实验八 RC一阶动态电路的仿真

实验七：一阶电路的仿真设计一、实验目的1.测定RC 一阶电路的零状态响应。

2.学习电路时间常数的计算方法和测量方法。

3.进一步学会用示波器观测波形。

4.更加熟练的掌握EWB 软件的应用。

二、实验原理1.动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。

要用不同示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单词变化的过程重复出现。

2.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电压的微分成正比。

三、实验内容与步骤电路如图7-1所示，t=0,S 闭合，,求1C U 的电压波形及)(t U解：开关闭合前，计算电容两端的电压，可得()V U C 00=-, t=0时开关闭合，()()V U U C C 000==-+,稳态时：V U C 823.3822221260=⨯+=∞）（,入端两端的电阻图7-1Ω=+⨯+=K R 9647.8122212222.1,所以时间常数9647.8==RC τ 应用三要素公式求响应：=)t (C U ）（∞C U +()[]τtC C e U U -+∞-）（0 得：t 11.09647.838.823-38.82338.823-38.823)t (--==e e U tC瞬态分析： 仿真节点电压的分析：节点2电压便是电容器两端的电压，求节点2瞬态电压波形图。

在对话框中将“Set to Zero ”设置为“选用”，“Start time ”和“Stop time ” 分别设置为“0s ”、“0.1s ”，进行瞬态分析，分析结果如图7-2。

四、实验注意事项1、做一阶电路的时候要注意0-和0+时刻电键的开关与闭合。

熟悉换路定律，把0-状态的初始值计算出来。

一阶rc电路的研究实验报告
一阶RC电路的研究实验报告
一阶RC电路是电路中最基本的电路之一，它由一个电阻和一个电容组成。

在这个电路中，电容器的电荷和电阻器的电流是相互作用的，因此，这个电路的特性是非常重要的。

在这篇实验报告中，我们将研究一阶RC电路的特性，并探讨它的应用。

实验过程：
我们使用了一个电阻器和一个电容器来构建一阶RC电路。

我们使用一个函数发生器来产生一个正弦波信号，并将其输入到电路中。

我们使用示波器来观察电路中的电压和电流，并记录下它们的变化。

实验结果：
我们发现，当我们改变电容器的值时，电路的特性会发生变化。

当电容器的值较小时，电路的响应速度较快，但是电路的幅度较小。

当电容器的值较大时，电路的响应速度较慢，但是电路的幅度较大。

我们还发现，当电容器的值等于电阻器的值时，电路的响应速度最快。

应用：
一阶RC电路在电子电路中有着广泛的应用。

例如，它可以用于滤波器、放大器、振荡器等电路中。

在滤波器中，一阶RC电路可以
用来滤除高频信号或低频信号。

在放大器中，一阶RC电路可以用来放大信号。

在振荡器中，一阶RC电路可以用来产生正弦波信号。

结论：
通过这个实验，我们了解了一阶RC电路的特性和应用。

我们发现，电容器的值对电路的特性有着重要的影响。

我们还发现，一阶RC 电路在电子电路中有着广泛的应用。

这个实验为我们深入了解电子电路提供了一个很好的机会。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.【关键字】大学四川大学电气信息学院电气工程及其自动化网络专升本实验报告实验课程：电工电子综合实践实验名称：虚拟一阶RC电路班级：05秋电气工程及其自动化姓名：学号：VH1052U2003 日期：=======================================================一、实验目的：在本实验里，对一阶RC电路，输入方波信号，用示波器测量其输入、输出的波形，以验证RC电路的充放电原理，并熟悉示波器的操作。

实验内容及步骤1、启动Multism 2001，绘制电路。

如下图所示：相关理论一阶RC电路，充电时电容器上的电压如下：充足电后放电时电容上的电压如下：时间常数=R1=10K*0.01u=0.1ms=100us2、测量电容的充放电波形：在Timebase栏里，将水平扫描的周期设定为1ms/Div；分别在Channel A及Channel B区的Scal栏里，将两个输入信号的笔直刻度设定为2V/Div，按O-I仿真开关或F5键开始仿真，观察到如下波形：在Timebase区里，将Scale档位改变为200us/Div,其波形如下：测量当t=1、2、3、4、5的充电电压；放电时，t=1、2、3、4、5的放电电压，填入表3-1中：表3-11234512345充电3.19V 4.28V 4.6V 4.7V 4.8V 3.2V 4.2V 4.3V 4.88V 4.88V 测量值放电1.78V 667.79mV245.48mV90.23mV35.2mV 1.92V 667.63mV245.46mV90.15mV34．65mV充电3.15V 4.33V 4.74V 4.92V 4.98V 3.14V 4.33V 4.76V 4.92V 4.95V 计算值放电1.82V 676.64mV248.93mV91.62mV33.5mV1.84.2V 676.5mV248.91mV91.61mV33.72mV成绩：此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！。

实验八R、L、C元件阻抗特性的测定一、实验目的1．验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R~F，X L~F与X C~F特性曲线。

2．加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。

二、原理说明1．在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特性R~F，X L~F，X C~F曲线如图9-1所示。

1．元件阻抗频率特性的测量电路如图9－2所示。

x LRx Cf 0Z图 9-1i AL CRufi R i L i CSr30Ωu rB图9-2图中的r是提供测量回路电流用的标准小电阻，由于r的阻值远小于被测元件的阻抗值，因此可以认为AB之间的电压就是被测元件R或L或C两端的电压，流过被测元件的电流则可由r两端的电压除以r所得。

若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压，亦就展现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形，从而可在荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。

3．将元件R、L、C串联或并联相接，亦可用同样的方法测得Z串与Z并时的阻抗频率特性Z～F，根据电压、电流的相位差可判断Z串与Z并是感性还是容性负载。

4．元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，将各个不同频率下的相位差画在以频率F为横坐标，阻抗角φ为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。

用双踪示波器测量阻抗角的方法如图9－3所示。

荧光屏上数得一个周期T φ占m 格占n 格ωtt图13-3ui占n 格，相位差占m 格，则实际的相位差φ（阻抗角）为度n360m ︒⨯=φ三、实验设备序号 名 称型号与规格数 量 备 注 1 低频信号发生器1 DG072 交流毫伏表 1 DG073 双踪示波器1 4 实验线路元件 R=1K Ω，C=0.01μ L ≈1H ，r =30Ω1 DG03 5频率计1DG07四、实验内容1．测量R 、L 、C 元件的阻抗频率特性。

仿真实验1 一阶RC电路地暂态响应
一、实验目地
1. 熟悉一阶RC电路地零状态响应、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,响应地基本规律和特点；
3. 掌握积分电路和微分电路地
基本概念；
4. 研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应地关
系；
5. 从响应曲线中求出RC电路地时间常数τ.
二、实验原理
1、零输入响应<RC电路地放电过程）：
2、零状态响应(RC电路地充电过程>
3. 脉冲序列分析
(a> τ<<T
(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动态电路板上地R、C元件,令R=1kΩ,C=1000μF组成如图所示地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.b5E2RGbCAP
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.选择合适地R和C地值<分别取R=1KΩ,C=0.1μF；R=10KΩ,C=0.1μF和R=5KΩ,C=1μF）,连接RC电路,并接至幅值为3V,f=1kHz地方波电压信号源,利用示波器地双踪功能同时观察Uc、UR波形.p1EanqFDPw
4.利用示波器地双踪功能同时观察阶跃响应和冲激响应地波形.
五、实验数据记录和处理
一阶电路地零输入响应.
一阶电路地零状态响应
从图中可以看出电路地时间常数τ=Δx=1.000s
一阶电路地全响应
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。

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。

rc一阶电路的动态过程研究实验报告
实验原理：RC一阶电路由电阻R和电容C组成，当电路受到外部信号刺激时，电容器内的电荷会发生变化，电压也会随之变化。

在电路刚开始受到刺激时，电容器内的电压会迅速上升，但随着时间的推移，电容器内的电压将会越来越接近于稳定值。

这种电路的动态过程可以用RC电路的响应特性来描述。

实验步骤：
1. 将电阻R和电容C按照电路图连接，连接方法为并联式连接。

2. 将信号发生器输出方波信号，并调节幅度和频率。

3. 将示波器的探头接入电路中，调节示波器的时间基准和输入放大倍数。

4. 记录电路的动态响应过程，包括电压的上升和下降过程，以及电压稳定后的波形。

5. 改变电阻和电容的数值，重复实验步骤4，比较不同参数对电路响应的影响。

实验结果：实验结果表明，RC一阶电路的动态响应过程与电阻和电容的数值有关。

当电容值较小时，电路响应较快，电容值较大时，电路响应较慢。

当电阻值较小时，电路的稳态响应较小，电阻值较大时，电路的稳态响应较大。

此外，频率和幅度的变化也会影响电路的响应特性。

在实验中，我们观察到电路响应的波形是指数衰减的，这是由RC电路的特性所决定的。

结论：通过实验研究，我们深入了解了RC一阶电路的动态响应
过程特性及其参数对电路响应的影响。

这对于工程应用和电路设计具有重要意义。

RC一阶电路实验报告RC电路是由一个电阻和一个电容器串联而成的电路，在实验中，我们将通过测量电压和电流的变化来研究RC电路的性质和特点。

实验装置和材料：1.直流电源；2.电阻；3.电容器；4.电压表；5.电流表；6.连线电缆；7.示波器。

实验步骤：1.将电阻和电容器串联，连接到直流电源的正负极；2.通过电压表和电流表来测量电路中的电压和电流；3.使用示波器来观察电路中的电压波形。

实验数据记录和分析：1.在不同的电阻值和电容值下，测量电路中的电压和电流，并记录数据；2.分析电压和电流的变化趋势；3.通过计算得出电路的时间常数等重要参数。

结果和讨论：1.根据实验数据绘制电压和电流的图像，并分析其特点；2.根据计算得出的电路参数，讨论RC电路的特性和效果；3.对于电阻和电容值的选择和变化，讨论其对电路性能的影响。

结论：1.RC电路是一个以电阻和电容器为基础的电路，通过测量电压和电流的变化可以研究其性质和特点；2.在实验中，我们观察到电压和电流的变化趋势，并通过计算得出了电路的参数；3.对于电阻和电容值的选择和变化，会对电路的性能产生影响，需要经过合理的设计和调整。

实验总结：通过这次实验，我们深入了解了RC电路的基本原理和特点，并通过实际测量和计算得出了电路的重要参数。

这对我们进一步学习和应用电路有着重要的意义。

同时，在实验过程中，我们也学会了如何使用示波器和测量仪器，并对实验的记录和数据分析有了更深的认识。

这些实验技巧和经验对我们今后的学习和工作都有着很大的帮助。

[1]《电路分析基础教程》；[2]“RC电路的研究与应用”；[3]“电子电路实验指导书”。

实验八 RC一阶动态电路的仿真一、实验目的通过仿真RC一阶动态电路，掌握其工作原理和特性，了解RC电路在信号处理中的应用。

二、实验器材计算机、Multisim仿真软件三、实验原理RC一阶动态电路是由一个电容器和一个电阻器组成的，它可以将输入信号按比例缩小并延时输出。

当在RC电路的输入端加上一低频信号时，电容器将会充电，而当输入信号频率变高时，电容器就无法跟上信号快速的变化，从而形成了一个低通滤波电路。

具体来说，当RC电路接受一个输入信号时，电容器会以指数衰减的方式对其欣响应，输出信号的幅度呈现出阻尼振荡的形态，最后逐渐趋近于输入信号的平稳状态。

四、实验步骤Step 1将相应的元器件从元件库拖曳至电路图画面中，并将它们连接起来。

图中所示的电路为RC一阶滤波器，由一个0.1uF的电容器和一个10kΩ的电阻器组成，电容器与电阻器并联，接到信号发生器的输出端，而电阻器的另一端则接到示波器的输入端。

对Multisim仿真软件中的信号发生器进行设置，设置的信号为10V的方波，频率为1kHz。

对Multisim仿真软件中的示波器进行设置，设置输出信号波形的时间范围为0~10ms，分辨率为10μs，垂直方向的灵敏度为1V/格子，水平方向的灵敏度为1ms/格子。

点击Multisim仿真软件中的“运行”按钮，开始电路的仿真。

观察示波器上的输出信号波形，记录并分析其数值和特点，并与理论计算值进行比较。

五、实验结果根据仿真结果，当输入信号波形为方波时，输出信号波形为阻尼振荡波形，即快速上升并逐渐缓慢下降的波形，最终稳定在一个平稳状态。

六、实验分析RC一阶动态电路可用于信号滤波和时序纠正，具有较好的实际应用价值。

通过本次实验的仿真，我们深入了解了RC电路的工作原理与特性，为今后实际应用提供了宝贵的参考。