电路实验预习报告3

一阶动态电路如图所示

1.调节函数信号发生器，使输出频率为1kHz，峰峰值V P-P为1.2V的

方波信号。

2.用示波器显示输入信号u S及输出的响应波形u C，记录此时示波器

的垂直灵敏度旋钮为＿＿＿V/Div，水平扫描速率旋钮为＿＿＿ms/Div；输入信号u S峰峰值的格数为＿＿Div。

3.一阶RC电路方波响应波形如图

六、实验结果分析

测量实验1电路的时间常数，并和理论值比较。

实验1电路的时间常数为0.096ms，时间常数的理论值为0.1ms，误差在允许的范围内。

七、思考题

1.一阶动态电路的过渡过程产生的原因是什么？

答：由于物体所具有的能量不能跃变而造成，在换路瞬间储能元件电容的能量不能跃变，产生暂态过程。

2.为何时间常数越大，一阶RC电路的过渡过程的时间越长？

答：时间常数τ的大小反映一阶电路过渡过程的快慢。电阻R决定电容充电（或放电）时的初始电流。设电容电压为定值，若R不变，τ越大，意味着C越大，则电路中储能越多，电路的过渡过程时间就越长；若C不变，τ越大，意味着R越大，则电容充电（或放电）电流越小，电路的过渡过程时间也就越长。

3.方波信号的频率与一阶电路的时间常数之间满足何关系时，电容端电压波形接近三角波？此时一个周期内的该电压可否看为稳态，为什么？

答：方波信号的频率变大，周期变小，电容充放电的时间就变小，过渡过程变长，时间常数变大，电容端电压波形越接近三角波。此时一个周期内的电压不能视为稳态，因为电容充（放）电还没达到新的稳态，就开始放（充）电，电容电压随着时间的改变而变化，不能视为稳态。

4.对比此时U i和U O波形，从工程角度来看，该电路大概实现了什么功能？若要提高该电路的性能，应该如何调整参数？

答：该电路可以实现耦合、相移、滤波等功能,还能实现波形的转换、积分器、延时器等功能。

八、实验心得

本次实验虽然原理不是很复杂,但对MULTISIM软件、信号发生器和示波器的使用也确实训练了我们的操作能力。感觉上,这次实验加深了我对一阶RC电路的理解和认识，并且更重要的是,给了我一个新的方法和思路去对问题进行验证和思考，例如求时间常数τ，同时也提高了我对于MULTISIM这个软件的掌握。

电路实验预习报告

实验四一阶动态电路响应的研究

一、仿真目的

1.了解一阶动态电路过渡过程的特点。

2.研究一阶动态电路的方波响应。

3.测定电路的时间常数τ。

二、仿真电路

图1.一阶RC电路图

图2.一阶RC电路图

三、仿真内容

1.R=10kΩ,C=10nF时的响应波形如下

由图可得输入电阻的方波信号与输出电阻的方波信号周期不变，都是1.000ms。输入电阻的方波信号的峰峰值为1.2V，输出电阻的方波信号的峰峰值为1.188V。

时间常数的理论值为τ=RC=10kΩ 10nF=0.1ms

对充电曲线来说，幅值上升到终值的63.2%所对应的时间为一个τ，所以t=τ时的幅值为1.2 63.2%=0.7584 V，在响应波形曲线中，一个周期内，当纵坐标为0.314V时，所用时间约为99.9us。如下图：

如图所示，当幅值上升到终值的63.2%所对应的时间为99.926us，所以τ=0.1ms。

2.R=10kΩ,C=100nF时的响应波形如下

由图可得输入电阻的方波信号与输出电阻的方波信号周期不变，都是1.000ms。输入电阻的方波信号的峰峰值为1.2V，输出电阻的方波信号的峰峰值为291.682mV。

时间常数的理论值为τ=RC=10kΩ 100nF=1ms

四、仿真结果

R=10kΩ,C=10nF时

R=10kΩ,C=100nF时

当R=10kΩ,C=100nF时，电容充电还没达到新的稳态，就开始放电，电容放电未达到新的稳态，又开始充电，反复如此，所以不能测定时间常数。