实验六实验报告电工学

SUN YAT-SEN UNIVERSITY

院（系）：移动信息工程 学 号： 审批 专 业： 软件工程 实验人

实验题目：实验五：典型电信号的观察与测量 一、实验目的 1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。 2. 学习电路时间常数的测量方法。 3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。 4. 进一步学会用虚拟示波器观测波形。 二、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 函数信号发生器 1 2 双踪示波器 1 3 电路实验箱 1 三、实验说明 1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。 2. 时间常数τ的测定方法 3. 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。 四、预习思考题 1、什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励源？ 阶跃信号可作为RC一阶电路零输入响应激励源脉冲信号可作为RC一阶电路零状态响应激励源正弦信号可作为RC一阶电路完全响应的激励源。 2、已知RC一阶电路R10KΩC0.1μF试计算时间常数τ并根据τ值的物理意义拟定测量τ的1v 方案。 τ=RC=104×0.1×10−6=1×10−3=1𝑚𝑠测量τ的方案如下图所示电路测出电阻R的值与 电容C的值再由公式τRC计算出时间常数τ。 四、数据分析 五、实验结果 1

五、实验内容 1.使R=1k，分别观察和记录C=0.1μ，0.33μ，22μ荧光屏上显示的波形。 C=0.1μ C=0.33μ C=22μ 2. 使R=1k，分别观察和记录C=0.1μ，0.33μ，22μ荧光屏上显示的波形。 2

C=0.1μ C=0.33μ C=22μ 3

六、数据分析 1-1 理论τ1=RC=1000×0.1×10−6=10−4 实验τ2=7.68×10−5 误差(τ1-τ2)/τ1×100%=23.2% 1-2 理论τ1=RC=1000×0.33×10−6=3.3×10−4 实验τ2=3×10−4 误差(τ1-τ2)/τ1×100%=9% 1-3 理论τ1=RC=0.022 因为这时τ比较大，然后充放电的过程很不明显，但还是有这个过程的。 2-1 理论τ1=RC=1000×0.1×10−6=10−4 实验τ2=0.000103 误差(τ1-τ2)/τ1×100%=3% 2-2 理论τ1=RC=1000×0.33×10−6=3.3×10−4 实验τ2=3.3×10−4 误差(τ1-τ2)/τ1×100%=0% 2-3 理论τ1=RC=0.022 实验τ2=0.021 误差(τ1-τ2)/τ1×100%=4.5% 产生误差的原因： 1. 定值电阻的电阻值不符合所标示值。 2. 电容值不符。 3. 操作误差可能由于仪器精确度问题，测量时存在误差，读数时存在误差等原因。 七、实验心得及其他 1.根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特征。 条件：积分电路应满足条件τ＝RC>> 2 T （T为方波脉冲的重复周期）微分电路应满足条件τ＝RC<< 2 T （T为方波脉冲的重复周期） 波形变换特征：R固定时，当C增大，时间常数也增大，波形也变的陡一点。 C固定时，当R增大，时间常数也增大，波形也变的陡一点。 2．积分电路和微分电路，它们具备的条件：微分电路 可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变部分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单，都是基于电容的冲放电原理。 3.在实验的时候，熟悉仪器操作会避免很多的误差，使实验结果更有价值。下次实验一定会比这次实验做的更加有意义。 4

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