三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验 指导老师： 成绩： __________________ 实验名称：一阶 RC 电路的瞬态响应过程实验研究实验类型：探究类同组学生姓名：__ 一、实验目的二、实验任务与要求三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、 3.2 各功能电路设计与计算、3.3 完整的实验电路⋯⋯）四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得一、实验目的1、熟悉一阶 RC 电路的零状态响应、零输入响应过程。2、研究一阶 RC 电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。3、学习用示波器观察分析RC 电路的响应。4、从响应曲线中求RC 电路的时间常数。二、实验理论基础1、一阶 RC电路的零输入响应（放电过程）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，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。（实际上是电容器C 的初始电压经电阻R 放电过程。）在图 1 中，先让开关 K合于位置 a，使电容 C的初始电压值0)0(Uuc，再将开关 K转到位置 b。电容器开始放电，放电方程是可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：式中 τ =RC为时间常数，其物理意义是衰减到 1/e装订线图 1 )0(0tdtduRCuCC)0()0()(0teRUReutitRCtCC)(utC)0()0()(0teUeututRCtCC)(utC（36.8%）)0(u c所需要的时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。τ 越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；反之，τ 越小，过渡过程的时间越短。时间常数可以通过相应的衰减曲线来反应，如图2。由于经过 5τ 时间后，已经衰减到初态的1%以下，可以认为经过5τ 时间，电容已经放电完毕。图 2 2、一阶 RC电路的零状态响应（充电过程）所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。一阶RC电路在阶跃信号激励下的零状态响应实际上就是直流电源经电阻R向 C充电的过程。在图1 所示的一阶电路中，先让开关K合于位置 b，当 t = 0时，将开关 K 转到位置 a。电容器开始充电，充电方程为(0)CCSduuRCUtdt初始值)0(u c=0 可以得出电压和电流随时间变化的规律：式中 τ =RC为时间常数，其物理意义是由初始值上升至稳态值与初始值差值的63.2%处所需要的时间。同样可以从响应曲线中求出τ ，如图 3。图 3 3．方波响应当方波信号激励加到RC两端时， 在电路的时间常数远小于方波周期时，可以视为零...
