零输入响应测时间常数

T=10RC 方波全响应图
T=10RC 电流电压波形
T=RC 方ຫໍສະໝຸດ Baidu全响应图
3 微分电路设计
• 3 、设计一个微分器电路，对于频率为 f =1KHz的方波信号微分输出满足： • (1) 尖脉冲的幅度大于1V； • (2) 脉冲衰减到零的时间小于1/4周期。
1V
T
• f=1KHz即 T=1mS • e-1=0.3678 e-2=0.1353 e-3=0.0498 e-4=0.0183 e-5=0.0067 e-6=0.0025 e-7=0.0009 e-8=0.0003 e-7=0.0001 • 设T=5×4τ电压衰减到“0” 即τ＝0.05 T • 取R=5K C=0.01uF 即τ＝0.05mS
实验准备工作
1、信号源： 波形：方波。 频率：1KHz 幅度：10伏 2、示波器 触发源： CH1 触发模式： AUTO 触发极性：上 升沿 水平：0.2mS/DIV 垂直：直流输入 1V/DIV 3、屏幕上显示两个稳定的波形，重合在一起，下 边与最低的网格线重合。 4、将信号接入测量电路，CH1显示输入信号，CH2 显示电容上的电压波形。(R=10K C=0.01uF)
全响应的电流、电压测量电路
Ui(CH1)
R C
0.01uF
Uc（CH2）
US 10V
所有黑夹子 当示波器上出现Ui和Uc时,将CH1和CH2的零线重合, 即示波器左边两个向右的箭头重合.且刻度值一致,即 屏幕左下方CH1后的值和CH2后的值保持一样大.(调 VOLT/DIV).还要让CH1和CH2的藕合方式一致.
微分电路测量电路连线图
CH1
C 0.01uF US 6V R 2K GND CH2
实验报告
1、根据实验观测结果，计算电路的时间常 数与理论值比较。 2、根据实验观测结果，分析波形的变化规 律和产生变化的原因。 3、给出设计电路的参数，画出测试的波形， 说明是否达到设计目的。 4． 心得体会及其他。
测量电路连线图
CH1
TPC10
R2 10K
TPC9
TPC3
CH2
US 10V
C2 0.01uF
TPC4
GND
US
零状态响应测时间常数 -t/ UC=US(1-e )
零状态响应
63.2%
0
P
t
零输入响应测时间常数
UC(0) 零输入响应
UC=US
e
-t/
36.8%
0
P
t
2 全响应的测量
1. 加入方波信号，在T与时间常数差别小 于10倍时即得到全响应。 2. 改变τ（R或C）可以实现T与τ的相对变 化，改变T也可以实现。 3. 在电容上串连一个小电阻 r <<R ，测量 电阻上的电压即得到电流波形。 4. 测量T=RC,T=2RC,T=10RC的全响应， 画出电容的电压和电流波形。
RC积分电路
C R US 10V 10K A
C 0.01uF B CH2=VAB
GND(接黑夹子) D Vi=CH1=VCD
1 零状态、零输入响应的测量
• 调节信号源频率，使T远大于电路时间常 数。 • 信号的上升沿时电容上的电压近似为零 即状态响应。 • 信号的下降沿时输入信号为零即零输入 响应。 • 画出画出零输入和零状态时激励信号和 电容上的电压波形。
实验预习要求
1. 2. 3. 4. 5. 实验目的是什么？ 实验内容是什么？ 需要什么器件和设备？ 什么是微分电路，什么是积分电路？ 什么是零状态响应，在测试中如何实现 零状态的激励,计算e-1到e-9的值。 6. 如何在零输入响应曲线上读取电路的时 间常数。
实验目的
1. 用示波器观测和分析动态电路的 过渡过程。零输入响应 零状态响 应 全响应。 2. 学习用示波器测量一阶电路时间 常数。 3. 研究一阶电路方波响应的基本规 律和特点。
实验内容
1、研究RC积分电路的方波响应。 画出零状态响应波形，并测量电路时间常数。 画出零输入响应波形，并测量电路时间常数。 2 、测量 RC 积分电路 T=2RC,T=10RC，T=20RC, 的响应，画出电容的电压波形。 *3、设计一个微分器电路，对于频率为f =1KHz的 方波信号微分输出满足： (1) 尖脉冲的幅度大于1V； (2) 脉冲衰减到零的时间小于1/4周期。