电路的响应测试(精)
RC一阶电路的响应测试
RC一阶电路的响应测试
一、实验目的
1. 测定 RC 一阶电路的的零输入响应、零状态响应和 全响应波形． ２.掌握有关微分电路和积分电路的概念。
二、实验仪器和设备
1）脉冲信号发生器；2）双踪示波器； 3）动态电路实验板
数控智能函数信号发生器
输出波形选择 参数设定 信号输入输 出接口
显示指示面板
幅值调节
u
0
uc us ( 1 e )
t
t
积 分 电 路
0e , uR ( t ) U s e tU ) U c( uc ( t ) U s e , uR ( t )u e s
t
微 分 t 电 路
uR ( t ) U s e
t
t
四、实验注意事项
t
t
t
1．从电路板上选R=10KΩ, C=6800pF, 。ui为f=1KHz的方波信号，利用示 波器的观察到激励与响应的变化规律，请测算出时间常数，按 1：1的 比例描绘波形． 2 ．积分电路：令 (a)R=10 KΩ， C=6800pF,(b)R=10 KΩ， C=0.1μF, 观察 并描绘响应的波形. 3 ．令 (a).C=0.01μF， R=10KΩ,(b) C=0.01μF,R=1MΩ组成微分电路。在 同样的方波激励信号作用下，观测并描绘激励与响应ＵＲ的波形。
零 状 态 响 应
uc us ( 1 e )
uR ( t ) U s e
rc一阶电路的响应测试实验报告
rc一阶电路的响应测试实验报告实验目的，通过实验，了解RC一阶电路对直流电压和交流电压的响应特性，掌握RC一阶电路的响应测试方法及实验步骤。
实验仪器与设备，示波器、信号发生器、电阻箱、电容器、万用表、直流稳压电源、导线等。
实验原理，RC一阶电路是由电阻和电容串联而成的电路。
在实验中，我们将通过对RC电路施加不同的输入信号，观察电路的响应情况，了解电路的频率特性和相位特性。
实验步骤：1. 搭建RC一阶电路。
将电阻和电容串联连接，接入示波器和信号发生器。
调节信号发生器的频率和幅值，使其输出正弦波信号。
2. 测量直流电压响应。
将信号发生器输出直流电压信号，通过示波器观察电路的响应情况。
记录电路的电压响应曲线，并测量电路的时间常数。
3. 测量交流电压响应。
将信号发生器输出交流电压信号，通过示波器观察电路的响应情况。
记录电路的电压响应曲线，并测量电路的频率特性和相位特性。
实验数据与分析：1. 直流电压响应曲线如图所示。
根据实验数据，我们可以得到电路的时间常数τ=RC，其中R为电阻值，C为电容值。
时间常数τ描述了电路对直流信号的响应速度，τ越小，电路的响应速度越快。
2. 交流电压响应曲线如图所示。
根据实验数据，我们可以得到电路的频率特性和相位特性。
当输入信号的频率接近电路的截止频率时，电路的响应幅值将下降，相位延迟将增加。
这表明电路对高频信号的响应能力较弱。
实验结论，通过本次实验，我们深入了解了RC一阶电路对直流电压和交流电压的响应特性。
我们掌握了RC一阶电路的响应测试方法，并通过实验数据分析了电路的时间常数、频率特性和相位特性。
这些知识对于我们理解电路的响应特性，设计滤波器和信号处理器等具有重要的意义。
实验注意事项：1. 在搭建电路时，务必注意电路连接的正确性，避免出现短路或断路等情况。
2. 在测量电路响应时，要注意调节信号发生器的频率和幅值，确保输出信号符合实验要求。
3. 实验过程中要注意安全，避免触电和短路等危险情况的发生。
电路仿真实验报告——RC一阶电路的响应测试
RC 一阶电路的响应测试一．实验目的1.测定RC一阶电路的零输入相应，零状态响应及完全响应2.学习电路时间常数的测定方法3.掌握有关微分电路和积分电路的概念4.进一步学会用示波器测绘图形二．原理说明动态网络的过渡过程是身份短暂的单次变化过程，对时间常数较大的电路，可以用扫描长的余辉示波器观察光点的移动轨迹。
然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测有段数据的，必须使用这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶阶跃信号；方波的下降沿作为零输入响应的负阶阶跃信号。
RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢取决于电路的时间常数。
微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输出信号的周期有着一定得要求。
一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，且由R端作为响应作为输入。
三．实验仪器函数信号发生器*1；双踪示波器*1.四．实验内容及步骤1.按照实验内容在仿真软件上建立好如下电路图：2.设置信号发生器的参数为U=3V，f=1KHz，点击运行，示波器显示如下：3.将示波器接在电阻两端，观察示波器如下：4.令R=10KΏ,C=3300PF，重复上述步骤，示波器显示如下：5.令C=3300PF,R=30KΏ,重复上述测量，示波器显示如下：五．实验总结1，仿真实验与真实实验的差别。
仿真实验是利用计算机编制程序来模拟实验进程的行为。
要进行仿真实验需要大量的参数，还要一个符合真实情况运行的程序。
仿真实验的参数都是通过前人大量的实验得到的。
仿真实验的目的就是节省原料，同时仿真实验的结果和真实实验的结果对照，可以检验各种从实验中归纳出来的定理定律是否正确。
同时实验室做实验的时候存在实验环境的限制，大多数时候的出来的数据与理论存在一定的偏差，因此会对实验结论的得出有一定的影响，在直观性上远不及仿真实验。
RC一阶电路的响应测试实验报告
实验七 RC 一阶电路的响应测试一、实验目的1. 测定RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
二、原理说明1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。
要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.图7-1（b ）所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法:用示波器测量零输入响应的波形如图7-1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知u c ＝U m e-t/RC＝U m e-t/τ。
当t ＝τ时，Uc(τ)＝0.368U m 。
此时所对应的时间就等于τ。
亦可用零状态响应波形增加到0.632U m 所对应的时间测得，如图13-1(c)所示。
a) 零输入响应(b) RC 一阶电路 (c) 零状态响应图 7-14. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。
一个简单的 RC 串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下， 当满足τ＝RC<<2T时（T 为方波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输出，则该电路就是一个微分电路。
因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。
如图0.368tttt0.6320000c uuU m c uc uuU m U m U m7-2(a)所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
电路原理实验RC一阶电路的响应测试
电路原理实验RC一阶电路的响应测试RC一阶电路是由电阻R和电容C组成的电路。
它是一种常见的滤波电路，可以用于对信号进行滤波和延时等处理。
本实验将对RC一阶电路的响应进行测试，包括频率响应和时间响应两个方面。
一、频率响应测试频率响应测试可以了解RC一阶电路对不同频率信号的响应情况，即电路的频率特性。
我们可以通过改变输入信号的频率，测量输出信号的幅值和相位，从而绘制出RC电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。
实验步骤如下：1.搭建RC一阶电路实验电路。
将电容C和电阻R按照串联的方式连接，接入信号发生器的输出端，然后将电路的输出端连接到示波器上。
确保电路接线正确，电容C和电阻R的数值符合实验要求。
2.打开信号发生器和示波器，将信号发生器的频率调节到最低，幅值调节到合适的范围内。
3.逐步增加信号发生器的频率，同时观察示波器上输出信号的幅值和相位。
记录下不同频率下的输出幅值和相位数据。
4.根据记录的数据，绘制RC电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。
可以选择使用半对数坐标系或对数坐标系进行绘制，以更清晰地展示电路的频率特性。
二、时间响应测试时间响应测试可以了解RC一阶电路对输入信号的响应速度和衰减情况。
我们可以通过输入一个脉冲信号或方波信号，观察输出信号的波形，从而了解RC电路的时间特性。
实验步骤如下：1.搭建RC一阶电路实验电路。
将电容C和电阻R按照串联的方式连接，接入信号发生器的输出端，然后将电路的输出端连接到示波器上。
确保电路接线正确，电容C和电阻R的数值符合实验要求。
2.打开信号发生器和示波器，将信号发生器的频率调节到适当的范围内，幅值调节到合适的范围内。
3.输入一个脉冲信号或方波信号，观察示波器上输出信号的波形。
记录下输出信号的上升时间、下降时间和衰减时间等数据。
4.根据记录的数据，分析RC电路的时间特性。
可以计算RC电路的时间常数，即RC的乘积，进一步了解电路的响应速度和衰减情况。
总结：通过频率响应测试和时间响应测试，我们可以全面了解RC一阶电路的响应特性。
实验报告RC一阶电路的响应测试
实验报告祝金华PB15050984实验题目：RC —阶电路的响应测试实验目的1. 测定RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
实验原理1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。
要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数T，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2•图1(b)所示的RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数T。
3.时间常数T的测定方法：用示波器测量零输入响应的波形如图1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知U C= U m e"RC= U m e-VT。
当t= T时，Uc( T )= 0.368U m。
此时所对应的时间就等于T。
亦可用零状态响应波形增加到0.632 U m所对应的时间测得，如图1(c)所示。
(a)零输入响应(b) RC 一阶电路(C)零状态响应图14•微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路,号的周期有着特定的要求。
一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下,当满足T = RC<< T时(T为方波脉冲的重复周期)，且由R两端的电压作为响应输2出，这就是一个微分电路。
因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。
它对电路元件参数和输入信图2（a）所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
（a）微分电路（b）积分电路图2若将图2（a）中的R与C位置调换一下，如图2（b）所示，由C两端的电压作为响应输出。
实验四----RC一阶电路的响应PPT课件
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六、实验报告要求
• 1.实验报告必须有原始数据记录单，并有详细的原始波形记录。 • 2.计算出三组电容、电阻的τ值，并分别画出相对应的微分波形
和积分波形。 • 3.比较三种τ值的波形图，说明时间常数对电容充放电速度的影
响。 • 4.请勿用坐标纸绘图，请保持报告整洁字迹工整。
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实验四 RC一阶电路的响应测试
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一、实验目的
• 1、掌握有关微分电路和积分电路的概念。 • 2、测定微分电路、积分电路的响应。 • 3、学习电路时间常数与相应波形的关系。 • 4、学会用Multisim仿真软件仿真电路，观测波形。
-
2
二、实验原理
• 1.微分电路
随着时间常数的增大，波形如何变化？
• （3）调节R＝10KΩ，C＝0.1μF，用示波器观察电阻两端的波形 图。
• （4）调节R＝1KΩ，C＝0.01μF，用示波器观察电阻两端的波形 图。
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• 2.积分电路的响应测试
• （1）在Multisim仿真软件中构建积分电路。
• （2）设置R＝10KΩ，C＝6800pF。调节脉冲信号发生器，使其输 出Um＝3V、f＝1KHz、占空比为1：1的方波电压信号Ui，并通过 信号发生器的输出口将激励源Ui与电阻R、电容C构成积分电路， 用示波器观察电容两端的波形图。
• （3）调节R＝10KΩ，C＝0.1μF，用示波器观察电容两端的波形 图。
• （4）调节R＝1KΩ，C＝0.01μF，用示波器观察电容两端的波形 图。
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五、实验注意事项
• 1.应熟练使用Multisim软件中示波器、信号发生器各项设置功能。 • 2.应区分微分电路、积分电路中的观测输出信号。
RC一阶电路的响应测试实验报告
RC一阶电路的响应测试实验报告
实验目的：
1.掌握RC一阶电路的基本原理；
2.理解RC一阶电路的响应特性。
实验器材：
1.功能发生器；
2.电阻箱；
3.电容；
4.资料线；
5.示波器。
实验原理：
RC一阶电路是由电阻和电容组成的基本电路。
该电路的响应特性与输入信号频率有关。
当输入信号频率较低时，电容接近于开路，所以输入信号几乎全部通过电阻。
当输入信号频率较高时，电容接近于短路，所以输入信号几乎没有通过电阻。
所以，RC电路对不同频率的输入信号具有不同的响应特性。
实验步骤：
1.将RC电路连接好，如图所示。
2.将功能发生器的信号输入端和示波器的输入端分别接到RC电路的输入端和输出端。
3.打开功能发生器和示波器，设置功能发生器的输出信号为正弦波，
并确定频率为50Hz。
4.调节功能发生器的幅度和偏置，使得示波器上显示的波形适当且稳定。
5.记录下示波器上显示的波形图，并将其保存。
实验结果分析：
根据实验步骤中设置的频率为50Hz，我们可以观察到示波器上显示
的波形图。
根据波形图的形状和振幅大小，我们可以判断RC电路对50Hz
频率的输入信号的响应特性。
实验结论：
通过实验，我们可以得到RC电路对50Hz频率的输入信号的响应特性。
进一步实验可以得到RC电路对不同频率的输入信号的响应特性，并绘制
成频率-响应图。
RC一阶电路的响应实验
实验RC一阶电路的响应及其应用一、实验目的1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法，了解微分电路和积分电路的实际应用。
3. 进一步熟悉示波器的使用，学会用示波器测绘图形。
二、原理说明一阶电路的过渡过程是由于电路中有一个电容或电感逐步储存或释放能量的渐变过程引起的，该过渡过程是十分短暂的单次变化过程，对时间常数τ较大的电路，可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。
然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的矩形脉冲序列波来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期Ｔ与电路的时间常数τ满足一定的关系，它的响应和直流电源接通与断开的过渡过程是基本相同的。
1. RC电路的过渡过程其电路组成和响应波形如图11-1所示。
状态响应图11-1RC一阶电路及其响应波形零输入响应：设ｕC(0)＝Uo，开关由1→2，换路后ｕC(t)＝Use－t/τ，ｔ≥０,零状态响应：ｕC(0)＝0，开关由2→1，换路后ｕＣ(t)＝Us（1－e－ｔ／τ），ｔ≥０RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ（τ＝RC）。
2. 时间常数τ的测定用示波器测定RC 电路时间常数的方法如下：在RC 电路输入矩形脉冲序列信号，将示波器的测试探极接在电容两端，调节示波器Y轴和X轴各控制旋钮，使荧光屏上呈现出一个稳定的指数曲线如图11-2所示。
根据一阶微分方程的求解得知当t ＝τ时，ｕC(τ)＝0.632Us 设轴扫描速度标称值为Ｓ(s /cm)，在荧光屏上测得电容电压最大值U cm＝U s＝a(cm)在荧光屏Y轴上取值ｂ＝0.632×ａ(cm)在曲线上找到对应点Ｑ和Ｐ，使PQ＝ｂ测得OP＝n (cm)则时间常数τ＝Ｓ(s/cm)×n(cm)亦可用零输入响应波形衰减到0.368Us时所对应的时间测取。
实验报告 RC一阶电路的响应测试
实验报告祝金华PB实验题目：RC一阶电路的响应测试实验目的1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
实验原理1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。
要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.图1(b)所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法:用示波器测量零输入响应的波形如图1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知uc ＝Ume-t/RC＝Ume-t/τ。
当t＝τ时，Uc(τ)＝。
此时所对应的时间就等于τ。
亦可用零状态响应波形增加到 Um所对应的时间测得，如图1(c)所示。
(a) 零输入响应 (b) RC 一阶电路 (c) 零状态响应图 14. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。
一个简单的 RC 串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ＝RC<<2T时（T 为方波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输 出，这就是一个微分电路。
因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。
如图2(a)所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
(a) 微分电路 (b) 积分电路图2若将图2（a ）中的R 与C 位置调换一下，如图2（b ）所示，由 C 两端的电压作为响应输出。
实验四 一阶R C 电路的响应及其应用
实验四一阶R C电路的响应及其应用一、实验目的1．观察一阶RC电路的零输入响应、零状态响应、全响应。
2．掌握示波器的使用方法，学习用示波器测绘电路的输出波形及电路参数。
3．了解微分电路、积分电路的特性。
二、实验器材1．1台型号为RTDG－3A或RTDG－4B 的电工技术实验台2．1块型号为RTDG－02的RC一阶电路实验板3．1台型号为SS－7802A 的双踪示波器4．1台型号为RTZN01 智能函数信号发生器三、实验内容1．用示波器观察一阶RC电路的响应，测定时间常数τ。
一阶RC电路的响应是由于在电路里储能元件电容器中储存的能量不能突变引起的，当电容在充、放电时，电容电压将会按照指数规律变化。
用示波器可以观察到电容电压的变化规律、并可测定时间常数。
2．用示波器观察积分电路、微分电路的输出波形。
四、实验原理一阶RC 电路的暂态过程，是电容器逐步储存或释放能量的渐变过程。
暂态过程是十分短暂的单次变化过程，为清晰地观察一阶电路的暂态响应，我们应用函数信号发生器输出的矩形脉冲信号来模拟阶跃激励信号，即令函数信号发生器输出矩形波的上升沿作为RC 电路在零状态响应时的正阶跃激励信号；矩形波的下降沿作为RC 电路在零输入响应时的负阶跃激励信号，这样在示波器显示屏中将会出现稳定的一阶电路响应的波形，由此可以按照图3－2所示的方法，应用示波器测量电路的时间常数，时间常数即为充电到Q点（电容电压正好为0.632U cm）所花的时间n。
图3－1 测定时间常数τ的原理图图3－2 时间常数τ的测定图3-3 RC积分电路（τ = RC >> T P ）图3-4 RC微分电路（τ = RC << T P ）五、实验过程1.观察一阶RC电路的响应，测定时间常数τ的操作过程(1) 在电工实验台上放好一台编号为RTDG—04的实验挂箱。
仔细观察实验挂箱上的电路，如图3—5所示。
电路图中左上方并联的四个元件与其它的电路元件为串联关系，中间位置的其余元件均为并联关系。
RC一阶电路的响应测试实验报告
RC⼀阶电路的响应测试实验报告实验六RC⼀阶电路的响应测试⼀、实验⽬的1. 测定RC⼀阶电路的零输⼊响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量⽅法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进⼀步学会⽤虚拟⽰波器观测波形。
⼆、原理说明1. 动态⽹络的过渡过程是⼗分短暂的单次变化过程。
要⽤普通⽰波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利⽤信号发⽣器输出的⽅波来模拟阶跃激励信号，即利⽤⽅波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利⽤⽅波的下降沿作为零输⼊响应的负阶跃激励信号。
只要选择⽅波的重复周期远⼤于电路的时间常数τ，那么电路在这样的⽅波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.图6-1（b）所⽰的RC ⼀阶电路的零输⼊响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定⽅法⽤⽰波器测量零输⼊响应的波形如图6-1(a)所⽰。
根据⼀阶微分⽅程的求解得知u c＝U m e-t/RC＝U m e-t/τ。
当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368U m。
此时所对应的时间就等于τ。
亦可⽤零状态响应波形增加到0.632U m所对应的时间测得，如图6-1(c)所⽰。
(a) 零输⼊响应(b) RC⼀阶电路(c) 零状态响应图6-14. 微分电路和积分电路是RC⼀阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输⼊信号的周期有着特定的要求。
⼀个简单的 RC 串联电路，在⽅波序列脉冲的重复激励下，当满⾜τ＝RC<<2T时（T 为⽅波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输出，这就是⼀个微分电路。
因为此时电路的输出信号电压与输⼊信号电压的微分成正⽐。
如图6-2(a)所⽰。
利⽤微分电路可以将⽅波转变成尖脉冲。
(a) 微分电路 (b) 积分电路图6-2若将图6-2(a)中的R 与C 位置调换⼀下，如图6-2(b)所⽰，由 C 两端的电压作为响应输出。
rc一阶电路的响应实验报告
rc一阶电路的响应实验报告
RC一阶电路的响应实验报告
实验目的：
本实验旨在通过对RC一阶电路的响应进行实验，了解电路的频率响应特性，
以及电压和电流的变化规律。
实验原理：
RC一阶电路是由一个电阻和一个电容组成的简单电路。
当交流信号通过电路时，电容会对电流产生阻抗，从而影响电路的频率响应。
在本实验中，我们将通过
改变输入信号的频率，观察电路的响应变化。
实验步骤：
1. 搭建RC一阶电路，连接信号发生器、示波器和电压表。
2. 将信号发生器的频率设置为不同数值，如100Hz、1kHz、10kHz等。
3. 观察示波器上电压波形的变化，并记录下电压的峰峰值。
4. 同时记录下电容两端的电压和电流的数值。
实验结果：
通过实验观察和记录，我们得到了不同频率下RC一阶电路的响应情况。
随着
频率的增加，电路的电压响应逐渐减小，而电流响应则逐渐增大。
这说明在高
频率下，电容对电路的影响逐渐减弱，电流成为主要的响应因素。
实验分析：
根据实验结果，我们可以得出结论，RC一阶电路在不同频率下有不同的响应特性。
这对于电路设计和信号处理都有重要的指导意义。
同时，我们也可以通过
实验结果验证理论模型，进一步加深对电路的理解。
结论：
通过本次实验，我们了解了RC一阶电路的频率响应特性，以及电压和电流的
变化规律。
这对于电路设计和实际应用都具有重要的参考价值。
希望通过这次
实验，能够对电路理论有更深入的了解，为今后的学习和研究打下坚实的基础。
RC一阶电路响应测试_实验报告
RC一阶电路响应测试_实验报告实验目的：掌握RC一阶电路的响应特性，验证一阶电路的高通和低通滤波特性，并测量其截止频率。
实验仪器：示波器、信号发生器、直流稳压电源、RC电路板。
实验原理：一阶RC电路由一个电阻R和一个电容C组成。
在该电路中，当输入信号变化时，电容器上的电压也随着变化。
因此，该电路的输出是一个对输入信号进行滤波的结果。
一阶RC高通滤波器：该电路通过传递频率高于截止频率的信号，将高频信号传递到输出端，因此该电路用于滤除低频噪声。
一阶RC低通滤波器：该电路通过传递频率低于截止频率的信号，将低频信号传递到输出端，因此该电路用于滤除高频噪声。
截止频率公式：Fc=1/（2πRC）实验步骤：1.将信号发生器的输出连接到RC电路板的输入端，并将示波器连接到RC电路板的输出端。
2.将信号发生器的正极连接到RC电路板的输入端，将示波器的探头连接到RC电路板的输出端。
3.调节信号发生器的频率，使得示波器显示出正弦波形，并记录下该频率。
4.在此基础上，逐渐降低频率，记录下示波器显示的波形变化和频率。
5.逐渐增加频率，重复步骤4。
6.根据所得的数据计算出截止频率，并与理论值进行对比。
实验结果：从实验中得到的数据可以得到RC低通、高通截止频率的计算结果。
得出的数据和计算过程如下：1.高通滤波：当输入频率很低时，输出电压几乎为0，随着输入频率的增加，输出电压逐渐增加。
当输入频率接近电路截止频率时，输出电压开始变化非常缓慢。
当输入频率超过电路截止频率时，输出电压趋于稳定。
例如，将电容C和电阻R的值设置为1μF和1kΩ，输入信号频率从100Hz逐渐增加到1kHz。
当输入频率低于100Hz时，输出电压几乎为0。
当输入频率接近100Hz时，输出电压逐渐增加。
当输入频率超过100Hz时，输出电压开始变化非常缓慢，直到输入信号的频率超过截止频率1.59kHz时，输出电压趋于稳定。
根据公式Fc=1/（2πRC），可得截止频率为1.591549 Hz。
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广东第二师范学院学生实验报告
少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。
图3.5.3和图3.5.4分别为响应
C
u 的变化波形图和激励源
i
u 的变化波形图。
图3.5.3 响应u c 的变化规律 图3.5.4 激励源u i 的变化规律
2） 令10R K =Ω，0.01C F μ=，观察并描绘响应的波形，继续增大C 值，定性地观察对响应的影响。
图3.5.5和图3.5.6分别为0.01C F μ=时和1000C pF =时响应C
u 的变化规律波形图。
图 3.5.5
0.01C F μ=时响应C u 的变化规律 图3.5.6 1000C pF =时响应C u 的变化规律
2．微分电路的测量
选择实验箱上R 、C 元件，组成如图3.5.2（a ）所示微分电路，令1R K =Ω，
0.01C F μ=。
在同样的方波激励信号（3m U V =，1f KHz =）作用下，观测并描绘激励与响应的波形。
图3.5.7为 1R K =Ω时的响应波形图。
图 3.5.7 1R K =Ω时的响应波形
增减R 的值，定性地观察对响应的影响，并作记录。
当R 增至1R M =Ω时，输入输出波形有何本质上的区别？图3.5.8和图3.5.9分别是100R =Ω时和1R M =Ω时的响应波形图。
图 3.5.8 100R =Ω时的响应波形
五、实验报告要求
整理测试结果，得到各种情况下的波形图，并分析其原因。
1.充放电电路的测量 （1）10R K =Ω，3300C pF =
图3.5.3 响应u c 的变化规律 图3.5.4 激励源u i 的变化规律
（2）10R K =Ω
图 3.5.5
0.01C F μ=时响应C u 的变化规律 图3.5.6 1000C pF =时响应C u 的变化规律
原因：当电路参数满足
2T
RC τ=>>
的条件时，则为积分电路。
此电路电容器充
放电进行得很慢，电路R 上的电压近似等于输入电压。
输出电压与输入电压近似地成积分关系。
此时，电路由方波转变成了三角波。
图 3.5.7 1R K =Ω时的响应波形 图 3.5.8 100R =Ω时的响应波形 波形变换特征：R 固定时，当C 增大，时间常数也增大，波形也变的陡一点。
C 固定时，当R 增大，时间常数也增大，波形也变的陡一点。
图 3.5.2 微分电路响应波形。