实验五RC一阶电路的零输入响应和零状态响应

㈡、过渡(充电)过程： (模拟电路)
一阶网络中，动态元件的初始储能为零时，由施 加于网络的输入信号产生的响应即为一阶网络的零状 态响应。
输入信号最简单的形式是恒定的成阶跃的电压或 电流。我们亦可用零状态响应波形来测定时间常数。
稳压电源
K
t=0 +
Us
-
RC串联
R +
Uc(t) -
零状态的一阶电路
Uc
+
US
C UC
-
0
输入方波信号
1/2T
T
t
相位差
输入
输出
US F R C U
(V)
测计
1
2
3
输入信号
U
U
0 T/2
T
t0
T/2
T
t
U U
0
T/2
T
t
U 0 T/2
输出信号 0
T/2
T
t
U
相位差
T
t
U
0 T/2
T
t
U
0 T/2
T
t0
T/2
T
t
注意： －、改变电阻或电容参数时数值应拉大些 二、电容应用专用仪器测得其容量后再计算 三、要正确操作示波波器，注意选取电压的测
电路在这样的方波信号的激励下，是和直
流电路接通与断开的过渡过程是基本相同的。
一、RC过渡电路的测试 选择R=10KΩ，
C=3300(332)pF，组成 RC充放电电路，在示波 器上观察变化曲线。
U 输入信号
输入方波电压US=4V 频率F=1KHz
0
T/2 T
t
U
输出信号
+ Us
-
R
C+
-
0 T/2
T
t
二、微分电路的测试（输出电压是输入电压的微分）
由R=100Ω、C=0.01uF 组成微分电路，在示波器 上观察变化曲线，观察其响应曲线。逐步增大R之值， 观察曲线变化。
微分电路必须满足的两个条件：一是RC《T∕2、
二是必须在电阻“R”两端输出。
て《T/2 C
U 输入信号 输出信号
+
US -
T/2
Uco 0.632Uco
t
て
一阶电路的响应曲线
电路的过渡过程是
U 输入信号 输出信号
十分短暂的变化过程。
用一般示波器观察过渡
过程，必须使之重复出
现。为此，用方波来模
拟阶跃激励信号，方波 0 T/2 T
t
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。
0.368
R UR 0
t
T/2 T
输入方波信号
三、积分电路的测试：输出信号电压与输入电压的积分成正比。
由R=10KΩ，C=0.47uF组成积分电路，在示波器 上观察变化曲线，继续增大“C”之值，观察曲线的变 化。
积分电路必须满足的两个条件：一是RC》T∕2、 二是必须在电容“C”两端输出。
U
て》T/2 R
量功能 四、在不同电阻参数的电路中其时间常数“て”
要用示波器测量和理、 论计算 五、积分电路因为是积分信号输出，其时间常
数“て”不用测量 六、各种特性图要分别用坐标纸绘制并作出比较 七、科学、合理、实用地制定一个综合数据表格
实验五 RC一阶电路的零输入响应 和零状态响应电路板电路
+ 10K
开
+ 0.01uf
欢迎同学们
到 电子电工实验中心实验
实验五 RC一阶电路的零输入响应和零 状态响应(指p91、辅p27)
实验内容：Hale Waihona Puke Baidu该实验通过改变电路中RC的参数，观察：
一、RC电路过渡过程及时间常数的变化； 二、微分电路和应具备的条件 三、积分电路和应具备的条件
一、时间常数 ‫ح‬的测定方法
㈠、过渡(放电)过程：(模拟电路)
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 。一阶网
络在没有输入信号作用时，由电路中动态元件的初始贮能所产 生的响应，就是零输入响应。
稳压电源
t=0
+
K RC并联
Us + Uc R -
-
零输入的一阶电路
Uc
Uco
0.368Uco
t
て 一阶电路的响应曲线
+ 开
US
US
332 474 10uf 100uf
-
-
充放电路、积分电路
100 1K 10K 100K
微分电路
-
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