RC一階電路的過渡過程實(shí)驗(yàn)原理
發(fā)布時(shí)間:2008/9/17 0:00:00 訪問次數(shù):4099
1.rc過渡過程是動(dòng)態(tài)的單次變化過程。要用普通示波器觀察過渡過程和測(cè)量有關(guān)的參數(shù),就必須使這種單次變化的過程重復(fù)出現(xiàn)。為此,我們利用信號(hào)發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵(lì)信號(hào),即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵(lì)信號(hào),利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵(lì)信號(hào)。只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)t,那么電路在周期性的方波脈沖信號(hào)的激勵(lì)下,它的響應(yīng)就和直流電接通與斷開的過渡過程是基本相同的。
2.圖1(b)所示的rc一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長(zhǎng),其變化的快慢取決于電路的時(shí)間常數(shù)t。
圖1 rc一階電路充放電過程示意圖
3.時(shí)間常數(shù)t的測(cè)定方法。
用示波器測(cè)量零輸入響應(yīng)的波形如圖1(a)所示。根據(jù)一階微分方程的求解可知,uc=ume-t/rc=ume-t/t。當(dāng)t=t時(shí),uc(t)=0.368um。此時(shí),所對(duì)應(yīng)的時(shí)間就等于t,亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632um,所對(duì)應(yīng)的時(shí)間測(cè)得,如圖1(c)所示。
4.微分電路和積分電路是rc過渡過程中較為典型的電路,它對(duì)電路元件的參數(shù)和輸入信號(hào)的周期都有特定的要求。對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的rc串聯(lián)電路,在方波脈沖的重復(fù)激勵(lì)下,當(dāng)滿足t=rc《t/2時(shí)(t為方波脈沖的重復(fù)周期),且由r兩端的電壓作為響應(yīng)輸出時(shí),則該電路就是一個(gè)微分電路,因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的微分成正此,如圖2(a)所示。利用微分電路可以將方波變成尖脈沖。
圖2 微分電路及積分電路的實(shí)驗(yàn)電路
在圖2(a)中,根據(jù)基爾霍夫電壓定律及元件特性,有ui=uc(t)+ur(t),而ur=ri(t),i(t)= .如果電路元件r與c的參數(shù)選擇滿足關(guān)系uc(t)》ur(t),ui(t)≈uc(t)那么
即輸出電壓ur(t)與輸入電壓ui(t)成近似微分關(guān)系。
若將圖2(a)中的r與c位置調(diào)換,如圖2(b)所示,由c兩端的電壓作為響應(yīng)輸出,且當(dāng)電路的參數(shù)滿足t=rc》t/2,則該rc電路稱為積分電路,因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的積分成正比。利用積分電路可以將方波變成三角波。
在圖2(b)所示電路中,如果t=uc(t)《ri(t),也就是使時(shí)間常數(shù)t=rc》t/2,則可近似地認(rèn)為ri(t)≈ui(t),此時(shí)輸出電壓即輸出電壓與輸入電壓呈積分關(guān)系。從輸入/輸出波形來看,上述兩個(gè)電路均起著波形變化的作用,請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)地觀察和比較。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)
1.rc過渡過程是動(dòng)態(tài)的單次變化過程。要用普通示波器觀察過渡過程和測(cè)量有關(guān)的參數(shù),就必須使這種單次變化的過程重復(fù)出現(xiàn)。為此,我們利用信號(hào)發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵(lì)信號(hào),即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵(lì)信號(hào),利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍激勵(lì)信號(hào)。只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)t,那么電路在周期性的方波脈沖信號(hào)的激勵(lì)下,它的響應(yīng)就和直流電接通與斷開的過渡過程是基本相同的。
2.圖1(b)所示的rc一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長(zhǎng),其變化的快慢取決于電路的時(shí)間常數(shù)t。
圖1 rc一階電路充放電過程示意圖
3.時(shí)間常數(shù)t的測(cè)定方法。
用示波器測(cè)量零輸入響應(yīng)的波形如圖1(a)所示。根據(jù)一階微分方程的求解可知,uc=ume-t/rc=ume-t/t。當(dāng)t=t時(shí),uc(t)=0.368um。此時(shí),所對(duì)應(yīng)的時(shí)間就等于t,亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632um,所對(duì)應(yīng)的時(shí)間測(cè)得,如圖1(c)所示。
4.微分電路和積分電路是rc過渡過程中較為典型的電路,它對(duì)電路元件的參數(shù)和輸入信號(hào)的周期都有特定的要求。對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的rc串聯(lián)電路,在方波脈沖的重復(fù)激勵(lì)下,當(dāng)滿足t=rc《t/2時(shí)(t為方波脈沖的重復(fù)周期),且由r兩端的電壓作為響應(yīng)輸出時(shí),則該電路就是一個(gè)微分電路,因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的微分成正此,如圖2(a)所示。利用微分電路可以將方波變成尖脈沖。
圖2 微分電路及積分電路的實(shí)驗(yàn)電路
在圖2(a)中,根據(jù)基爾霍夫電壓定律及元件特性,有ui=uc(t)+ur(t),而ur=ri(t),i(t)= .如果電路元件r與c的參數(shù)選擇滿足關(guān)系uc(t)》ur(t),ui(t)≈uc(t)那么
即輸出電壓ur(t)與輸入電壓ui(t)成近似微分關(guān)系。
若將圖2(a)中的r與c位置調(diào)換,如圖2(b)所示,由c兩端的電壓作為響應(yīng)輸出,且當(dāng)電路的參數(shù)滿足t=rc》t/2,則該rc電路稱為積分電路,因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的積分成正比。利用積分電路可以將方波變成三角波。
在圖2(b)所示電路中,如果t=uc(t)《ri(t),也就是使時(shí)間常數(shù)t=rc》t/2,則可近似地認(rèn)為ri(t)≈ui(t),此時(shí)輸出電壓即輸出電壓與輸入電壓呈積分關(guān)系。從輸入/輸出波形來看,上述兩個(gè)電路均起著波形變化的作用,請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)地觀察和比較。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)
熱門點(diǎn)擊
- 基爾霍夫定律/疊加原理實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
- 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
- 交流電路參數(shù)的測(cè)定三表法的實(shí)驗(yàn)原理
- RC一階電路的過渡過程實(shí)驗(yàn)原理
- RLC元件的阻抗特性實(shí)驗(yàn)原理
- RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)原理
- 戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
- 戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
- 受控源的實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容
- 互感電路測(cè)實(shí)驗(yàn)原理
推薦技術(shù)資料
- FU-19推挽功放制作
- FU-19是國(guó)產(chǎn)大功率發(fā)射雙四極功率電二管,EPL20... [詳細(xì)]
- 100A全集成電源模塊R
- Teseo-VIC6A GNSS車用精準(zhǔn)定位
- 高效先進(jìn)封裝工藝
- 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (Analog-to-Digit
- 集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)
- 128 通道20 位電流數(shù)字轉(zhuǎn)換器̴
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究