实验17RC一阶电路动态特性仿真.doc

实验 17 RC 一阶电路动态特性的仿真一、实验目的 1 .通过模拟仪器测试 RC 电路的充放电特性。 2 .通过模拟示波器观察微分电路和积分电路的波形,进一步熟悉其特性。 3 .练习使用 EWB 仿真软件进行电路模拟。二、实验原理与说明 1. RC 电路充放电如图 2-17- 1 所示。图 2-17- 1 RC充放电电路电容具有充放电功能,充放电时间与电路时间常数 RC ??有关。 2 .脉冲方波电源作用下 RC 一阶电路响应波形的测量 RC 一阶电路如图 2-17 -2 所示,其电源为如图所示方波信号。图 2-17 - 2 当R、C 取不同的值时, 使电路时间常数 RC ??随之变化, 则输出信号 U R0及U C 的波形也随着?的不同而改变。 3. 一阶 RC 微分电路当?足够小,即/ 2T??, 就构成微分电路, 从电阻端输出的电压与输入电源电压之间呈微分关系,如图 2-17-3 。图 2-17-3 RC微分电路 4. 一阶 RC 积分电路而当?足够大,即/ 2T??, 就构成积分电路,从电容两端输出的电压与输入电源电压之间呈积分关系,如图 2-17-4 。图 2-17-4 RC积分电路三、实验内容与步骤 1. RC 电路的充放电特性测试(1)在 EWB 的电路工作区按图 2-17-1 连接电路并存盘。注意要按自己选择的参数设置。(2) 选择示波器的量程, 按下启动\ 停止开关, 通过空格键使电路中的开关分别接通充电和放电回路,观察不同时间常数下 RC 电路的充放电规律。(3 )该实验要求同学自行选择合适的电路参数,并选取几组不同的数值,通过开关的不同位置, 使电容分别处于充电及放电的状态, 观察其充放电时间常数对波形的影响。记录每一组测试时的电容、电阻的参数,并计算其时间常数。 2. RC 一阶电路响应波形的观测(1 )在 EWB 的电路工作区按图 2-17-2 连接电路并存盘。注意参数设置要与图中一致。(2 )用示波器观察并记录一阶电路响应的波形。(3) 测量时间常数?,与计算结果比较。(4 )改变电路中 R、C 的值,如下情况一: R =100 Ω,C =1000 μF 情况二: R =1kΩ,C =1000 μF 情况三: R =10 kΩ,C =1000 μF 每种情况都重复(2)(3 )的实验步骤,总结响应波形随着?的不同而改变的规律。 3. RC 微分电路(1)在 EWB 的电路工作区按图 2-17-3 连接电路并存盘。注意要按自己选择的参数设置。(2 )选择信号发生器的输出信号为矩形波信号,注意其周期要与时间常数?相对应。(3) 选择示波器的量程, 按下启动\ 停止开关, 观察不同时间常数下微分电路的输出电压波形。(4) RC 微分电路的特性观察由同学自行设计参数, 注意, 选择参数时要使?由大到小变化。 4. RC 积分电路(1)在 EWB 的电路