rc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Uc、UR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Uc，绿线表示UR）

τ =0.1T时

放大后

τ =1T时

τ =10T时

阶跃响应和冲激响应

1 实验 1.3 RC 电路的暂态过程

实验 1.3.1 硬件实验

1. 实验目的

（1） 研究一阶 RC 电路的零输入响应、零状态响应和全响应。

（2） 学习用示波器观察在方波激励下，RC 电路参数对电路输出波形的影响。

2. 实验预习要求

（1） 分别计算图 1.3.1 ~ 1.3.3 中，电容电压在 t = τ时的 uC (τ)及电路时间常数τ的理论值，填入表 1.3.1 ~ 1.3.4 中。

（2） 掌握微分电路和积分电路的条件。

3. 实验仪器和设备

序号 名 称 型 号 数 量

1 电路原理实验箱 TPEDG1IBIT 1 台

2 可跟踪直流稳压电源 SS3323 1 台

3 数字式万用表 VC9802A+ 1 块

4 双通道函数发生器 DG 1022 1 台

5 数字示波器 DS1052E 1 台

4. 实验内容及要求

（1） 测绘 uC ( t )的零输入响应曲线

 按图 1.3.1 连接电路，元件参数为 R = 10 k

r = 100 ，C = 3300 F，US 由 SS3323 型直流稳压电源提供。

注意：电容 C 为电解电容器，正、负极性不能接反（实验箱上各电解电容器的安装极性均为上正下负），否则易造成电容损坏。

R

图 1.3.1

 闭合开关 S，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器

C 上电压 uC，使其初始值为 10 V。

 打开开关 S，电容 C 开始放电过程。在 C 开始放电的同时，按表 1.3.1 给出的电压用手表计时，将测量的时间值记入表 1.3.1。

 再将 uC () 对应的时间（此数值即为时间常数1）记入表 1.3.2 中。

注意：a) 用万用表直流电压档测量 uC，用手表计时。

b) 因放电过程开始时较快，建议测量零输入响应的过程分几次进行计时。

 将电阻换为 R = 5.6 k，C 不变，测量 uC () 对应的时间2，记入表 1.3.2。 r S

北京交通大学电子信息工程学院 2011~2012

实验报告

实验题目：一阶RC电路频率特性的研究。

实验内容及结果：

1.低通电路的研究

实验电路：

实验数据：

低通电路数据

频率 电平 频率 a b 相位差

100 -0.1 100 0.6 4.8 7.1808

300 -0.9 200 1.2 4.4 15.8266

475 -2 300 1.9 4.2 26.8965

560 -2.5 400 2.2 4 33.367

641 -3 500 2.4 3.6 41.8103

704 -3.5 600 2.4 3.2 51.3752

788 -4 700 2.4 3 53.1301

849 -4.5 800 2.4 2.8 58.9973

926 -5 1000 2 2.4 56.4427

1000 -5.5 2000 3.2 3.4 70.2501

1072 -6 3000 2.1 2.2 72.6586

1149 -6.5 5000 1.2 1.2 90

1240 -7

1340 -7.5

1430 -8

1520 -8.5

1600 -9

1660 -9.5

1860 -10

2400 -12

3040 -14

3780 -16

4700 -18

5000 -19

电平图：

相位差图：

2.高通电路研究

实验数据：

高通电路数据

频率 电平 频率 a b 相位差

5000 0 5000 0.6 4.6 7.4947

1500 -0.4 4000 0.8 4.6 10.0154

1200 -0.8 3000 1 4.5 12.8396

1030 -1 2000 1.4 4.5 18.1262

899 -1.4 1000 2 4 30

广州大学学生实验报告

院（系）名称 物理与信息工程系 班别 姓名

专业名称 学号

实验课程名称 模拟电路实验

实验项目名称 RC串并联网络（文氏桥）振荡器

实验时间 实验地点

实验成绩 指导老师签名

【实验目的】

1.进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。

2.学会测量、调试振荡器。

【实验原理】

从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络，就称为RC 振荡器， 一般用来产生1Hz～1MHz的低频信号。

RC串并联网络（文氏桥）振荡器

电路型式如图6－1所示。

振荡频率 RC21fOπ

起振条件 |A|＞3

电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。

图6－1 RC串并联网络振荡器原理图

注：本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。

【实验仪器与材料】

模拟电路实验箱 双踪示波器 函数信号发生器

交流毫伏表 万用电表 连接线若干

【实验内容及步骤】

串并联选频网络振荡器

（1）按图6－2组接线路

图6－2 RC串并联选频网络振荡器

（2）接通RC串并联网络，调节Rf并使电路起振，用示波器观测输出电压uO波形，再细调节Rf，使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数，即，测量振荡频率，周期并与计算值进行比较。

（3） 断开RC串并联网络，保持Rf不变，测量放大器静态工作点，电压放大倍数。

（4）断开RC串并联网络，测量放大器静态工作点及电压放大倍数。（输入小信号：f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波）用毫伏表测量ui、u0 就可以计算出电路的放大倍数。

（5）改变R或C值，观察振荡频率变化情况。

将RC串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络，保持输入信号的幅度不变（约3V），频率由低到高变化，RC串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC串并联网络的输出将达最大值（约1V左右）。且输入、输出同相位，此时信号源频率为