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