RC一阶电路的响应测试实验内容
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。
实验九 RC一阶电路的响应测试
五、实验报告
1. 根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC一阶 电路充放电时uc的变化曲线，由曲线测得τ值 ，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原 因。
2. 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。
3. 心得体会及其他。
少量改变电容值或电阻值，定性观察对响应的 影响，记录观察到的现象。
(2) 令R＝10KΩ，C＝3300PF，观察并描绘响应 波形，继续增大 C之值，定性观察对响应的影 响。
2.选择动态板上R、C元件,组成如图9-2(a)所示 微分电路,令C＝3300PF，R＝30KΩ。
在同样的方波激励信号(Um＝3V，f＝1KHz)作 用下，观测并描绘激励与响应的波形。
实验九 RC一阶电路的响应测试
主讲教师：余善好
基础实验教学中心
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
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τ，电路在这样的方波序列脉冲信号 的激励下，它的影响和直流电源接通与断开的过 渡过程是基本相同的。
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。
实验1rc一阶电路的响应测试
实验1 RC 一阶电路的响应测试［实验目的］1. 测定RC 一阶电路的零状态响应和零输入响应，并从响应曲线中求出RC 电路时间常数τ。
2. 熟悉用一般电工仪表进行上述实验测试的方法。
［实验原理］图1所示电路的零状态响应为τtS e R U i -= )1(τt S c e U u --=式中，τ=RC 是电路的时间常数。
图2所示电路的零输入响应为τtS e R U i -= τt S c eU u -=在电路参数，初始条件和激励都已知的情况下，上述响应得函数式可直接写出。
如果用实验方法来测定电路的响应，可以用示波器等记录仪器记录响应曲线。
但如果电路时间常数τ足够大（如10秒以上），则可用一般电工仪表逐点测出电路在换路后给定时刻的电流或电压值，然后画出i(t)及u c (t)的响应曲线。
图3 根据实验所得响应曲线，确定时间常数τ的方法如下：1．在图3中曲线任取两点（t 1，i 1）和（t 2，i 2），由于这两点都满足关系式：τtS e R U i -=所以可得时间常数：)/(2112i i l t t n -=τ1 2 EF ⅰ ⅰ tU S2．在曲线上任取一点D ，作切线DF 及垂线DE ，则次切距为ττα==-==)1()/(i idt di i tg DE EF3．根据时间常数的定义也可由曲线求τ。
对应于曲线上i 减小到初值I 0=U S /R 的36.8%时的时间即为τ。
t 为不同τ时i 为I 0的倍数如下表：［实验内容］1.测定RC一阶电路零状态响应，接线如图4所示：图中C为4700μf/50V大容量电解电容器，实际电容量由实验测定τ后求出C=τ/R，因电解电容器的容量误差允许为-50%至+100%，且随时间变化较大，以当时实测为准。
另外，电解电容器是有正负极性的，如果极性接反漏电流会大量增加甚至会因内部电流的热效应过大而炸毁电容器，使用时必须特别注意！测定i C=f（t）曲线步骤：1）闭合开关K，mA表量限选定20mA。
实验十 RC一阶电路的响应测试
实验十 RC 一阶电路的响应测试一．实验目的1．研究RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。
2．学习一阶电路时间常数的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响。
3．掌握微分电路和积分电路的基本概念。
二．原理说明1．RC 一阶电路的零状态响应RC 一阶电路如图12－1所示，开关S 在…1‟的位置，ｕC ＝0，处于零状态，当开关S 合向…2‟的位置时，电源通过R 向电容C 充电，ｕC （ｔ）称为零状态响应，τtU U u -S S c e -=变化曲线如图12－2所示，当ｕC 上升到S 632.0U 所需要的时间称为时间常数τ，RC τ=。
2．ＲＣ一阶电路的零输入响应在图12－1中，开关S 在…2‟的位置电路稳定后，再合向…1‟的位置时，电容C 通过R 放电，ｕC （ｔ）称为零输入响应，τtU u -S c e =变化曲线如图12－3所示，当ｕC 下降到S 368.0U 所需要的时间称为时间常数τ，RC τ=。
3．测量ＲＣ一阶电路时间常数τ图12－1电路的上述暂态过程很难观察，为了用普通示波器观察电路的暂态过程，需采用图12－4所示的周期性方波ｕS 作为电路的激励信号，方波信号的周期为T ，只要满足τ52≥T，便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。
电阻R 、电容C 串联与方波发生器的输出端连接，用双踪示波器观察电容电压ｕC ，便可观察到稳定的指数曲线，如图12－5所示，在荧光屏上测得电容电压最大值(cm)a Cm =U ，S U c u 图 12－1S U U 632 . 0 图 12－2S U U 368 . 0 图12－3S U T2图 12－4图 12－5a)(T2SU Su 0R uC u 图 12－6b)(取 (c m )0.632a b =，与指数曲线交点对应时间ｔ轴的ｘ点，则根据时间ｔ轴比例尺（扫描时间cm t ），该电路的时间常数cm(cm)x t ⨯=τ。
RC一阶电路的响应测试实验内容
实验五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、零状态响应及全响应。
2. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
3. 学会时间常数τ的测定方法。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
二、原理说明图5.1所示的矩形脉冲电压波u i可以看成是按照一定规律定时接通和关断的直流电压源U。
若将此电压u i加在RC串联电路上（见图5.2），则会产生一系列的电容连续充电和放电的动态过程，在u i的上升沿为电容的充电过程，而在u i的下降沿为电容的放电过程。
它们与矩形脉冲电压u i的脉冲宽度t w及RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。
当t w不变时，适当选取不同的参数，改变时间常数τ，会使电路特性发生质的变化。
图5.1 矩形脉冲电压波形图5.2 RC串联电路图1. RC一阶电路的零状态响应所有储能元件初始值为0的电路对于激励的响应称为零状态响应。
电路的微分方程为：RCduCdt+uC=Um，其解为uCt=Um1-e-tτ (t≥0)，式中，τ＝RC为该电路的时间常数。
2. RC一阶电路的零输入响应电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。
电路达到稳态后，电容器经R放电，此时的电路响应为零输入响应。
电路的微分方程为：RCduCdt+uC=0，其解为uCt=Ume-tτ 。
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（如图5.3所示），其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法方法一：在已知电路参数的条件下，时间常数可以直接由公式计算得出，τ＝RC。
方法二：对充电曲线（零状态响应），电容的端电压达到最大值的1-1e（约0.632）倍时所需要的时间即是时间常数τ。
如图5.3（a）所示，用示波器观测响应波形，取上升曲线中波形幅值的0.632倍处所对应的时间轴的刻度，计算出电路的时间常数：τ=扫描时间×。
RC一阶电路的响应测试实验内容
实验五 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、零状态响应及全响应。
2. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
3. 学会时间常数τ的测定方法。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
二、原理说明图所示的矩形脉冲电压波u i可以看成是按照一定规律定时接通和关断的直流电压源U。
若将此电压u i加在RC串联电路上（见图），则会产生一系列的电容连续充电和放电的动态过程，在u i的上升沿为电容的充电过程，而在u i的下降沿为电容的放电过程。
它们与矩形脉冲电压u i的脉冲宽度t w及RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。
当t w不变时，适当选取不同的参数，改变时间常数τ，会使电路特性发生质的变化。
图矩形脉冲电压波形图RC串联电路图1. RC一阶电路的零状态响应+所有储能元件初始值为0的电路对于激励的响应称为零状态响应。
电路的微分方程为：RC du Cdtu C=U m，其解为u C(t)=U m(1−e−tτ) (t≥0)，式中，τ＝RC为该电路的时间常数。
2. RC一阶电路的零输入响应电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。
电路达到稳态后，电+u C=0，其解为u C(t)=容器经R放电，此时的电路响应为零输入响应。
电路的微分方程为：RC du CdtU m e−tτ。
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（如图所示），其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法方法一：在已知电路参数的条件下，时间常数可以直接由公式计算得出，τ＝RC。
（约）倍时所需要的时间方法二：对充电曲线（零状态响应），电容的端电压达到最大值的1−1e即是时间常数τ。
如图（a）所示，用示波器观测响应波形，取上升曲线中波形幅值的倍处所对应的时间轴的刻度，计算出电路的时间常数：τ=扫描时间×OP其中，扫描时间是示波器上X轴扫描速度开关“t/div”的大小。
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0.368ttRCtt0.632+cu uU mcu cu uuU mU mU m7-2(a)所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
RC一阶电路的响应测试(精)
RC一阶电路地响应测试实验报告材料
RC一阶电路地响应测试实验报告材料实验报告：RC一阶电路的阶跃响应测试
一、实验目的：
1.了解RC一阶电路的结构和工作原理；
2.学习如何测量RC一阶电路的阶跃响应；
3.研究RC一阶电路的频率特性。
二、实验仪器与设备：
示波器、信号发生器、电阻箱、电容、电连接线等。
三、实验原理：
四、实验步骤：
1.将电容C和电阻R依次连接到电路板上；
2.将信号发生器的正弦波输出信号连接到电路的输入端，调节信号发生器的频率为100Hz；
3.用示波器的探头将示波器的CH1通道与电路的输入端相连，观察输入信号的示波图像；
4.用示波器的探头将示波器的CH2通道与电路的输出端相连，观察输出信号的示波图像；
5.记录信号发生器输出信号的幅度和频率；
6.调节信号发生器的频率为1kHz，重复步骤3-5；
7.调节信号发生器的频率为10kHz，重复步骤3-5；
8.记录不同频率下RC一阶电路的输入信号与输出信号的幅度变化。
五、实验数据处理与分析：
1.根据示波器上观察到的输入信号与输出信号的波形，计算输入信号的幅度；
2.根据示波器上观察到的输出信号的波形，计算输出信号的幅度；
3.绘制RC一阶电路的输入信号与输出信号的幅频特性曲线，并进行分析和讨论。
六、实验结论：
1.通过实验观察到的输入信号与输出信号的波形，可以验证RC一阶电路对于阶跃输入信号的响应；
2.RC一阶电路的阶跃响应曲线可以表示电路的时间特性；
3.RC一阶电路在不同频率下的幅频特性曲线可以表示电路的频率特性；
4.实验数据分析表明，RC一阶电路的截止频率与电阻值和电容值有关；。
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
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。
RC一阶电路的响应测试
注意，此端应接 信号源的负端
三、实验内容
2、测RC一阶电路的时间常数τ
C、使用示波器，通道1测量信号源，通道2测量C两端的电压，注 意，两个通道的探笔夹子端都应该接在地端（信号源负端）上。
通道1测信号源
通道2测电容两端的电 压
三、实验内容
2、测RC一阶电路的时间常数τ
C、使用示波器，通道1测量信号源，通道2测量C两端的电压，注 意，两个通道的探笔夹子端都应该接在地端（信号源负端）上。
三、实验内容
2、测RC一阶电路的时间常数τ
C、使用示波器，通道1测量信号源，通道2测量C两端的电压，注 意，两个通道的探笔夹子端都应该接在地端（信号源负端）上。
两支探笔的夹子端都 得接到信号源的负端
三、实验内容
2、测RC一阶电路的时间常数τ
D、使用示波器的Cursor（光标追踪）功能追踪曲线，测量时间 常数τ
通过开关的通断来 选择不同的电阻
注意，此端应接 信号源的负端
三、实验内容
4、积分电路（电容C上的电压）：
保持C=0.01μF不变，令R＝10kΩ、5.1kΩ、510Ω，观察并描绘响应的 波形，定性地观察对响应的影响。（测三幅图，图上须包含源信号以及 响应曲线）
注意，此端应接 信号源的负端
三、实验内容
示波器的Measure功能 可以在屏幕上显示所测 波形的所有参数
如果出不了 波形，别记 记了Auto键
示波器的钩 笔接信号源 正端
示波器的夹 子接信号源 的地
三、实验内容
注意，表笔应 打在1X端
示波器探笔
该夹子应接被测信号的 地端
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。
0.368tttt0.632cu uU mcu cu uU mU m U ma) 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7-2(a)所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
RC一阶电路的响应测试实验报告
R C一阶电路的响应测试实验报告文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]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)＝。
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 U 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 RCT时串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ＝RC<<2（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一阶电路的响应测试实验内容精修订
R C一阶电路的响应测试实验内容集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#实验五 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、零状态响应及全响应。
2. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
3. 学会时间常数τ的测定方法。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
二、原理说明图所示的矩形脉冲电压波u i可以看成是按照一定规律定时接通和关断的直流电压源U。
若将此电压u i加在RC串联电路上（见图），则会产生一系列的电容连续充电和放电的动态过程，在u i的上升沿为电容的充电过程，而在u i的下降沿为电容的放电过程。
它们与矩形脉冲电压u i的脉冲宽度t w及RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。
当t w不变时，适当选取不同的参数，改变时间常数τ，会使电路特性发生质的变化。
图矩形脉冲电压波形图 RC串联电路图1. RC一阶电路的零状态响应所有储能元件初始值为0的电路对于激励的响应称为零状态响应。
电路的微分方程+u C=U m，其解为u C(t)=U m(1−e−tτ) (t≥0)，式中，τ＝RC为该电路的为：RC du Cdt时间常数。
2. RC一阶电路的零输入响应电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。
电路达到稳态后，电容器经R放电，此时的电路响应为零输入响应。
电路的微分方程为：RC du C+u C=0，其解为u C(t)=U m e−tτ。
dtRC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（如图所示），其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法方法一：在已知电路参数的条件下，时间常数可以直接由公式计算得出，τ＝RC。
方法二：对充电曲线（零状态响应），电容的端电压达到最大值的1−1e（约）倍时所需要的时间即是时间常数τ。
如图（a）所示，用示波器观测响应波形，取上升曲线中波形幅值的倍处所对应的时间轴的刻度，计算出电路的时间常数：τ=扫描时间×OP其中，扫描时间是示波器上X轴扫描速度开关“t/div”的大小。
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实验四rc一阶电路的响应测试实验九 RC一阶电路的响应测试一、实验目的1.测量RC一阶电路的零输入响应和零状态响应。
2.学习电路时间常数的测量方法。
3.进一步学习使用示波器绘制图形。
2、原理描述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τ，电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是基本相同的。
电路的响应时间分别按照零阶和慢阶RC的变化规律呈指数增长τ3。
时间常数τ的测定方法(b)零输入响应(a)rc一阶电路(c)零状态响应图9-1三、实验设备第12号IV.实验内容实验线路板的结构如图所示，认清r、c元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等等。
名称函数信号发生器双道示波器型号和规格数量11备注1.选择动态线路板上r、c元件，令(1)r＝120ω，c＝2200pf如图所示的RC充放电电路由以下部分组成：。
E为直流稳压电源的输出，E=24V。
此时，在示波器屏幕上可以观察到激励和响应的变化规律，可以测量时间常数τ，并描述充电和放电uc波形。
少量改变电容值或电阻值，定性观察对响应的影响，并记录观察到的现象。
(2)令r＝10kω，c＝3300pf，观察并描绘响应波形，继续增大c之值，定性观察对响应的影响。
五、实验注意事项1.示波器的亮度不能太亮。
2.调整仪表旋钮时，不要用力过猛。
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。
4．作定量测定时，“t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“校准”位置。
RC一阶电路地响应测试--实验报告材料
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T时（T为方波脉冲的重复周期），且由R两满足τ＝RC<<2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一阶电路的响应测试--实验报告之欧阳歌谷创编
实验六RC一阶电路的响应测试欧阳歌谷（2021.02.01）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0.632 U 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。
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R C一阶电路的响应测试实验内容Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】实验五 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、零状态响应及全响应。
2. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
3. 学会时间常数τ的测定方法。
4. 进一步学会用示波器观测波形。
二、原理说明图所示的矩形脉冲电压波ui可以看成是按照一定规律定时接通和关断的直流电压源U。
若将此电压ui加在RC串联电路上（见图），则会产生一系列的电容连续充电和放电的动态过程，在ui 的上升沿为电容的充电过程，而在ui的下降沿为电容的放电过程。
它们与矩形脉冲电压ui 的脉冲宽度tw及RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。
当tw不变时，适当选取不同的参数，改变时间常数τ，会使电路特性发生质的变化。
图矩形脉冲电压波形图 RC串联电路图1. RC一阶电路的零状态响应所有储能元件初始值为0的电路对于激励的响应称为零状态响应。
电路的微分方程为：RC du Cdt+u C=U m，其解为u C(t)=U m(1−e−tτ) (t≥0)，式中，τ＝RC为该电路的时间常数。
2. RC一阶电路的零输入响应电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。
电路达到稳态后，电容器经R放电，此时的电路响应为零输入响应。
电路的微分方程为：RC du Cdt+u C= 0，其解为u C(t)=U m e−tτ。
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（如图所示），其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法方法一：在已知电路参数的条件下，时间常数可以直接由公式计算得出，τ＝RC。
方法二：对充电曲线（零状态响应），电容的端电压达到最大值的1−1e（约）倍时所需要的时间即是时间常数τ。
如图（a）所示，用示波器观测响应波形，取上升曲线中波形幅值的倍处所对应的时间轴的刻度，计算出电路的时间常数：τ=扫描时间×其中，扫描时间是示波器上X轴扫描速度开关“t/div”的大小。
OP是X轴上O、P两点之间占有的格数。
而对放电曲线（零输入响应），时间常数是电容的端电压下降到初值的1e，即约倍时所需要的时间，如图(b)所示。
(a) 零状态响应 (b) 零输入响应图时间常数τ的测定方法三：利用时间常数的几何意义求解。
在图中，取电容电压uc的曲线上任意一点A，通过A点作切线AC，则图中的次切距BB=BBBBB B=B B(B)−BB BBB|B=B0=B0B−B0B1B B0B−B0B=B即在时间坐标上次切距的长度等于时间常数τ。
这说明曲线上任一点，如果以该点的斜率为固定变化率衰减，经过τ时间为0。
图时间常数τ的几何意义4. 微分电路和积分电路一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ=RC?T2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，如图（a）所示。
此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲，如图（a）。
(a) 微分电路 (b) 积分电路图微分、积分电路示意图若由 C两端的电压作为响应输出，如图 (b)所示，当电路的参数满足τ=RC?T2条件时，即称为积分电路。
此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。
利用积分电路可以将方波转变成三角波，如图（b）。
从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。
（a） (b)图微积分电路激励、响应波形示意图三、实验设备函数信号发生器1台直流电路实验箱1台双踪示波器1台四、实验内容1. 将信号发生器输出电压置零，按照图连接电路，通过两根同轴电缆线将激励源ui和响应uc 的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB，调节信号发生器输出波形为方波，频率f=1kHZ，峰峰值UP-P=3V，分别选取R＝10KΩ，C＝5600pF和R＝10KΩ，C＝6800pF两组参数，在示波器的屏幕上观察激励与响应的变化规律，并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。
图实验电路图2. 在步骤1的基础上，令R＝10KΩ，C＝μF，观察并描绘响应的波形。
3. 关闭信号源。
从电路板上重新选取R＝10KΩ，C＝5600pF，将图中的R、C调换位置后连接电路，接通信号发生器，在同样的方波激励信号下，在示波器上观测并描绘激励ui和响应uR的波形。
4. 利用方法二或者方法三，计算出三种电路的时间常数，将τ的计算值、测量值记录在表中。
五、实验注意事项1. 调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快过猛。
用示波器观察波形时，要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。
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. 示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。
六、预习思考题1. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励信号2. 何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何这两种电路有何功用七、数据处理和分析1. 根据实验观测结果，在方格纸上按照1：1比例绘出RC一阶电路充放电时激励与响应信号的波形。
2. 完成三种电路时间常数τ值的计算，并与理论计算结果作比较，分析误差原因。
3. 将实验内容1中R=10KΩ、C＝5600pF测量的时间常数与实验内容3中测量的时间常数τ值进行对比，并得出结论。
及响应端 4. 根据实验观测结果，说明输出波形与时间常数τ、输入信号的脉冲宽度tw的关系。
仪器仪表简介UT39A型数字式万用表万用表又称为多用表，用来测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻等电气参数。
数字式万用表由于读取数据容易、准确、输入阻抗大、功能多等优点，使用越来越普遍。
一、UT39A型数字万用表主要部件及功能1. 液晶显示屏：显示所测量的电气参数。
2. 电源开关：按下黄色"POWER"键，仪表电源接通；弹起黄色"POWER"键，仪表电源关闭。
3. 数据保持开关：按下蓝色"HOLD"键，液晶显示屏上保持显示当前测量数据，并在屏幕左上方显示"H"标记；弹起该按键则退出数据保持模式。
4. 功能选择开关：选择万用表的测量模式及量程，比如交流电压V~、交流电流A~、直流电压V⃛、直流电流A⃛、电阻Ω等。
5. 输入插孔：根据功能选择开关，将表笔插入对应的输入孔。
黑色表笔总是接入"COM"接口；测量电压、电阻时使用红黑2表笔接入，红色表笔接入"VΩ"接口；测量小电流（≤200mA）时红色接线柱接入"uAmA"接口；测量大电流时红色接线柱接入"A"接口。
6. 测量电阻、电压时，使用一红一黑的表笔测量；测量电流时必须使用电流检查插座。
二、使用注意事项1. 在表笔连接被测电路之前，一定要严格检查所选档位及量程与测量对象是否相符，因为错误的档位及量程有时不仅得不到测量结果，甚至会损坏万用表，初学者要格外注意。
（特别是要测量电压，却使用电流档位和接线柱，极易损坏仪表）2. 测量时，尽量用一只手握住两只表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测器件。
3. 测量中若需要转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则容易损坏仪表。
4. 测量时常会遇到多种电气参数，每次测量前要注意根据测量参数种类把功能选择开关转换到相应的档位和量程，这是初学者最容易忽略的环节。
5. 测量电阻时，必须把电阻脱离电路，不带电情况下测量，否则会出现测量数据不准甚至损坏万用表。
SG1732型直流稳压稳流电源直流稳压稳流电源为低压直流电工实验提供恒压源（理想电压源）或恒流源（理想电流源）。
输出电压0~23V，输出电流0~。
一、SG1732型直流稳压稳流电源主要部件及功能1. 4个显示屏幕，分别为：通道1电流显示屏，通道1电压显示屏，通道2电流显示屏，通道2电压显示屏。
2. 4个调节旋钮，分别为：通道1电流调节旋钮，通道1电压调节旋钮，通道2电流调节旋钮，通道2电压调节旋钮。
3. 稳压、温流指示灯。
4. 3组通道输出，2组可调稳压稳流电源输出，1组固定5V恒压源输出。
5. 电源开关。
二、使用注意事项1. 通道1(2)为恒压源或恒流源，由稳压稳流指示灯决定，当指示灯亮在稳压处，此时该通道为恒压源，反之则为恒流源。
2. 由于本仪器功率较大，为防止线路接错通电后造成损失，在连接电路前，应将电压、电流调节旋钮逆时针旋转至零。
接线完毕后，打开电源开关，输出恒定电压时，需先将电流调节旋钮顺时针旋转一个较小角度，防止输出电流过大，使指示灯跳到稳压状态（注意：如果旋转30度后，指示灯仍无法跳到稳压状态，说明外部电路可能短路，应断电检查，请勿继续加大输出电流）。
然后根据实验需求调节电压和电流旋钮。
输出恒定电流时，先将电压调节旋钮顺时针旋转至最大，设置一个保护电压，使指示灯跳到稳流状态（注意，如指示灯不能跳到稳流状态，说明外部电路可能开路，应检查），然后根据实验需求调节电流旋钮。
3. 通道3为固定5V输出电压，请勿接错。
4. 液晶屏幕上显示的电压电流为参考值，精度不高，准确数值以万用表测量数据为准。
SG1639P 功率函数信号发生器函数信号发生器是一种可以提供精密信号源的仪器，也常称为波形发生器，最基本的应用就是通过函数信号发生器产生正弦波、方波、锯齿波、脉冲形、三角波等具有一定周期性的时间函数波形来供用户作为电压输出或者功率输出等。
一、SG1639P 功率函数信号发生器面板及操作说明1. 面板上的常用部件包括：红色的电源开关"POWER"，频率细调旋钮、频率显示屏、频率范围按钮、波形按钮、输出电压调节旋钮、功率输出接口，电压输出接口。
2. 一般用法：调节电压旋钮置零，接通电源，按下电源开关"POWER"键，选择波形按钮（如方波），选择合理的频率范围按钮（如1K），使用频率细调旋钮得到准确频率（频率显示器显示，注意单位），最后调节输出电压调节旋钮得到所需信号电压。
二、使用注意事项1. 函数信号发生器功率输出端子严禁短路，避免烧毁仪器。
2. 信号发生器的输出电压指的是带负载时的电压，并且更改一次频率都需要调整一次输出电压，所以实验时需先接电路，选波形，调节频率，最后调节电压。
调节信号发生器输出频率时，应先选择频率范围，再进行频率细调。
3. 函数信号发生器为精密仪器，不宜长时间通电，实验测量完毕后请及时关闭电源。