一阶RC电路的暂态响应实验报告

仿真实验1 一阶RC电路的暂态响应

一、实验目的

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电路的时间常数τ。

二、实验原理

1、零输入响应（RC电路的放电过程）：

2、零状态响应(RC电路的充电过程)

3. 脉冲序列分析

(a) τ<

(b) τ>T

三、主要仪器设备

1.信号源

2.动态实验单元DG08

3.示波器

四、实验步骤

1.选择DG08动态电路板上的R、C元件，令R=1kΩ，C=1000μF组成如图所示的RC充放电电路，观察一阶RC电路零状态、零输入和全响应曲线。

2.在任务1中用示波器测出电路时间常数τ，并与理论值比较。

3.选择合适的R和C的值（分别取R=1KΩ,C=0.1μF；R=10KΩ,C=0.1μF和R=5 KΩ,C=1μF），连接RC电路，并接至幅值为3V，f=1kHz的方波电压信号源，利用示波器的双踪功能同时观察U c、U R波形。

4.利用示波器的双踪功能同时观察阶跃响应和冲激响应的波形。

五、实验数据记录和处理

一阶电路的零输入响应。

一阶电路的零状态响应

从图中可以看出电路的时间常数τ=Δx=1.000s 一阶电路的全响应

方波响应（其中蓝线表示U c，绿线表示U R）

τ=0.1T时

放大后

τ=1T时

τ=10T时

阶跃响应和冲激响应