实验2 一阶系统的时域响应

实验2 一阶系统的时域响应
一．实验目的
●观察一阶系统的阶跃瞬态响应曲线。

●测量一阶系统的时间常数。

二．实验仪器
●THSCC-1实验箱一台。

●示波器一台。

三．实验内容
一阶系统的实验原理图如图2-1所示。

图2-1一阶系统的实验原理图
根据电容的充电公式，得Uo（t）= E（1-e -t/T），E为充电电压。

令时间常数T0=Ro*C=51k*0.1uF=5.1ms
当t=T0时，Uo（t）=E(1-e -1)=0.632E，这表示当Uo（t）上升到稳定值的0.632E时，对应的时间就是一阶系统的时间常数T0。

如图2-2所示。

根据该原理，即可测出一阶系统的时间常数T，并与其理论值进行比较。

图2-2一阶系统的时间常数与曲线
四．实验步骤：
（1）顺时针调节示波器的时间微调旋钮到底。

（2）接好实验线路，使用实验箱的方波信号来模拟跃信号。

（3）方波信号接到实验线路输入端。

按下f2按钮，调节一个频率使波形稳定（顺时针频率升高，反之），并使波形出现平顶和平底（表示电容已经充满电）。

（4）示波器上，把探头接输出端，观察波形。

调节示波器的时间旋钮使输出波形稳定。

（5）调节示波器的幅度档位，使波形的最高点与最低点占Y轴的整数格，例如5格或6格，此即E值，设每一格为1V，则6格时E= 6V。

（6）在输出波形上在最大值0.63处，读出X轴上的时间值，即T值。

方法是：X轴的格数乘以时间档位的值。

例如：从输入的方波读出幅度所占Y轴的格数为6。

则6*0.63=3.8
从Y轴的3.8处读出X轴上的时间值为1格，此时时间档位的值为5ms，则1*5ms=5ms。

（7）将实验结果填入表2-1中。

五．实验报告：
1.绘制出实验的原理图，并标明参数。

2.绘制出实验的波形，分析各波形。

3.从示波器测出的T值与理论值T0比较，得出结论，分析说明误差产生的原因有哪些。