电路实验四(一阶电路的响应测试及正弦交流电波形观测)

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。

实验四 RC一阶电路的响应测试实验四rc一阶电路的响应测试实验九 RC一阶电路的响应测试一、实验目的1.测量RC一阶电路的零输入响应和零状态响应。

2.学习电路时间常数的测量方法。

3.进一步学习使用示波器绘制图形。

2、原理描述1.动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，对时间常数τ较大的电路，可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。

然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数，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，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；方波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，电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是基本相同的。

电路的响应时间分别按照零阶和慢阶RC的变化规律呈指数增长τ3。

时间常数τ的测定方法(b)零输入响应(a)rc一阶电路(c)零状态响应图9-1三、实验设备第12号IV.实验内容实验线路板的结构如图所示，认清r、c元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等等。

名称函数信号发生器双道示波器型号和规格数量11备注1.选择动态线路板上r、c元件，令(1)r＝120ω，c＝2200pf如图所示的RC充放电电路由以下部分组成：。

E为直流稳压电源的输出，E=24V。

此时，在示波器屏幕上可以观察到激励和响应的变化规律，可以测量时间常数τ，并描述充电和放电uc波形。

少量改变电容值或电阻值，定性观察对响应的影响，并记录观察到的现象。

(2)令r＝10kω，c＝3300pf，观察并描绘响应波形，继续增大c之值，定性观察对响应的影响。

五、实验注意事项1.示波器的亮度不能太亮。

2.调整仪表旋钮时，不要用力过猛。

3．调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。

4．作定量测定时，“t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“校准”位置。

一阶电路的响应测试实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解一阶电路的响应特性，包括零输入响应、零状态响应和全响应，并通过实际测量和数据分析来验证相关理论知识。

二、实验原理一阶电路是指只含有一个储能元件（电感或电容）的线性电路。

在一阶电路中，根据电路的初始状态和外加激励的不同，可以产生不同的响应。

零输入响应是指在没有外加激励的情况下，仅由电路的初始储能所引起的响应。

对于由电阻和电容组成的一阶 RC 电路，当电容初始电压为＼（U_0\），放电过程中电容电压＼（u_C(t)＼）随时间的变化规律为＼（u_C(t) ＝ U_0 e^｛＼frac{t}｛RC}｝＼）。

零状态响应是指在电路初始储能为零的情况下，仅由外加激励所引起的响应。

对于一阶 RC 电路，在充电过程中，电容电压＼（u_C(t)＼）随时间的变化规律为＼（u_C(t) ＝ U(1 e^｛＼frac{t}｛RC}｝）＼），其中＼（U\）为外加电源的电压。

全响应则是电路的初始储能和外加激励共同作用所产生的响应，可以看作零输入响应和零状态响应的叠加。

三、实验设备与器材1、示波器2、信号发生器3、电阻、电容4、实验面包板5、导线若干四、实验步骤1、按照实验电路图在面包板上搭建一阶 RC 电路，选择合适的电阻值＼（R\）和电容值＼（C\）。

2、首先进行零输入响应测试。

给电容充电至一定电压＼（U_0\），然后断开电源，用示波器观察并记录电容电压＼（u_C(t)＼）随时间的变化曲线。

3、接着进行零状态响应测试。

将电容放电至零初始状态，然后接通电源，用示波器观察并记录电容电压＼（u_C(t)＼）随时间的上升曲线。

4、最后进行全响应测试。

给电容充电至某一初始电压，然后接通电源，观察并记录电容电压＼（u_C(t)＼）的变化曲线。

五、实验数据记录与处理1、零输入响应记录的电容电压下降曲线显示，在初始时刻电容电压为＼（U_0 ＝ 5V\），经过一段时间后，电压逐渐下降。

一阶电路的响应实验报告一阶电路的响应实验报告引言：在电子学中，一阶电路是最基础也是最常见的电路之一。

它由一个电容器或一个电感器和一个电阻器组成，可以用来实现信号的滤波、放大和延时等功能。

本实验旨在通过实际操作，观察和分析一阶电路的响应特性，进一步加深对电路原理的理解。

实验目的：1. 理解一阶电路的基本结构和工作原理；2. 掌握测量电路的响应时间和频率特性的方法；3. 分析电路的响应特性，并与理论计算结果进行比较。

实验器材和仪器：1. 信号发生器2. 示波器3. 电阻箱4. 电容器5. 电压表6. 电流表7. 连接线实验步骤：1. 搭建一阶低通滤波电路，将信号发生器的输出与电路的输入相连，电路的输出与示波器相连。

2. 将信号发生器的频率设置为1000Hz，幅度设置为2V。

3. 通过调节电阻箱的阻值，观察电路的输出波形，并记录示波器上的数据。

4. 重复步骤3，将信号发生器的频率分别设置为500Hz、2000Hz和5000Hz，记录相应的数据。

5. 将电容器和电阻器的位置互换，重新进行实验，得到相应的数据。

实验结果与分析：在实验过程中，我们记录了不同频率下电路的输出波形和示波器上的数据。

根据这些数据，我们可以绘制出电路的幅频响应曲线和相频响应曲线。

幅频响应曲线展示了电路对不同频率信号的响应情况。

通过观察曲线，我们可以看出电路的截止频率和增益衰减情况。

在低频情况下，电路的增益较高，随着频率的增加，增益逐渐下降。

当频率接近截止频率时，电路的增益急剧下降，无法通过高频信号。

这是由于电容器和电阻器的作用共同导致的。

相频响应曲线展示了电路对不同频率信号的相位差情况。

通过观察曲线，我们可以看出电路对不同频率信号的延时情况。

在低频情况下，电路的延时较小，随着频率的增加，延时逐渐增加。

当频率接近截止频率时，电路的延时达到最大值。

这是由于电容器和电阻器的充放电过程导致的。

实验中，我们还发现了一些异常现象。

当电容器和电阻器的位置互换时，电路的响应特性发生了明显的变化。

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。

RC 一阶电路的响应测试一．实验目的1.测定RC一阶电路的零输入相应，零状态响应及完全响应2.学习电路时间常数的测定方法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测绘图形二．原理说明动态网络的过渡过程是身份短暂的单次变化过程，对时间常数较大的电路，可以用扫描长的余辉示波器观察光点的移动轨迹。

然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测有段数据的，必须使用这种单次变化的过程重复出现。

为此，我们利用信号发生器来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶阶跃信号；方波的下降沿作为零输入响应的负阶阶跃信号。

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，其变化的快慢取决于电路的时间常数。

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出信号的周期有着一定得要求。

一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，且由R端作为响应作为输入。

三．实验仪器函数信号发生器*1；双踪示波器*1.四．实验内容及步骤1.按照实验内容在仿真软件上建立好如下电路图：2.设置信号发生器的参数为U=3V，f=1KHz，点击运行，示波器显示如下：3.将示波器接在电阻两端，观察示波器如下：4.令R=10KΏ,C=3300PF，重复上述步骤，示波器显示如下：5.令C=3300PF,R=30KΏ,重复上述测量，示波器显示如下：五．实验总结1，仿真实验与真实实验的差别。

仿真实验是利用计算机编制程序来模拟实验进程的行为。

要进行仿真实验需要大量的参数，还要一个符合真实情况运行的程序。

仿真实验的参数都是通过前人大量的实验得到的。

仿真实验的目的就是节省原料，同时仿真实验的结果和真实实验的结果对照，可以检验各种从实验中归纳出来的定理定律是否正确。

同时实验室做实验的时候存在实验环境的限制，大多数时候的出来的数据与理论存在一定的偏差，因此会对实验结论的得出有一定的影响，在直观性上远不及仿真实验。

电路原理实验RC一阶电路的响应测试RC一阶电路是由电阻R和电容C组成的电路。

它是一种常见的滤波电路，可以用于对信号进行滤波和延时等处理。

本实验将对RC一阶电路的响应进行测试，包括频率响应和时间响应两个方面。

一、频率响应测试频率响应测试可以了解RC一阶电路对不同频率信号的响应情况，即电路的频率特性。

我们可以通过改变输入信号的频率，测量输出信号的幅值和相位，从而绘制出RC电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。

实验步骤如下：1.搭建RC一阶电路实验电路。

将电容C和电阻R按照串联的方式连接，接入信号发生器的输出端，然后将电路的输出端连接到示波器上。

确保电路接线正确，电容C和电阻R的数值符合实验要求。

2.打开信号发生器和示波器，将信号发生器的频率调节到最低，幅值调节到合适的范围内。

3.逐步增加信号发生器的频率，同时观察示波器上输出信号的幅值和相位。

记录下不同频率下的输出幅值和相位数据。

4.根据记录的数据，绘制RC电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。

可以选择使用半对数坐标系或对数坐标系进行绘制，以更清晰地展示电路的频率特性。

二、时间响应测试时间响应测试可以了解RC一阶电路对输入信号的响应速度和衰减情况。

我们可以通过输入一个脉冲信号或方波信号，观察输出信号的波形，从而了解RC电路的时间特性。

实验步骤如下：1.搭建RC一阶电路实验电路。

将电容C和电阻R按照串联的方式连接，接入信号发生器的输出端，然后将电路的输出端连接到示波器上。

确保电路接线正确，电容C和电阻R的数值符合实验要求。

2.打开信号发生器和示波器，将信号发生器的频率调节到适当的范围内，幅值调节到合适的范围内。

3.输入一个脉冲信号或方波信号，观察示波器上输出信号的波形。

记录下输出信号的上升时间、下降时间和衰减时间等数据。

4.根据记录的数据，分析RC电路的时间特性。

可以计算RC电路的时间常数，即RC的乘积，进一步了解电路的响应速度和衰减情况。

总结：通过频率响应测试和时间响应测试，我们可以全面了解RC一阶电路的响应特性。

RC一阶电路的响应测试实验报告
实验目的：
1.掌握RC一阶电路的基本原理；
2.理解RC一阶电路的响应特性。

实验器材：
1.功能发生器；
2.电阻箱；
3.电容；
4.资料线；
5.示波器。

实验原理：
RC一阶电路是由电阻和电容组成的基本电路。

该电路的响应特性与输入信号频率有关。

当输入信号频率较低时，电容接近于开路，所以输入信号几乎全部通过电阻。

当输入信号频率较高时，电容接近于短路，所以输入信号几乎没有通过电阻。

所以，RC电路对不同频率的输入信号具有不同的响应特性。

实验步骤：
1.将RC电路连接好，如图所示。

2.将功能发生器的信号输入端和示波器的输入端分别接到RC电路的输入端和输出端。

3.打开功能发生器和示波器，设置功能发生器的输出信号为正弦波，
并确定频率为50Hz。

4.调节功能发生器的幅度和偏置，使得示波器上显示的波形适当且稳定。

5.记录下示波器上显示的波形图，并将其保存。

实验结果分析：
根据实验步骤中设置的频率为50Hz，我们可以观察到示波器上显示
的波形图。

根据波形图的形状和振幅大小，我们可以判断RC电路对50Hz
频率的输入信号的响应特性。

实验结论：
通过实验，我们可以得到RC电路对50Hz频率的输入信号的响应特性。

进一步实验可以得到RC电路对不同频率的输入信号的响应特性，并绘制
成频率-响应图。

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。

实验四一阶R C电路的响应及其应用一、实验目的1．观察一阶RC电路的零输入响应、零状态响应、全响应。

2．掌握示波器的使用方法，学习用示波器测绘电路的输出波形及电路参数。

3．了解微分电路、积分电路的特性。

二、实验器材1．1台型号为RTDG－3A或RTDG－4B 的电工技术实验台2．1块型号为RTDG－02的RC一阶电路实验板3．1台型号为SS－7802A 的双踪示波器4．1台型号为RTZN01 智能函数信号发生器三、实验内容1．用示波器观察一阶RC电路的响应，测定时间常数τ。

一阶RC电路的响应是由于在电路里储能元件电容器中储存的能量不能突变引起的，当电容在充、放电时，电容电压将会按照指数规律变化。

用示波器可以观察到电容电压的变化规律、并可测定时间常数。

2．用示波器观察积分电路、微分电路的输出波形。

四、实验原理一阶RC 电路的暂态过程，是电容器逐步储存或释放能量的渐变过程。

暂态过程是十分短暂的单次变化过程，为清晰地观察一阶电路的暂态响应，我们应用函数信号发生器输出的矩形脉冲信号来模拟阶跃激励信号，即令函数信号发生器输出矩形波的上升沿作为RC 电路在零状态响应时的正阶跃激励信号；矩形波的下降沿作为RC 电路在零输入响应时的负阶跃激励信号，这样在示波器显示屏中将会出现稳定的一阶电路响应的波形，由此可以按照图3－2所示的方法，应用示波器测量电路的时间常数，时间常数即为充电到Q点（电容电压正好为0.632U cm）所花的时间n。

图3－1 测定时间常数τ的原理图图3－2 时间常数τ的测定图3-3 RC积分电路（τ = RC >> T P ）图3-4 RC微分电路（τ = RC << T P ）五、实验过程1.观察一阶RC电路的响应，测定时间常数τ的操作过程(1) 在电工实验台上放好一台编号为RTDG—04的实验挂箱。

仔细观察实验挂箱上的电路，如图3—5所示。

电路图中左上方并联的四个元件与其它的电路元件为串联关系，中间位置的其余元件均为并联关系。

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。

一阶电路的响应实验报告一阶电路的响应实验报告一阶电路是电工学中的基础知识，通过实验探究一阶电路的响应特性有助于我们更好地理解其原理。

本文将按照实验过程、实验结果及分析及实验总结三个部分来进行叙述。

实验过程我们需要先搭建一个RC电路，然后连接信号发生器、示波器、电阻箱和电容器。

将信号发生器和示波器分别连接到电路的输入端和输出端，并设置实验参数。

例如，设置一个5V的正弦波，频率为1kHz。

然后通过电阻箱分别改变电路中电阻和电容器的取值。

同时，示波器显示的幅度-相位曲线对于不同的电路参数也要进行记录。

实验结果与分析在实验中，我们可以得到电路响应的幅度和相位信息。

通过数据记录及分析，我们可以得到以下结论：首先，我们可以发现，电路的输出响应具有幅度衰减和相位延迟的特性。

而这种特性与电路中的电阻值、电容值以及信号的频率有关。

比如，当电阻和电容值较小时，输出响应会更快地接近输入信号；而当电阻和电容值较大时，则会产生较明显的幅度衰减和相位延迟。

其次，我们还可以观察到，电路响应与输入信号的频率也密切相关。

当输入信号频率较高时，电路的输出响应会更快地衰减和延迟。

当频率较低时，则会出现较小的延迟和衰减。

实验总结通过本次实验，我们深入了解了一阶电路的响应特性。

我们可以通过改变电路参数和输入信号的频率来不断调整电路的响应特性。

这对于我们后续在工程实践中运用电路的时候大有裨益。

同时，我们也深刻体验到了实验是理论学习的重要补充。

只有将理论知识应用到实际之中，才能真正掌握知识的本质。

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。

实验四一阶电路响应研究1.一. 实验目的通过实验, 掌握用简单的R-C一阶电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。

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的概念。

二. 实验仪器设备仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。

双踪示波器、直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表。

三. 实验原理一阶电路的零输入响应零状态响应和完全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, 实验电路如图4-1所示。

四. 实验内容1..Multisi.平台上连接电路并进行瞬态分析观.R.低通和高通一阶电路响应，记录.形；根据所绘出的响应曲线求出时间常数.，与理论计算值进行比较.2.以下内容要求先进行仿真实验, 然后在实验室物理平台上按以下步骤完成实验。

3.连接一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图（参考图4-1）。

分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。

a.零输入响应先连接K2.K3, 使+5V直流电源对电容C 充电, 当充电完毕后, 断开K3 连接K4, 用示波器观测Uc（t）的变化。

b. 零状态响.先连接K4, 使电容两端的电压放电完毕, 然后断开K4 连接K3.K1, 用示波器观测15V直流电压向电容C的充电过程。

c. 完全响.五．先连接K4, 使电容两端电压通过R-C回路放电, 一直到零为止。

然后连接K3.K2, 使5V电源向电容充电, 待充电完毕后, 将短路帽连接K1, 使15V 电源向电容充电, 用示波器观测Uc（t）的完全响应。

六．3.用示波器观.R.低通一阶电路的响应.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.复周期远大于电路的时间常.., 一般要求方波的周.T＞10., 那么电路在这样的方.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. 观.R.低通一阶电路的响应；改.R.（R=10.., C=0.01..）, 输入方波信号...=3..f=1K..）, 在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律, 请测算出时间..., 并用方格纸.1:.的比例描绘波形。

电路与模拟电子技术实验报告实验名称：实验四一阶电路的响应测试及正弦交流电波形观测班级：学号：姓名：指导教师：成绩：评阅时间：1、实验目的及设备1．测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。

2. 学习电路时间常数的测量方法。

3.设备：PC机一台，Multisim软件。

2、实验原理及步骤1．电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，如用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方波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.下图B-（a）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。

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 B- (b)所示。

因为uc＝Ume-t/RC＝Ume-t/τ。

当t ＝τ时，Uc(τ)＝0.368Um。

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0.632Um所对应的时间测得，如图 B- (c)所示。

Um U mu c u 00cUm U m0.632c 0.3680 (a) RC一阶电路（b) τ 零输入响应 (c) 零状态响应图B3.在仿真软件上建立电路如上图（a），取R＝1KΩ，C＝10nF。

ui为脉冲信号发生器输出的Um＝5V、f＝1KHz的方波电压信号，将激励源ui和响应uC的信号分别连至示波器的两个通道，请观察激励与响应的变化规律，测算出时间常数τ，并与计算值比较。

时间常数计算值：时间常数测量值：3、附加题观测、理解电感、电容电流元件上电压和电流之间的关系。

共2页，第1页电路与模拟电子技术实验报告原理：1）.电感元件上：设电流i 2Ishin( t i)，由公式u Ldi得 dtu Ld2Ishin( t i) 2I Lsin( t i 90 )dt故，电感上电压电流有效值关系：U= ωLI，电压电流的相位关系：电压超前电流90°du2）. 电容元件上：设电压u 2Ushin( t u)，由公式i C得 dti Cd2Ushin( t u) 2U Csin( t u 90 )dt1U I，电压电流的相位关系：电压滞后电流90°故，电容元件上电压电流有效值关系：3）．建立下图电路，画出示波器ABC通道的波形，分析电感、电容电流元件上电压和电流之间的关系。

实验五 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、零状态响应及全响应。

2. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。

3. 学会时间常数τ的测定方法。

4. 进一步学会用示波器观测波形。

二、原理说明图5.1所示的矩形脉冲电压波u i可以看成是按照一定规律定时接通和关断的直流电压源U。

若将此电压u i加在RC串联电路上（见图5.2），则会产生一系列的电容连续充电和放电的动态过程，在u i的上升沿为电容的充电过程，而在u i的下降沿为电容的放电过程。

它们与矩形脉冲电压u i的脉冲宽度t w及RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。

当t w不变时，适当选取不同的参数，改变时间常数τ，会使电路特性发生质的变化。

图5.1 矩形脉冲电压波形图5.2 RC串联电路图1. RC一阶电路的零状态响应+u C=U m，所有储能元件初始值为0的电路对于激励的响应称为零状态响应。

电路的微分方程为：RC du Cdt其解为u C(t)=U m(1−e−tτ) (t≥0)，式中，τ＝RC为该电路的时间常数。

2. RC一阶电路的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称为零输入响应。

电路达到稳态后，电容器+u C=0，其解为u C(t)=U m e−tτ。

经R放电，此时的电路响应为零输入响应。

电路的微分方程为：RC du CdtRC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（如图5.3所示），其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。

3. 时间常数τ的测定方法方法一：在已知电路参数的条件下，时间常数可以直接由公式计算得出，τ＝RC。

方法二：对充电曲线（零状态响应），电容的端电压达到最大值的1−1（约0.632）倍时所需要的时间e即是时间常数τ。

如图5.3（a）所示，用示波器观测响应波形，取上升曲线中波形幅值的0.632倍处所对应的时间轴的刻度，计算出电路的时间常数：τ=扫描时间×OP其中，扫描时间是示波器上X轴扫描速度开关“t/div”的大小。