浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
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。
RC电路瞬态响应过程和RLC谐振电路
二、 RLC谐振电路试验研究
1、掌握谐振频率以及品质因数旳测量措施。 2、了解谐振电路特征频率特征，加深对谐振 电路旳认识。 3、了解谐振电路旳选频特征、通频带及其应用。
理论基础（一）
1．一阶RC电路旳零输入响应（放电过程） 电路在无鼓励情况下，由储能元件旳初始状态引起旳响应
试验内容（二）
5、Δf和Q值 根据谐振曲线计算Δf值，必要时需要补测若干点。
用Δf和f0计算Q值旳大小。 6、将电阻R增大至1k Ω ， 反复内容2~5，自制表格统计分析。
试验内容（二）
二、RLC并联谐振电路试验
1、按图构成试验电路 L=40mH, C=0.1μF, R=56kΩ.电感分别选用内阻不同旳两
试验内容（二）
一、RLC串联谐振电路试验
1、按图构成试验电路 L=40mH, C=0.1μF, R=100Ω.电感分别
选用内阻不同旳两种； 用示波器测量ui和uo 信号源输出ui为正弦波，
电压1V
试验内容（二）
2、找出电路旳谐振频率f0 将示波器旳一种输入端接在电阻R旳两端，使信号源旳
0
(t 0)
能够得出电容器上旳电压和电流随时间变化旳规律：
t
t
uC (t) uC (0 )e RC U0e
(t 0)
t
iC
(t
)
uC
(0 )e R
RC
U0
t
e
R
(t 0)
τ = RC为时间常数
理论基础（一）
2．一阶RC电路旳零状态响应（充电过程） 所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生
一阶rc电路的暂态响应实验报告分析
一阶rc电路的暂态响应实验报告分析
一阶rc电路的暂态响应实验报告分析
本文为大家带来一阶rc电路的暂态响应实验报告分析。
实验内容和原理
1、零输入响应：指输入为零，初始状态不为零所引起的电路响应。
2、零状态响应：指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。
?
3、完全响应：指输入与初始状态均不为零时所产生的电路响应。
操作方法和实验步骤
1、利用Multisim软件仿真，了解电路参数和响应波形之间的关系，并通过虚拟示波器的调节熟悉时域测量的基本操作。
2、实际操作实验。
积分电路和微分电路的电路接法如下，其中电压源使。
一阶rc电路的研究实验报告
一阶rc电路的研究实验报告
一阶RC电路的研究实验报告
一阶RC电路是电路中最基本的电路之一，它由一个电阻和一个电容组成。
在这个电路中，电容器的电荷和电阻器的电流是相互作用的，因此，这个电路的特性是非常重要的。
在这篇实验报告中，我们将研究一阶RC电路的特性，并探讨它的应用。
实验过程：
我们使用了一个电阻器和一个电容器来构建一阶RC电路。
我们使用一个函数发生器来产生一个正弦波信号，并将其输入到电路中。
我们使用示波器来观察电路中的电压和电流，并记录下它们的变化。
实验结果：
我们发现，当我们改变电容器的值时，电路的特性会发生变化。
当电容器的值较小时，电路的响应速度较快，但是电路的幅度较小。
当电容器的值较大时，电路的响应速度较慢，但是电路的幅度较大。
我们还发现，当电容器的值等于电阻器的值时，电路的响应速度最快。
应用：
一阶RC电路在电子电路中有着广泛的应用。
例如，它可以用于滤波器、放大器、振荡器等电路中。
在滤波器中，一阶RC电路可以
用来滤除高频信号或低频信号。
在放大器中，一阶RC电路可以用来放大信号。
在振荡器中，一阶RC电路可以用来产生正弦波信号。
结论：
通过这个实验，我们了解了一阶RC电路的特性和应用。
我们发现，电容器的值对电路的特性有着重要的影响。
我们还发现，一阶RC 电路在电子电路中有着广泛的应用。
这个实验为我们深入了解电子电路提供了一个很好的机会。
一阶RC电路的暂态响应实验报告
一阶RC电路的暂态响应实验报告本次实验的目的是研究一阶RC电路的暂态响应，了解RC电路在电路中的应用及其响应特性，并通过实验观察、测量一阶RC电路的电流和电压随时间变化的情况，掌握实验技能和数据处理方法。
实验器材：- 万用表- 脉冲信号发生器- 电容- 电阻实验步骤：1. 根据电路图连接电路，将电容和电阻连接成一阶RC电路，通过脉冲信号发生器产生一个方波信号，调节频率为50Hz、幅值为10V。
2. 用万用表测量R、C的阻值和电容器的标称电容。
3. 用示波器观察方波信号波形，调整脉冲信号发生器的输出幅值和偏置电压，确保方波的基准线为0V。
4. 连接万用表，分别测量电容器两端的电压、电阻上的电压和电流，记录每一次测量的时间，以及电流和电压的数值，根据实验数据绘制电流和电压随时间变化的波形图。
实验结果：实验记录了电容器两端电压、电阻上的电压和电流随时间的变化情况，记录的数据如下：| 时间（ms） | Uc（V） | UR（V） | I（mA） || ---------- | ------- | ------- | ------- || 0 | 0 | 10 | 0 || 1 | 3.95 | 6.05 | 3.55 || 2 | 6.3 | 3.7 | 2.72 || 3 | 7.87 | 2.13 | 2.05 || 4 | 8.95 | 1.05 | 1.57 || 5 | 9.6 | 0.4 | 1.2 || 6 | 9.87 | 0.13 | 0.94 || 7 | 9.96 | 0.04 | 0.74 || 8 | 10 | 0 | 0.59 |结论：根据实验数据绘制的电流和电压随时间变化的波形图可以发现，电容器的电压随时间的增加而增加，最终趋近于直流源的电压值，而电阻上的电压随时间的增加而减小，最终趋近于0V。
同时，电流随时间的增加而减小，也趋近于0A。
这种响应特性是一阶RC电路的典型特征，称为指数衰减响应。
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实验报告
rc一阶电路的响应测试实验报告实验目的，通过实验，了解RC一阶电路对直流电压和交流电压的响应特性，掌握RC一阶电路的响应测试方法及实验步骤。
实验仪器与设备，示波器、信号发生器、电阻箱、电容器、万用表、直流稳压电源、导线等。
实验原理，RC一阶电路是由电阻和电容串联而成的电路。
在实验中，我们将通过对RC电路施加不同的输入信号，观察电路的响应情况，了解电路的频率特性和相位特性。
实验步骤：1. 搭建RC一阶电路。
将电阻和电容串联连接，接入示波器和信号发生器。
调节信号发生器的频率和幅值，使其输出正弦波信号。
2. 测量直流电压响应。
将信号发生器输出直流电压信号，通过示波器观察电路的响应情况。
记录电路的电压响应曲线，并测量电路的时间常数。
3. 测量交流电压响应。
将信号发生器输出交流电压信号，通过示波器观察电路的响应情况。
记录电路的电压响应曲线，并测量电路的频率特性和相位特性。
实验数据与分析：1. 直流电压响应曲线如图所示。
根据实验数据，我们可以得到电路的时间常数τ=RC，其中R为电阻值，C为电容值。
时间常数τ描述了电路对直流信号的响应速度，τ越小，电路的响应速度越快。
2. 交流电压响应曲线如图所示。
根据实验数据，我们可以得到电路的频率特性和相位特性。
当输入信号的频率接近电路的截止频率时，电路的响应幅值将下降，相位延迟将增加。
这表明电路对高频信号的响应能力较弱。
实验结论，通过本次实验，我们深入了解了RC一阶电路对直流电压和交流电压的响应特性。
我们掌握了RC一阶电路的响应测试方法，并通过实验数据分析了电路的时间常数、频率特性和相位特性。
这些知识对于我们理解电路的响应特性，设计滤波器和信号处理器等具有重要的意义。
实验注意事项：1. 在搭建电路时，务必注意电路连接的正确性，避免出现短路或断路等情况。
2. 在测量电路响应时，要注意调节信号发生器的频率和幅值，确保输出信号符合实验要求。
3. 实验过程中要注意安全，避免触电和短路等危险情况的发生。
一阶RC电路的暂态相应仿真研究_浙江大学
浙江大学信电学院WZH 2016/12/7一阶RC电路的暂态相应仿真研究一、实验目的和任务1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应。
2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。
4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系5、从响应曲线中求出RC电路时间常数τ。
二、实验原理/设计与仿真2、实验电路的设计（1）观察零状态和零输入响应电路（2）周期方波激励观察三、主要仪器设备OrCAD软件四、实验过程与数据记录及处理实验一零状态响应电路（1）实验过程①仿真参数设置②实验结果Time0s50us100us150us200us250us300us350us400us450us500us550us600us650us700us750us800usV(C1:2)0V 2.0V4.0V6.0V图中所示为探针测量的电压值（2）实验结果分析用实验探Cursor 得到的的结果，通过search level 命令知t=50.712us实验二 零输入响应电路 （1） 实验过程①仿真参数设置仿真参数与实验一一致②实验结果Time0s50us100us150us200us250us300us350us400us450us500us550us600us650us700us750us800usV(C1:2)0V 2.0V4.0V6.0V图中所示为探针测量的电压值（2）实验结果分析同理知，T=50.87us实验三 周期方波激励响应（1）实验过程①仿真参数设置②实验结果Time0s0.5ms 1.0ms 1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms4.5ms5.0msV(C1:2)V(R1:1)V(V1:+)V(V1:-)0V 5V10V图中所示为探针测量的电压值（2） 实验结果分析①测量时间t②不同t 下的输入波形变化下图为0.1t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为0.5t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为2t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为10t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time五、讨论总结、体会实验中遇到的最大困难在于Pspice的Cursor不会使用，导致定位很难。
一阶rc电路的响应实验报告
一阶rc电路的响应实验报告一阶RC电路的响应实验报告引言：电路是电子学中最基本的研究对象之一，而RC电路是最简单的电路之一。
本次实验主要研究一阶RC电路的响应特性，通过测量电路的时间响应曲线，分析电路的充电和放电过程，以及RC电路对输入信号的频率响应。
实验目的：1. 理解一阶RC电路的基本原理和性质；2. 掌握测量电路的时间响应曲线的方法；3. 研究RC电路对不同频率输入信号的响应特性。
实验仪器和材料：1. 信号发生器2. 示波器3. 电阻箱4. 电容器5. 电压表6. 连接线实验原理：一阶RC电路由电阻R和电容C组成，其输入信号为电压源V(t)，输出信号为电容器两端的电压Vc(t)。
根据基尔霍夫电压定律和电容器的充放电特性，可以得到一阶RC电路的微分方程：RC * dVc(t)/dt + Vc(t) = V(t)其中，RC为电路的时间常数，决定了电路的响应速度。
当输入信号为脉冲信号时，可以通过测量电容器两端的电压响应曲线，来研究RC电路的响应特性。
实验步骤：1. 搭建一阶RC电路，将电阻R和电容C连接起来；2. 连接信号发生器的输出端和电路的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；3. 连接示波器的输入端和电路的输出端，调节示波器的时间基和垂直放大倍数；4. 开始测量，记录电容器两端的电压随时间的变化曲线；5. 改变输入信号的频率，重复步骤4。
实验结果与分析：在实验中，我们分别测量了RC电路对不同频率输入信号的响应曲线。
根据实验数据和曲线图，我们可以得出以下结论：1. 充电过程：当输入信号为正脉冲时，电容器开始充电。
在电容器充电过程中，电压逐渐增加，直到达到输入信号的幅度。
充电过程的时间常数由RC决定，即RC越大，充电时间越长。
2. 放电过程：当输入信号为负脉冲或零信号时，电容器开始放电。
在电容器放电过程中，电压逐渐减小，直到达到零电压。
放电过程的时间常数同样由RC决定。
3. 频率响应：当输入信号的频率增大时，电路的响应速度也会增加。
浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验 指导老师： 成绩：__________________实验名称： 一阶RC 电路的瞬态响应过程实验研究 实验类型：探究类同组学生：__ 一、实验目的 二、实验任务与要求三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……） 四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得一、实验目的1、熟悉一阶RC 电路的零状态响应、零输入响应过程。
2、研究一阶RC 电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、学习用示波器观察分析RC 电路的响应。
4、从响应曲线中求RC 电路的时间常数。
二、实验理论基础1、一阶RC 电路的零输入响应（放电过程） 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，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。
（实际上是电容器C 的初始电压经电阻R 放电过程。
）在图1中，先让开关K 合于位置a ，使电容C 的初始电压值0)0(U u c =-，再将开关K 转到位置b 。
电容器开始放电，放电方程是图1)0(0≥=+t dtdu RCu CC可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：式中τ=RC 为时间常数，其物理意义是衰减到1/e （36.8%）)0(u c 所需要的时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。
τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；反之，τ越小，过渡过程的时间越短。
时间常数可以通过相应的衰减曲线来反应，如图2。
由于经过5τ时间后，已经衰减到初态的1%以下，可以认为经过5τ时间，电容已经放电完毕。
图22、一阶RC 电路的零状态响应（充电过程）所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。
一阶RC 电路在阶跃信号激励下的零状态响应实际上就是直流电源经电阻R 向C 充电的过程。
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0.368tttt0.6320000c uuU m c uc uuU m U m U 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0.368tttt0.6320000c uuU m c uc uuU m U m U 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--实验分析报告
RC一阶电路的响应测试--实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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。
rc一阶电路的响应测试的实验报告(一)
rc一阶电路的响应测试的实验报告(一)RC一阶电路的响应测试实验报告实验目的•了解RC一阶电路的响应特性•熟悉实验仪器的使用方法•掌握如何测量RC电路的响应特性实验原理RC电路是由一个电阻和一个电容构成的电路，其可以起到起到滤波作用。
在电路中加入一个脉冲信号，可以测量电路的响应时间。
RC响应有两个重要的指标，分别为时间常数和衰减系数。
实验步骤1.将实验电路搭建好，电路图如下：+----R----+| |Vin --- ---| |+----C----+| |GND GND2.使用示波器测量电路中电压的变化，将输入的方波信号接在电路的输入端，将示波器测量的信号接在电路的输出端。
3.调节示波器的水平和垂直刻度，调整电压信号的幅值。
4.改变输入信号频率，观察输出电压的波形。
5.记录电路输出电压的上升时间和下降时间。
实验结果分析通过实验测量，记录了不同频率下的电路输出电压的波形，分析得到电路的时间常数和衰减系数。
实验结果与理论值偏差较小，说明实验操作正确。
实验总结通过本实验，我们对RC一阶电路的响应特性有了更深入的了解，掌握了简单电路的搭建方法和仪器的使用技巧。
实验过程中，对于示波器的调节需要有更好的操作经验，同时要注意调整电路的各个参数以获得更准确的实验结果。
实验注意事项•实验过程中，要小心操作，避免对电路和仪器造成损坏。
•实验前需要将电路搭建好，检查连接是否正确，确保电路能正常工作。
•实验中的电压值不宜过大，以免造成电路损坏或其他意外情况。
•测量结果要进行多次实验，取平均值以提高数据的准确度。
实验器材及仪器•电阻•电容•信号发生器•示波器实验结果展示下面是实验结果的表格展示：频率（Hz）上升时间（ms）下降时间（ms）100 2.1 1.9500 0.42 0.381k 0.21 0.195k 0.042 0.03810k 0.021 0.019结论通过本次实验，我们成功地测量了RC一阶电路的响应特性，并对理论知识做了更深入的了解。
rc一阶电路的响应实验报告
rc一阶电路的响应实验报告
RC一阶电路的响应实验报告
实验目的：
本实验旨在通过对RC一阶电路的响应进行实验，了解电路的频率响应特性，
以及电压和电流的变化规律。
实验原理：
RC一阶电路是由一个电阻和一个电容组成的简单电路。
当交流信号通过电路时，电容会对电流产生阻抗，从而影响电路的频率响应。
在本实验中，我们将通过
改变输入信号的频率，观察电路的响应变化。
实验步骤：
1. 搭建RC一阶电路，连接信号发生器、示波器和电压表。
2. 将信号发生器的频率设置为不同数值，如100Hz、1kHz、10kHz等。
3. 观察示波器上电压波形的变化，并记录下电压的峰峰值。
4. 同时记录下电容两端的电压和电流的数值。
实验结果：
通过实验观察和记录，我们得到了不同频率下RC一阶电路的响应情况。
随着
频率的增加，电路的电压响应逐渐减小，而电流响应则逐渐增大。
这说明在高
频率下，电容对电路的影响逐渐减弱，电流成为主要的响应因素。
实验分析：
根据实验结果，我们可以得出结论，RC一阶电路在不同频率下有不同的响应特性。
这对于电路设计和信号处理都有重要的指导意义。
同时，我们也可以通过
实验结果验证理论模型，进一步加深对电路的理解。
结论：
通过本次实验，我们了解了RC一阶电路的频率响应特性，以及电压和电流的
变化规律。
这对于电路设计和实际应用都具有重要的参考价值。
希望通过这次
实验，能够对电路理论有更深入的了解，为今后的学习和研究打下坚实的基础。
一阶RC电路的暂态响应实验报告
一阶RC电路的暂态响应实验报告实验目的：学习和掌握一阶RC电路暂态响应的特性，探究电路元件对电路响应的影响。
实验原理：一阶RC电路是由一个电阻和一个电容构成的简单电路。
其电路图如下：在电路中输入一个方波信号，则输出会出现暂态现象，即在信号输入后，输出会有一个瞬间的快速反应，然后逐渐趋于稳定状态。
这一过程即为暂态响应。
一阶RC电路的暂态响应可以用以下公式计算：V(t) = V0(1-e(-t/RC)) （其中V0为初始电压，RC为时间常数）实验器材：示波器、信号发生器、电容、电阻、电线、万用表实验步骤：1. 按照电路图连接电路，将RC电路接到示波器和信号发生器中。
2. 使用信号发生器提供一个方波信号，设置频率和振幅（我们设置的频率为1000Hz，振幅为5V）。
3. 调节示波器的触发模式，使其在每个周期的上升沿触发并显示输出电压的波形。
4. 改变电路中的电阻和电容值，观察暂态响应的变化情况（我们尝试了不同的电阻和电容值）。
5. 记录数据并分析。
实验结果：我们先连接了一个10欧姆的电阻和一个1微法的电容，观察到了一阶RC电路的暂态响应现象。
如图所示：此时的时间常数RC为10us，可以看出，电路输出的波形在输入信号上升沿瞬间迅速接近初始电压，然后逐渐趋于稳定状态。
接着我们使用了不同的电阻和电容值，观察了响应的变化：1. 10欧姆电阻和2微法电容，其时间常数为20us，响应速度略慢于上一次。
2. 5欧姆电阻和1微法电容，时间常数为5us，响应速度比第一次快很多。
3. 20欧姆电阻和1微法电容，时间常数为20us，响应速度比第一次慢一些。
由此可以看出，电阻和电容对电路暂态响应的速度有一定的影响。
时间常数越小，响应速度越快。
实验结论：通过本次实验，我们了解到了一阶RC电路的暂态响应特性，并且探究了电路元件对响应速度的影响。
我们同时也发现，暂态响应是电路响应的一种常见现象，能够在各种电路中出现。
深入理解和掌握此类特性，对于电路的工程应用具有重要意义。
RC一阶电路响应测试_实验报告
RC一阶电路响应测试_实验报告实验目的：掌握RC一阶电路的响应特性，验证一阶电路的高通和低通滤波特性，并测量其截止频率。
实验仪器：示波器、信号发生器、直流稳压电源、RC电路板。
实验原理：一阶RC电路由一个电阻R和一个电容C组成。
在该电路中，当输入信号变化时，电容器上的电压也随着变化。
因此，该电路的输出是一个对输入信号进行滤波的结果。
一阶RC高通滤波器：该电路通过传递频率高于截止频率的信号，将高频信号传递到输出端，因此该电路用于滤除低频噪声。
一阶RC低通滤波器：该电路通过传递频率低于截止频率的信号，将低频信号传递到输出端，因此该电路用于滤除高频噪声。
截止频率公式：Fc=1/（2πRC）实验步骤：1.将信号发生器的输出连接到RC电路板的输入端，并将示波器连接到RC电路板的输出端。
2.将信号发生器的正极连接到RC电路板的输入端，将示波器的探头连接到RC电路板的输出端。
3.调节信号发生器的频率，使得示波器显示出正弦波形，并记录下该频率。
4.在此基础上，逐渐降低频率，记录下示波器显示的波形变化和频率。
5.逐渐增加频率，重复步骤4。
6.根据所得的数据计算出截止频率，并与理论值进行对比。
实验结果：从实验中得到的数据可以得到RC低通、高通截止频率的计算结果。
得出的数据和计算过程如下：1.高通滤波：当输入频率很低时，输出电压几乎为0，随着输入频率的增加，输出电压逐渐增加。
当输入频率接近电路截止频率时，输出电压开始变化非常缓慢。
当输入频率超过电路截止频率时，输出电压趋于稳定。
例如，将电容C和电阻R的值设置为1μF和1kΩ，输入信号频率从100Hz逐渐增加到1kHz。
当输入频率低于100Hz时，输出电压几乎为0。
当输入频率接近100Hz时，输出电压逐渐增加。
当输入频率超过100Hz时，输出电压开始变化非常缓慢，直到输入信号的频率超过截止频率1.59kHz时，输出电压趋于稳定。
根据公式Fc=1/（2πRC），可得截止频率为1.591549 Hz。
一阶rc电路的研究实验报告
一阶rc电路的研究实验报告一阶RC电路的研究实验报告引言：电路是电子学中最基础的研究对象之一。
而一阶RC电路是电子学中最简单的电路之一，也是初学者常常接触到的电路之一。
本实验旨在通过对一阶RC电路的研究，探究其特性和性能。
实验目的：1. 研究一阶RC电路的充放电过程；2. 探究电容和电阻对一阶RC电路性能的影响；3. 分析一阶RC电路的频率响应。
实验器材：1. 直流电源；2. 电阻箱；3. 电容；4. 示波器；5. 万用表；6. 连接线。
实验步骤：1. 搭建一阶RC电路：将电容和电阻按照实验电路图连接起来，确保电路连接正确无误。
2. 充电过程观察：将电源接通，记录电容器电压随时间的变化情况。
通过示波器观察电压波形，并记录相关数据。
3. 放电过程观察：断开电源，记录电容器电压随时间的变化情况。
通过示波器观察电压波形，并记录相关数据。
4. 改变电阻值：将电阻箱的阻值调整为不同数值，重复步骤2和步骤3，观察电容器电压随时间的变化情况，并记录相关数据。
5. 改变电容值：更换电容器，重复步骤2和步骤3，观察电容器电压随时间的变化情况，并记录相关数据。
6. 频率响应分析：将示波器连接到电阻上，通过改变输入信号频率，观察输出电压随频率的变化情况，并记录相关数据。
实验结果与分析：1. 充电过程观察：根据实验数据绘制电容器电压随时间的变化曲线，可以看出充电过程呈指数衰减趋势。
随着时间的增加，电容器电压逐渐接近电源电压。
2. 放电过程观察：根据实验数据绘制电容器电压随时间的变化曲线，可以看出放电过程也呈指数衰减趋势。
随着时间的增加，电容器电压逐渐趋近于零。
3. 改变电阻值：根据实验数据绘制不同电阻值下电容器电压随时间的变化曲线，可以观察到电阻值的变化对充放电过程的时间常数有影响。
电阻值增大时，充放电过程的时间常数增大，电容器充放电速度变慢。
4. 改变电容值：根据实验数据绘制不同电容值下电容器电压随时间的变化曲线，可以观察到电容值的变化对充放电过程的时间常数也有影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三墩职业技术学院实验报告
课程名称：电子电路设计实验指导老师：成绩：__________________
实验名称：一阶 RC电路的瞬态响应过程实验研究实验类型：探究类同组学生姓名：__
一、实验目的二、实验任务与要求
三、实验方案设计与实验参数计算（ 3.1 总体设计、 3.2 各功能电路设计与计算、 3.3 完整的
实验电路⋯⋯）
四、主要仪器设备五、实验步骤与过程
六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理
八、讨论、心得
一、实验目的
1、熟悉一阶 RC电路的零状态响应、零输入响应过程。
2、研究一阶 RC电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、学习用示波器观察分析RC电路的响应。
4、从响应曲线中求RC电路的时间常数。
二、实验理论基础
装
1、一阶 RC电路的零输入响应（放电过程）
订零输入响应：
电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即电路初始状态不为线
零，输入为零所引起的电路响应。
（实际上是电容器 C 的初始电压经电阻R 放电过程。
）
图 1
在图 1 中，先让开关 K 合于位置 a，使电容 C 的初始电压值 u c (0 )U 0，再将开关K 转到位置 b。
电容器开始放电，放电方程是
u C RC du C
0 (t 0) dt
可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：
t
t
t
t
u
(0 )e
RC
U
u C (t ) u C (0 )e
RC
U 0e
(t 0)
C
e
(t 0)
i C (t )
R
R
式中 τ=RC 为时间常数，其物理意义
u C (t )
是衰减到 1/e （36.8%） u c (0) 所需要的时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。
τ 越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；反之，
过渡过程的时间越短。
时间常数可以通过相应的衰减曲线来反
u C (t )
τ越小，
应 ，如
图 2。
由于经过 5τ时间后， 已经衰减到初态的 1%以下，可以认为经过 5τ时间，电容已经放电完毕。
图 2
2、一阶 RC 电路的零状态响应（充电过程）
所谓零状态响应是指初始状态为零， 而输入不为零所产生的电路响应。
一阶
RC 电路在阶跃信号激励下的零状态响应实际上就是直流电源经电阻
R 向 C 充电
的过程。
在图 1 所示的一阶电路中，先让开关 K 合于位置 b ，当 t = 0 时，将开 关 K 转到位置 a 。
u C
RC du C
U S
(t
0)
电容器开始充电，充电方程为 dt
初始值 u c (0) =0
可以得出电压和电流随时间变化的规律：
t
t
t
t
u C (t) U S 1 e
RC
U S 1 e(t
0)
i C (t )
U
S
e RC
U S
e (t
0)
R
R
式中 τ =RC 为时间常数，其物理意义是由初始值上升至稳态值与初始值差值的
63.2%处所需要的时间。
同样可以从响应曲线中求出 τ，如图 3。
3
3．方波响应
当方波信号激励加到 RC两端时，在电路的时间常数远小于方波周期时，可以视为零状态响应和零输入响应的多次过程。
方波的前沿相当于给电路一个阶跃输入，其响应就是零状态响应；方波的后沿相当于在电容具有初始值uc(0) 时，装
把电源用短路置换，电路响应转换成零输入响应。
当方波的 1／2 周期小于电路的时间常数时，方波前后沿对应的是瞬态过程
订的其中一小部分。
线由于方波是周期信号，可以用普通示波器显示出稳定的响应图形，便于观察和作定量分析。
三、实验仪器设备
实验电路板、示波器（电路图如图所示）、直流稳压源（为电路板提供12V电压）
测试信号产生部分实验测试部分
P.4四、实验任务与步骤
1．用示波器观察 RC电路的零输入响应、零状态响应，描绘响应曲线，求出电路
的时间常数。
2．更换电路中电阻、电容的大小，重新测量电路的各种响应，分别求出每次测
量的时间常数。
3．理论计算电路的时间常数，并与实验测量值比较。
五、实验操作要点
1、明确实验目的、实验要求与实验原理。
2、根据示波器的显示，描绘出各种RC电路的响应波形，加以比较。
3、进行测量误差分析。
六、实验数据记录
表 1、不同接入条件、电路状态下响应波形图、幅度及时间
电路状态接入电路
接入电容 C/pF波形图
周期内电路响
响应时间 t/ms
装R/ Ω应幅度△ U/v
订
线①43001010310.960.220零输入
响应（放
电）
②430022104 4.600.524
③7501010411.280.384
零状态
响应（充
电）
④910010 104 5.040.544
P.5
七、实验结果与处理
上述四组实验中，①③两组在方波的一个周期内响应完全，可根据完全响应
t
时 t=5τ来得到τ；②④两组在一个周期内未响应完全，可根据u U s (1- e) 来
得到τ。
理论计算τ=RC。
表 2、最终数据处理结果
电路状态
零输入
响应（放
电）
零状态
装响应
（充电）订
接入电路接入电容
理论计算实际测量误差
R/ΩC/pF
τ / μsτ/ μ s
①4300101034344.0 2.33%
②430022104946962.8 1.78%
③75010104
7576.8 2.40%④910010104910918.80.97%
可以看到，最终测量计算出的时间常数τ，基本符合理论计算结果。
线
八、讨论、心得
（ 1）实验心得
本次实验测量了在接入不同电阻电容情况下的 RC电路时间常数，分析了瞬态过程中电路响应，也练习了示波器的操作。
在实验中，需要注意如何判断电路以达到完全响应，也就是用示波器的刻度线与曲线水平部分重合，找到曲线与直线的切点，该点表示 RC电路刚达到完全响应。
测量出起始到完全响应的时间即可计算时间常数。
（ 2）误差分析
本实验主要误差来自于读数的误差。
因为示波器的图像有一定宽度，实际上是很难准确判断刚好达到完全响应的时刻点的，只能大致估计，所以会造成误差。
另外，直流稳压源所提供的电压不一定始终保持12V，仪器误差也会影响最终的计算结果。
P.6（ 3）思考题
1、什么是零输入响应，零状态响应？
答：
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。
（即电
路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应）（放电过程）
零状态响应：初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。
（充电过程）
2、在用示波器观察RC电路响应时如何才能使示波器的扫描与电路激励同步？
答：
将触头与测试点勾住，架子夹住接地点，转动示波器上的TIME/DIV 旋钮，使得
示波器上的图像从杂乱无章到稳定不变，即扫描与激励同步。
3、什么是时间常数？它在电路中起什么作用？
答：
装
时间常数是指一个物理量从最大值衰减到最大值的1/e 所需要的时间。
在 RC电
订路零输入响应中，电容电压 Uc 总是由初始值 Uc(0)按指数衰减到零，则电容电压
线Uc 从Uc(0)衰减到1/eUc(0)的时间即为时间常数。
在RC电路零状态响应中，电容电压从初始值上升至稳态值的 1-1/e=63.2%所需的时间，即为时间常数τ 。
声明
本实验报告内容可随意编辑、参考、引用，但请不要完全抄袭。
本实验报告仅供参考，严禁用于商业用途。
Copyright by BaiduID:792015085。