二阶电路响应的三种

二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）动态响

应及其特点

一、实验目的

1、通过RCL电路的放电过程，认识二阶电路响应的原理；

1、观察分析二阶电路响应的三种轨迹及其特点，加深对二阶电路响应的认识与理解；

2、熟练运用multisim分析二阶电路。

二、实验原理及实例

1、实验原理

图1

如图1，通过RCL串联电路的放电过程来研究二阶电路的响应。设开关闭合前电容已带有电荷。

时，开关闭合，得出KVL方程:

由

微分方程为

特征方程为，特征根为

、

当时，过阻尼非震荡放电过程；

当时，临界阻尼非震荡放电过程；

当时，欠阻尼放电过程。

二、实例

如图所示，已知，在t=0时开关s打开。试求为和时，电容电压的值。

断开开关后，得微分方程

（1）当时，为过阻尼状态。

特征根

、

得

（2）当时，为临界阻尼状态。

特征根

得

（3）当时，为欠阻尼状态。

特征根

得

三、仿真实验

（1）过阻尼仿真实验。

（2）临界阻尼仿真实验。

（3）欠阻尼仿真实验。

结论：仿真实验中的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼的波形符合理论结果。

四、实验小结

1、对二阶电路知识有更进一步的了解。

2、对二阶电路响应的三种状态有更深刻的认识。

3、熟练掌握运用multisim来分析二阶电路响应的三种状态，学会使用软件分析法来分析二阶电路。