电路分析实践报告参考

《电路分析》实践报告

专业光伏材料及应用

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指导教师

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动态电路的研究

一、实验目的及要求：

①认识和了解双踪示波器、信号发生器的基本功能和使用方法；

②学习使用示波器和信号发生器进行电路实验，观察和测量信号波形；

③观察和测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应，观察元件参数对响应的影响；

④学习动态电路时间常数的测量方法；

⑤观察、测定二阶动态电路的零输入响应和零状态相应波形；

⑥观察和分析二阶动态电路响应的三种状态轨迹及特点，了解电路元件参数对响应的影响。

二、所用仪器、设备

TFG2066DDS型函数信号发生器，SS-7802A双踪示波器，Tektorix

TDS1022型数字式可存储双踪示波器，电阻、电容和电感元件若干

三、实验原理

1、激励信号

信号发生器输出的周期性方波信号可以用来模拟重复性的阶跃激励信号，方波的正跳变相当于阶跃激励信号，负跳变后相当于激励信号回归到零。只要所选择的方波重复周期T远大于电路的时间常数τ<一般取T>5τ），在这样的方波信号的激励下，电路中的响应就分别等于同等于电路接通时的零状态响应和断开时的零输入响应过程。

2、RC一阶电路阶跃激励下的动态响应

下图所示的RC一阶电路其零输入响应分别按指数规律衰减和增长，过渡过程的长短决定于电路的时间常数τ。在观察零输入响应波形的同时，还可以用示波器的时间和频率差值<ΔT）及电压差值<ΔU）测量功能，结合起来测量时间常数τ。

。当根据一阶微分方程的求解得知时，。此时所对应的时间就

等于τ。也可用零状态响应波形增加到时所对应的时间测得。

一个简单的RC串联电路，在周期为T的方波序列脉冲激励下，将电阻两端电压作为响应输出且当<>T/2 端的电压作为响应输出且当 3、二阶电路二阶电路在节约信号的激励下，将会出现暂态过渡过程，其相应的变化轨迹取决于电路的固有频率。当调整电路中元件的参数值，使电路的固有频率分别为负实数、共轭复数及虚数时，可获得单调衰减、衰减振荡和等幅振荡的响应特性，实验中可观察到欠阻尼、临界阻尼和过阻尼等典型响应波形。 GLC并联电路，如下图：典型的二阶电路有RLC串联电路和

,，其中，以为输入输出方程为：实验方法与步骤四、一阶电路a.RC按电路图所示电路连接，脉冲信C=3300pFR=10kΩ，1.从电路板上选的方波电压信号，并通过同轴电缆线f=1kHz号发生器输出的Um=3V，和YaUc的信号分别连接至示波器的两个输入口将激励信号Ui和；少τYb。观察示波器屏幕上激励与响应的变化规律，算出时间常数量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。C F ，观察并描绘响应的波形，继续增大Ω，C = 0.1μ2. 令R = 10K 之值，定性地观察对响应的影响。，组成微分电路。在同样的方波激励ΩF，R = 100μ3. 令C = 0.01观测并描绘激励与响应的波形。增,f = 1KHZ）作用下，信号

二阶动态电路b.

GCL利用动态电路板中的元件与开关的配合作用，组成并联电路。可调电阻，令脉冲信号发生器10KR1=10K令Ω,L=15mH,C=0.01uF,R2为Ω的方波脉冲，通过同轴电缆接至上图的激励端，同时的输出为Um=5V, f=1KHz 两个输入口。和用同轴电缆将激励端和响应输出接至双踪示波器的YAYB之值，观察二阶电路的零输入响应和零状态响应由过调节可变电阻器1.R23 / 8

阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的变化过渡过程，分别定性地描绘、记录响应的典型变化波形。

2.用万能表分别测出3中状态下R2的具体值。

五、实验结果与数据处理

<一）示波器和信号发生器的使用。

1.双踪示波器、函数信号发生器的了解和使用。

2.用示波器观察和测量电压信号。

<1）将示波器的扫描频率调整为200μs，y轴灵敏度调整为200mV，用信号发生器分别产生1V的：

方波：

正弦波：

三角波：

锯齿波：

2）用正弦波信号测出电阻电路两电阻分压及总电压：<扫描频率：500μs Y

轴灵敏度：200mV

电路图：

实验图像：

放大后：

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U总=1040mV UR1=680mV UR2=380mV <3）李萨育图形的观察

B路输入200HZ A路输入300HZ

<二）一阶电路阶跃激励下的动态响应扫描频率200μs，Y轴灵敏度500mV 电路图：

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第一组：R=10k, C=3300pF

Us&UcUs&UR

左侧图：到0.632Usτ=0.15·200us=3.0x10-5 s右侧电阻分压图，下同。

τ1=RC1=10k·3300pF=3.3x10-5 s

波形分析：此为微分电路，电压值开始很快上升，然后缓慢上升，逐渐向Us靠拢。

当Uc=0.632Us时，既t=τ，所对应的时间为时间常数τ。<满足τ

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左侧图：到0.368Usτ=0.52·200us=1.04x10-4 s

τ1=RC1=10k·0.01uF=1.0x10-4s

第三组：R=10k, C=0.1uF

当R=10KΩC=0.1uF此时的Ur已经出现尖脉冲的特点。此时也满足τ>T/2的条件，为积分电路。

<三）二阶动态电路

二阶电路电路图

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