实验四 积分与微分电路
微分积分电路实验报告
微分积分电路实验报告微分积分电路实验报告引言：微分积分电路是电子工程中常见的电路之一，它具有对信号进行微分和积分运算的功能。
在本实验中，我们将通过搭建微分积分电路并进行实验，来深入了解微分积分电路的原理和应用。
一、实验目的：本实验的目的是通过搭建微分积分电路，了解微分和积分运算的原理和特点，掌握微分积分电路的设计和调试方法。
二、实验原理：1. 微分运算：微分运算是对输入信号进行求导的操作，可以用来检测信号的变化率。
微分电路通常由一个电容和一个电阻组成。
当输入信号通过电容和电阻时，电容会对信号进行积分操作，而电阻则对积分后的信号进行微分操作，从而实现微分运算。
2. 积分运算：积分运算是对输入信号进行积分的操作，可以用来求解信号的面积或累计值。
积分电路通常由一个电阻和一个电容组成。
当输入信号通过电阻和电容时，电阻会对信号进行微分操作，而电容则对微分后的信号进行积分操作，从而实现积分运算。
三、实验器材和元件：1. 函数信号发生器：用于产生输入信号。
2. 示波器：用于观察输入信号和输出信号的波形。
3. 电阻、电容：用于搭建微分积分电路。
4. 万用表：用于测量电阻和电容的数值。
四、实验步骤：1. 搭建微分电路：a. 连接一个电容和一个电阻，将函数信号发生器的输出接到电容上。
b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电阻上。
c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
2. 搭建积分电路：a. 连接一个电阻和一个电容，将函数信号发生器的输出接到电阻上。
b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电容上。
c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
3. 进行微分积分运算：a. 将微分电路和积分电路连接在一起，形成一个微分积分电路。
b. 将函数信号发生器的输出接到微分积分电路的输入端。
c. 将示波器的探头接到微分积分电路的输出端。
d. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
实验四比例求和、微积分电路,RC正弦振荡器
1.比例求和、微积分电路
线性集成电路（简称线性组件）实际上就是一个具有高放大倍数的直流放大器，在它外部接上深度电压负反馈电路之后，便构成了运算放大器，运算放大器可对电信号进行比例、加法、积分、微分等数学运算。
图1是反相比例放大器，输出电压与输入电压为比例运算关系。即：
图2是同相输入比例放大器，输出电压与输入电压，也构成比例关系。即：
根据振荡幅值平衡条件，要使电路维持正常振荡，必须使放大器的放大倍数 ，在振荡的条件下，反馈电路的反馈系数恰好为 。如果放大倍数刚好A=3，会使工作不稳定。当由于任何原因引起放大倍数下降，将造成停振。若A>3，则因振荡幅值的增大，将使管子的动态范围延伸到特性曲线的饱和区和截止区，输出波形将产生严重的非线性失真。要改善这一点，在放大器中引进负反馈，也就是在放大器中加接由电阻 构成的负反馈支路，通过调节 ，改变反馈量的大小，使放大倍数稍大于3。采用负反馈可以进一步提高放大器的输入电阻，并提高振荡器稳定性和改善输出波形的非线性失真。
（2）分别设置Vi = -2V、-0.5V、0V、0.5V、1V，使用电压探针检测输出端电压Vo。
（3）在输出端接入RL，并将其另一端接地，重复步骤（2）。
仿真截图：
（a）Vi= -2V (b) Vi= -0.5V
(c) Vi= 0V (d) Vi= 0.5V
(e) Vi=2V
图10电压跟随器（仿真，未接入RL）
相位移为 ，构成正反馈。第二部分是由RC串并联组成的一个具有选频特性的正反馈网络，其反馈系数为：
通常取 ; ，则上式可写成：
（1）
当在某一个 时满足：
则 （2）
则此时相移 。
这个反馈网络直接把放大器的输出和输入端沟通起来，从而保证在某一特定频率上电路满足自激振荡条件，产生单一频率的正弦波。因此，选频网络就决定了振荡器的频率。
比例求和积分微分电路
比例求和积分微分电路 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】报告课程名称：模拟电路实验名称：比例、求和、积分、微分电路学院：信息工程学院专业：班级： 3组号：指导教师：吴迪报告人：李子茜学号： 16实验时间： 2015 年 10 月 9 日星期五实验地点 N102实验报告提交时间： 2015 年 10 月 21 日一、实验目的1、掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能；2、掌握用运算放大器组成积分微分电路；3、学会上述电路的测试和分析方法二、实验仪器1、数字万用表2、双踪示波器3、信号发生器三、预习要求（1）复习比例、求和、积分微分电路的基本工作原理；（2）估算所有要填入表格的理论值；（3）拟定实验步骤，做好记录表格。
对于理想运放，当其工作在线性状态时，若U+≈U-,则这一特性称为理想运放输入端的“虚短路”特性；若I+=I-≈0,则这一特性称为理想运放输入端的“虚开路”特性。
四、实验内容1.熟悉电压跟随电路运算放大器UA741上的引脚排列如图5-5所示。
1和5为偏置（调零端），2为反向输入端，3为正向输入端，4为-Vcc，6为输出端，7接+Vcc，8为空脚。
电压跟随实验电路如图5-6所示。
按表5-18内容实验并测量记录。
注意：集成运放实验板上的+12V、-12V和GND孔必须与实验箱上电源部分的+12V、-12V和GND 孔连接，以保证集成运放的正常供电。
图5-5 UA741引脚排列图图5-6 电压跟随电路2.熟悉反相比例放大器反相比例放大电路的实验电路如图5-7，已知Uo=-RF*Ui/R1,按表5-19的实验内容测量并测量记录。
表5-7 反相比例放大电路3.熟悉同相比例放大电路同相比例放大电路的实验电路如图5-8所示。
U0=(1+R F/R1)U i,按表5-20的实验内容测量并记录。
图5-8 同相比例放大电路表5-20 同相比例放大电路测试表实验电路如图5-9所示。
积分电路和微分电路 实验报告书
积分电路和微分电路实验报告书学号：姓名：学习中心：(1)按如图连接电路(2)设置信号发生器的输出频率为1ＨＺ，幅值为５Ｖ的方波，如图（３）激活仿真电路双击示波器图标弹出示波器面板，观察并分析示波器波形（４）按表１给出的电路参数依次设置Ｒ和Ｃ的取值，分别激活仿真运行，双击示波器图标，弹出示波器面板，给出输入／输出信号的波形图，并说明Ｒ和Ｃ的取值对输出信号的影响表1 实验电路参数序号输入为方波信号电路参数频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF1 1 5 100 12 1 5 100 23 1 5 100 4.72.微分电路实验（1）按图连接电路（2）设置R和C（3）激活电路仿真运行，（4）双击示波器的面板，给出输入/输出信号的波形图（5）说明R和C的取值对输出信号的影响表2 实验电路参数序号输入为方波信号电路参数频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF1 1 5 100 12 1 5 100 23 1 5 100 4.7三、实验过程原始数据（数据、图表、计算等）1.积分电路实验R=100KO，C=1uFR=100 KO C=2UFR=100KO C=4.7uF2.微分电路实验R=100KO，C=1uFR=100 KO C=2UFR=100KO C=4.7uF四、实验结果及分析积分电路实验由积分电路的特点：时间常数t远大于输入信号的周期T，在此条件下Uc（t）<<UR(t)因此i(t)=UR(t)/R=Ui(t)/RU0(t)=Uc(t)=1/C(i(t)dt=1/RC(ui(t)dt即输出电压与输入电压的积分成正比，若输出电压为周期方波，则输出电压为周期三角波由实验数据知道，随着C的增大，积分方波越明显微分电路实验由微分电路的特点：Uo(t)=UR(t)=RC*duc(t)/dt=RC*dui(t)/dt即输出电压与输入电压的微分成正比；若输入为周期方波，则输出电压为周期窄脉冲；从实验数据知道：随着C的增大，微分脉冲越明显如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
模拟电子技术实验 运放组成积分、微分实验
实验五 集成运放积分、微分运算电路一、实验目的1、进一步理解运算放大器的基本性质和特点。
2、熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。
3、学习区别运算放大器的非线性电路和线性电路，掌握非线性电路的应用。
二、实验原理在自动控制系统中广泛使用比例—积分—微分电路，本实验所涉及的积分运算电路、微分运算电路即是这种电路的基础。
⒈ 积分运算电路基本积分运算电路是以电阻作为输入回路，反馈回路以电容作为积分元件，电路如图5-1所示。
当运算放大器的开环电压增益足够大时，可认为：i C R i =1R v i IR =()td t v d Ci o C −=其中 图5-1 积分运算电路()()()∫+⋅−=01Oio V t d t v RCt v 输入与输出间的关系为：在初始时电容上的电压为零，则 ；当输入信号 是幅度为V 的阶跃电压，则有：()0()t V V i 0=O即：输出电压 是随时间线性减小，见图5-2积分电路的应用时，应注意运算放大器的输入电压和输出电流不允许超过它的额定工作电压U SCM 和工作电流I SCM 。
为了减小输出的直流漂移，若将电容C上并联 一个反馈 图5-2 积分状态图()()t V CR t d V C R t d t V C R t v tti o ⋅−=−=⋅−=∫∫10101111()V t o电阻R F ，电路如图5-4所示。
输入与输出间的关系为：()()∫⋅−≈td t v RCt v io 1由于R F 的加入将对电容产生分流作用，从而导致积分误差。
在考虑克服误差时，一般满足 。
C太小，会加剧积分漂移，C太大，电容漏电也随着增大。
通常取 ， 。
CR C R f 11R R f ≥F C 〉〉μ1≥⒉ 微分运算电路微分运算放大电路是对输入信号实现微分运算，它是积分运算的逆运算。
如图5-3所示为基本微分运算电路；其输出电压为：()图5-3 基本微分运算电路()t d t v d t F o ≈CR v i −从上式可以看出：当输入信号 是三角波时，其输出 既是矩形波。
微积分电路实验报告
XX财经学院本科实验报告学院〔部〕管理学院实验室机房课程名称电工与电子技术根底学生姓名蔡建华学号1002320212专业工业工程教务处制2021年11月26日?电工与电子技术根底?实验报告开课实验室：机房2021年11月26日学院管理学院年级、专业、班工业工程1001 XX 蔡建华成绩课程名称电工与电子技术根底实验工程名称设计微积分电路指导教师王解法教师评语教师签名：年月日一、实验目的1、掌握Ewb软件绘制电路图的方法；2、掌握Ewb软件仿真电路的方法；3、掌握微积分电路的参数选择和分析方法；二、实验原理1.设计微分电路图1 微分电路2.设计积分电路图2 积分电路3.通过Ewb软件的仿真运行来模拟电路的工作过程。
三、使用仪器、材料计算机，Ewb软件系统四、实验步骤(1) 采用Ewb软件系统画出图1、图2所示的电路图。
(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形〔3〕改变参数，再测量波形五、实验内容1.微分电路(1) 采用Ewb软件系统画出图1所示的电路图。
(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形〔3〕改变参数，再测量波形32.积分电路(1) 采用Ewb软件系统画出图2所示的电路图。
(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形。
〔3〕改变参数，再测量波形。
六、实验结果及分析微分电路与积分电路是矩形脉冲鼓励下的RC电路。
假设选取不同的时间常数，可构成输出电压波形与输入电压波形之间的特定〔微分或积分〕的关系。
一、微分电路输出信号与输入信号的微分成正比的电路，称为微分电路。
微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变局部，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。
微分电路可以用来取窄脉波，二、积分电路输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。
积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。
积分电路可以用来取宽脉波。
由于波形发生器不可能产生理想的波形，所以实验有误差。
模拟电路实训心得体会(二篇)
模拟电路实训心得体会历经了一周的实训，而在今天做了一个完结。
在这一周里虽然有一些学习实训上的小困难，但是，许多的知识还是让我高兴异常。
以前我是学文科的，说实话队以一些理科上的东西还是很不明白的，学习起来也有一些困难，但这并不能成为我学习电子的阻碍。
对于电子我还是怀有很大的热情。
这周我们做了对晶体二极管电路，单极放大电路，求和电路，积分、微分电路，振荡电路，电源电路的实训。
第一天，我们做的是单级电路的实训，首先，我们要找到电路图，然后在计算他们的静态工作点，在用数字万用表测量静态工作点时，先要观察电路图上的数据，以谨慎的及电路图的分布，在数值上也是非常重要的，数据的错误会导致测量工作的出现误差，所以是非常谨慎的.第二天，说实话对于晶体二极管，我的了解不是很多。
但是，我了解到晶体二极管有许多的特性。
像正向特性反向特性击穿特性频率特性等等，我们要做晶体二极管的实验，首先就要了解晶体二极管的这些特性，才能准确的作出判断正向电流IF在额定功率下，允许通过二极管的电流值。
正向电压降VF二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。
最大整流电流(平均值)IOM在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。
反向击穿电压VB二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。
正向反向峰值电压VRM二极管正常工作时所允许的反向电压峰值，通常VRM为VP的三分之二或略小一些。
反向电流IR。
在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值结电容C结电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。
最高工作频率二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。
这种反相输入电路的优点是，当改变某一输入回路的电阻时，仅仅改变输出电压与该路输入电压之间的比例关系，对其他各路没有影响，因此调节比较灵活方便。
另外，由于"虚地"，因此，加在集成运放输入端的共模电压很小。
在实际工作中，反相输入方式的求和电路应用比较广泛。
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。
2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。
2）复习关于积分和微分电路的理论知识。
3)阅读本次实验的教材。
4.实验内容1）积分电路如图5.1。
在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。
（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。
若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。
通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。
在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。
据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。
电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。
建议用以下方法。
按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。
保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。
等待至电容上的电荷放尽。
当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。
积分电路和微分电路的设计实验报告
积分电路和微分电路的设计实验报告摘要：本文是一份关于积分电路和微分电路设计实验的报告。
首先介绍了积分电路和微分电路的定义和原理。
接着分别描述了积分电路和微分电路的设计步骤，并给出了具体的设计实例。
最后进行了实验结果的分析和讨论。
一、引言积分电路和微分电路是电子电路中非常重要的两种基本电路。
积分电路可以将输入信号进行积分运算，微分电路可以将输入信号进行微分运算。
它们在信号处理、滤波器设计、控制系统中起着重要作用。
本实验旨在研究和实现积分电路和微分电路的设计与应用。
二、积分电路的设计1. 原理介绍积分电路是将输入信号进行积分运算的电路，它由电容器和电阻器组成。
当输入信号为正弦波时，经过积分电路后输出为余弦波。
积分电路的输入电压与输出电压之间存在一个相位差90度。
2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。
（2）计算电容器的充电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。
（3）根据所要求的积分运算时间，计算所需的电容器充放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。
（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。
3. 设计实例以RC积分电路为例，假设输入信号为5V峰峰值的正弦波，频率为1kHz，要求积分时间为2s。
根据电容器的充电时间常数τ = RC，可以计算出为τ = 2s/RC。
根据所需积分时间为2s，电阻值选取为10kΩ，可以求得电容器的充放电时间为RC = 0.2s，电容值为1μF。
三、微分电路的设计1. 原理介绍微分电路是将输入信号进行微分运算的电路，它由电阻器和电容器组成。
当输入信号为正弦波时，经过微分电路后输出为正弦波的导数波形。
2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。
（2）计算电容器的放电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。
（3）根据所要求的微分运算时间，计算所需的电容器放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。
（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。
积分运算电路,微分运算电路的总结怎么写
积分运算电路,微分运算电路的总结怎么写
积分运算电路和微分运算电路是电子电路中常见的两种基本运算电路，用于对输入信号进行积分和微分操作。
它们在信号处理和控制系统中具有重要的应用。
以下是对积分运算电路和微分运算电路的总结：
积分运算电路：
1.功能：积分运算电路将输入信号进行积分操作，输出信号
的幅度与输入信号的积分成正比。
2.基本电路：积分运算电路的基本电路包括反馈电容和运算
放大器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相积分
器）。
3.特性：积分运算电路对低频信号具有强的积分效果，对高
频信号具有较弱的效果，因为反馈电容会引入滤波效应。
4.应用：积分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如电流积分器、位置控制和计算器等。
微分运算电路：
1.功能：微分运算电路将输入信号进行微分操作，输出信号
的幅度与输入信号的微分成正比。
2.基本电路：微分运算电路的基本电路包括电阻和运算放大
器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相微分器）。
3.特性：微分运算电路对高频信号具有强的微分效果，对低
频信号具有较弱的效果。
因为电阻会引入干扰和噪声放大。
4.应用：微分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如速度测量、导数控制和峰值检测等。
总的来说，积分运算电路和微分运算电路在信号处理和控制系统中起到了重要的作用。
它们可以对输入信号进行积分和微分操作，从而实现信号处理和控制的目标。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的电路设计，并考虑电路的特性和性能。
比例、求和、 积分、微分电路
深圳大学实验报告课程名称：电路与电子学实验项目名称：比例、求和、积分、微分电路学院：专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制一、实验目的1、掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能；2、掌握用运算放大器组成积分微分电路；3、学会上述电路的测试和分析方法二、实验环境1、数字万用表2、双踪示波器3、信号发生器三、实验内容与步骤：1.电压跟随电路实验电路图如下，按表1内容实验并测量记录。
V i(V) -2 -0.5 0 +0.5 1R L=∞V0(V)R L=5.1KΩ2.反相比例放大器实验电路如图，U0=-R F*U i/R1,按表2内容实验并测量记录。
表23.同相比例放大电路实验电路如下所示，U 0=(1+R F /R 1)U i ,按表3实验测量并记录。
直流输入电压V i (mV)30 100 300 1000 3000 输出电压V 0理论估算(V)实际值(V) 误差（mV ）4.反相求和放大电路直流输入电压V i (mV)30 100 300 1000 3000 输出电压V 0理论估算(V)实际值（V ）误差(mV)实验电路如图，U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2),按表4内容进行实验测量。
Vi1(V) 0.3 -0.3Vi2(V) 0.2 0.2V0(V)V0估(V)表4四、实验结果与数据分析：五、实验体会及自我评价：六、诚信承诺：本人郑重承诺在完成该项目的过程中不发生任何不诚信现象，一切不诚信所导致的后果均由本人承担。
签名：2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
自动控制理论实验指导(新)解析
2-2得：
图2-3为一阶系统的单位阶跃响应曲线。
当t= T时，C（T）=1–e-¹=0.632。这表示当C（t）上升到稳定值的63.2%时，对应的时间就是一阶系统的时间常数T，根据这个原理，由图2-3可测得一阶系统的时间常数T。由上式（1）可知，系统的稳态值为1，因而该系统的跟踪阶跃输入的稳态误差ess = 0。
令G（S）=1/（0.5S+1）,则其相应的模拟电路如图6-2所示。测量时示波器的X轴停止扫描，把扫频电源的正弦信号同时送到被测环节的输入端和示波器的X轴，被测环节的输出送到示波器的Y轴，如图6-3所示。
(实验时取R1=R2=510K，C=1uF)
图4-2惯性环节的模拟电路图
图4-3相频特性测试的接线图
四、实验内容与步骤
1、根据图3-1，调节相应的参数，使系统的开环传递函数为：
2、令ui(t)=1V，在示波器上观察不同K（K=10，5，2，0.5）时的单位
阶跃响应的波形，并由实验求得相应的Mp、tp和ts的值。
3、调节开环增益K，使二阶系统的阻尼比=1/2 =0.707，观察并记录
此时的单位阶跃响应波形和Mp、tp和ts的值。
3、把实测求得的传递函数与理论值进行比较，并分析产生差异的原因。
2）、数字示波器一台
三、实验原理
以运算放大器为核心元件，由其不同的R-C输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图1-1所示。图中Z1和Z2为复数阻抗，它们都是由R、C构成。
基于图中A点的电位为虚地，略去流入运放的电流，则由图1-1得：
由上式可求得由下列模拟电
路组成的典型环节的传递函数及
其单位阶跃响应。
当扫频电源输出一个正弦信号，则在示波器的屏幕上呈现一个李沙育图形------椭圆。据此，可测得在该输入信号频率下得相位值：
实验四 一阶电路响应研究
实验四一阶电路响应研究一．实验目的1.通过实验，掌握用简单的R-C一阶电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。
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的概念。
二．实验仪器设备仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。
双踪示波器、直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表。
三．实验原理一阶电路的零输入响应零状态响应和完全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，实验电路如图4-1所示。
四．实验内容1. 在Multisim 平台上连接电路并进行瞬态分析观测RC 低通和高通一阶电路响应，记录波形；根据所绘出的响应曲线求出时间常数τ，与理论计算值进行比较。
以下内容要求先进行仿真实验，然后在实验室物理平台上按以下步骤完成实验。
2.连接一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图（参考图4-1）。
分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。
a.零输入响应先连接K2、K3，使+5V直流电源对电容C 充电，当充电完毕后，断开K3 连接K4，用示波器观测Uc（t）的变化。
b. 零状态响应先连接K4，使电容两端的电压放电完毕，然后断开K4 连接K3、K1，用示波器观测15V直流电压向电容C的充电过程。
c. 完全响应先连接K4，使电容两端电压通过R-C回路放电，一直到零为止。
然后连接K3、K2，使5V电源向电容充电，待充电完毕后，将短路帽连接K1，使15V 电源向电容充电，用示波器观测Uc（t）的完全响应。
3. 用示波器观察RC 低通一阶电路的响应。
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，一般要求方波的周期T＞10τ，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。
电路原理实验思考题答案
实验一电阻元件伏安特性的测绘1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置？在平面内绘制xOy直角坐标系，以x轴为电压U，y轴为电流I，观察I和U的测量数据，根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。
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源？阶跃信号可作为RC一阶电路零输入响应激励源；脉冲信号可作为RC一阶电路1、在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？当开关接通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。
220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。
辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。
电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。
灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。
这时，由于启辉器两极闭合，两极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低；双金属片自动复位，两极断开。
在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。
灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。
在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。
氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线。
在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
2、为了改变电路的功率因数常在感性负载上并联电容器此时增加了一条电流支路问电路的总电流增大还是减小，此时感性原件上的电流和功率是否改变？总电流减小；此时感性原件上的电流和功率不变。
3、提高线路功率因数，为什么只采用并联电容器法，而不用串联法，所并的电容器是否越大越好？采用并联电容补偿，是由线路与负载的连接方式决定的：在低压线路上（1KV以下），因为用电设备大多数是电机类的，都是感性负载，又是并联在线路上，线路需要补偿的是感性无功，所以要用电容器并联补偿。
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实验四积分与微分电路
一、实验目的
1、学会用运算放大器组成积分、微分电路.
2、学会积分、微分电路的特点及性能。
二、实验原理
1、积分电路是模拟计算机中的基本单元。
利用它可以实现对微分方程的模拟，同时它也是控制和测量系统中的重要单元。
利用它的充、放电过程，可以实现延时、定时以及产生各种波形。
图6-1的积分电路，它和反相比例放大器的不同之处是用C代替反馈电阻
R f ，利用虚地的概念可知i1=V i
R
V0=−V C=−
1
C
∫i C dt=−
dV i
dt
即输出电压与输入电压成积分关系。
2、微分电路是积分运算的逆运算。
图6-2为微分电路图，它与图6-1的区
别仅在于电容C变换了位置。
利用虚地的概念则有：
V0=−i R∙R=−i C∙R=−RC dV C
dt =−RC dV i
dt
dt
故知输出电压是输入电压的微分。
三、实验仪器
1、数字万用表
2、信号发生器
3、双踪示波器
4、集成运算放大电路模块
四、预习要求
1、分析图6-1电路，若输入正弦波，V
0与V
i
相位差是多少?当输入信号为
100Hz，有效值为2V时，V
=?
2、分析图6-2电路，若输入方波，V
0与V
i
相位差多少?当输入信号为160Hz，
幅值为1V时，输出V
=?
3、拟定实验步骤、做好记录表格。
五、实验内容
1、积分电路
实验电路如图6-1所示
图6-1积分电路
(1）将图6-1中7C8换接成7C9，取一根连接导线将电容7C9短路，取V
i
=-
1V，接通电源后，拿掉短路导线，用示波器观察U
0的变化，并测量U
的饱和输出
电压值。
(2)将电容换为7C8，U
i
分别输入f=1000Hz,幅值为2V的方波和正弦波信号，
观察并记录u
i 和u
o
的幅值及相位关系。
方波信号：
正弦波：
(3)改变图6-1电路的频率,观察V
i 与V
的相位、幅值关系。
2、微分电路实验电路如图6-2所示。
图6-2微分电路
(1)输入正弦波信号f=200Hz有效值为1V，用示波器观察V
i 与V
波形并测量
输出电压。
(2)改变正弦波频率(20Hz～400Hz)观察Vi与V0的相位、幅值变化情况并记录。
频率改为100HZ：
(3)输入方波，f=200Hz，V=±2V，用示波器观察V0波形；
频率改为400HZ：
3、积分-微分电路实验电路如图6-3所示
图6-3积分-微分电路
(1)在V
i 输入f=200Hz，V=±1V的方波信号，用示波器观察V
i
和V
的波形并
记录。
(2)将f改为500Hz重复上述实验。
六、实验报告
1、整理实验中的数据及波形，总结积分，微分电路特点。
积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波，微分电路可以使使输入方波转换成尖脉冲波。
2、分析实验结果与理论计算的误差原因。
由于波形发生器不可能产生理想波形，所以会有误差。
实际电路不是理想模拟电路。
仪表测量及读数误差。