一階電路過渡過程實驗 為什麼實驗中要使RC電路的時間常數較方波的週期小很多?如果方波週期比RC電路

2021-03-22 05:01:34 字數 5805 閱讀 7724

1樓:小溪

「方波週期比rc電路的時間常數小很多」那你過渡過程還沒有完成,下一個週期又開始了,你怎麼觀測過渡過程的全過程現象?

一階電路實驗 元件引數的變化對過度過程的影響(要求:詳細,準確)

2樓:匿名使用者

對rc一階電路的零輸入響應、零狀態響應少量地改變電容值或電阻值的時候發現,當電容值或電阻值增大時,放電過程和充電過程的時間變長.減小是則變短.

3樓:70吼

rc是時間常熟,一般2-3個週期也就振盪接近結束了,時間常數小,有利於振盪較快結束,得到較好的方波

一階電路實驗中測量時間常數時,為什麼要使方波的週期t≥8τ,當t<8τ時會出現什麼問題?t是否越大越好?

4樓:匿名使用者

根據一階微分方程的求解得知uc=ume^(-t/rc)=ume^(-t/τ)。

方波的週期是t,對電容放電時間是t/2。如果充電時間足夠長,uc接近um,在下半週期放電時可以看成從um開始放電。即t/2>>τ時,uc(t/2)<<um,可看作放電基本完成。

當t=8τ,t/2=4τ時,uc(4τ)=0.018umt≥8τ時誤差小於2%。如果t<8τ,誤差增大。當然理論上t是越大越好,但在誤差允許範圍內再大沒有實際意義。

為什麼要使rc電路的時間常數較方波的週期小?

5樓:匿名使用者

如果時間常數太大,rc電路的充放電效應很不明顯。

rc一階電路的過渡過程中方波為什麼會變為三角波

6樓:遠上寒山有人家

rc串聯電路輸入方波、從電容輸出電壓時,在方波的高電平時,電容被充電,電容電壓按照指數規律增加;在方波的低電平時,電容按照指數規律放電,對應的波形如下:

電容的充放電曲線是按照指數規律變化的,接近於三角形。在電路的時間常數τ=rc比較小時,那麼電容的充放電速度會比較快,指數規律的變化會更接近於三角形。所以適當選擇r、c的值,就可以得到類似三角波形狀的電壓輸出。

rc電路中的時間常數

7樓:匿名使用者

1).rc電路

過渡過程產生的原因

圖1簡單rc電路如圖1所示,外加電壓源為us,初始時開關k開啟,電容c上無電壓,即uc(0-)=0v。

當開關k閉合時,us加在rc電路上,由於電容電壓不能突變,此時電容電壓仍為0v,即uc(0+)=0v。

由於us現已加在rc組成的閉合迴路上,則會產生向電容充電的電流i,直至電容電壓uc=us時為止。

根據迴路電壓方程,可寫出

解該微分方程可得

其中τ=rc。

根據迴路電壓的分析可知,uc將按指數規律逐漸升高,並趨於us值,最後達到電路的穩定狀態,充電波形圖2所示。

圖22).時間常數的概念及換路定律:

從以上過程形成的電路過渡過程可見,過渡過程的長短,取決於r和c的數值大小。一般將rc的乘積稱為時間常數,用τ表示,即

τ=rc

時間常數越大,電路達到穩態的時間越長,過渡過程也越長。

不難看出,rc電路uc(t)的過渡過程與電容電壓的三個特徵值有關,即初始值uc(0+)、穩態值uc(∞)和時間常數τ。只要這三個數值確定,過渡過程就基本確定。

電路狀態發生變化時,電路中的電容電壓不能突變,電感上的電流不能突變。將上述關係用表示式寫出,即:

一般將上式稱作換路定律。利用換路定律很容易確定電容上的初始電壓

微分電路

電路結構如圖w-1,微分電路可把矩形波轉換為尖脈衝波,此電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部微分電路分,即只有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恆定部分則沒有輸出。輸出的尖脈衝波形的寬度與r*c有關(即電路的時間常數),r*c越小,尖脈衝波形越尖,反之則寬。

此電路的r*c必須遠遠少於輸入波形的寬度,否則就失去了波形變換的作用,變為一般的rc耦合電路了,一般r*c少於或等於輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。微分電路使輸出電壓與輸入電壓的時間變化率成比例的電路。微分電路主要用於脈衝電路、模擬計算機和測量儀器中。

最簡單的微分電路由電容器c和電阻器r組成(圖1a)。若輸入 ui(t)是一個理想的方波(圖1b),則理想的微分電路輸出 u0(t)是圖1c的δ函式波:在t=0和t=t 時(相當於方波的前沿和後沿時刻), ui(t)的導數分別為正無窮大和負無窮大;在0<t<t 時間內,其導數等於零。

微分電路 微分電路的工作過程是:如rc的乘積,即時間常數很小,在t=0+即方波跳變時,電容器c 被迅速充電,其端電壓,輸出電壓與輸入電壓的時間導數成比例關係。 實用微分電路的輸出波形和理想微分電路的不同。

即使輸入是理想的方波,在方波正跳變時,其輸出電壓幅度不可能是無窮大,也不會超過輸入方波電壓幅度e。在0<t<t 的時間內,也不完全等於零,而是如圖1d的窄脈衝波形那樣,其幅度隨時間t的增加逐漸減到零。同理,在輸入方波的後沿附近,輸出u0(t)是一個負的窄脈衝。

這種rc微分電路的輸出電壓近似地反映輸入方波前後沿的時間變化率,常用來提取蘊含在脈衝前沿和後沿中的資訊。 實際的微分電路也可用電阻器r和電感器l來構成(圖2)。有時也可用 rc和運算放大器構成較複雜的微分電路,但實際應用很少。

積分電路目錄[隱藏]

簡介電路型式

引數選擇

更多相關

[編輯本段]簡介

標準的反相積分電路積分電路主要用於波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。

[編輯本段]電路型式

圖①是反相輸入型積分電路,其輸出電壓是將輸入電圖①②③壓對時間的積分值除以時間所得的商,即vout=-1/c1r1∫vin dt,由於受運放開環增益的限制,其頻率特性為從低頻到高頻的-20db/dec傾斜直線,故希望對高頻率訊號積分時要選擇工作頻率相應高的運放。 圖②是差動輸入型積分電路,將兩個輸入端訊號之差對時間積分。其輸出電壓vout=1/c1r1∫(vin2-vin1)dt;若將圖②的e1端接地,就變成同相輸入型積分電路。

它們的頻率特性與圖1電路相同。

[編輯本段]引數選擇

主要是確定積分時間c1r1的值,或者說是確定閉環增益線與0db線交點的頻率f0(零交叉點頻率),見圖③。當時間常數較大,如超過10ms時,電容c1的值就會達到數微法,由於微法級的標稱值電容選擇面較窄,故宜用改變電阻r1的方法來調整時間常數。但如所需時間常數較小時,就應選擇r1為數千歐~數十千歐,再往小的方向選擇c1的值來調整時間常數。

因為r1的值如果太小,容易受到前級訊號源輸出阻抗的影響。 根據以上的理由,圖①和圖②積分電路的引數如下:積分時間常數0.2s(零交叉頻率0.8hz),輸入阻抗200kω,輸出阻抗小於1ω。

[1]

[編輯本段]更多相關

積分電路電路結構如圖j-1,積分電路可將矩形脈衝波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的衝放電原理,這裡就不詳細說了,這裡要提的是電路的時間常數r*c,構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大於或等於10倍於輸入波形的寬度。輸出訊號與輸入訊號的積分成正比的電路,稱為積分電路。

原理:從圖得,uo=uc=(1/c)∫icdt,因ui=ur+uo,當t=to時,uc=oo.隨後c充電,由於rc≥tk,充電很慢,所以認為ui=ur=ric,即ic=ui/r,故 uo=(1/c)∫icdt=(1/rc)∫uidt 這就是輸出uo正比於輸入ui的積分(∫uidt) rc電路的積分條件:

rc≥tk

8樓:月下獨酌

τ決定了充放電的時間 肯定有影響啊 你可以自己用**軟體試一下啊

大學電路實驗rc一階電路的響應的問題 急!!!!!!!!!!!!!!

9樓:董增

1 不能,正常時電感穩定了電壓也就消失了

2有啊 有公式,有兩個時間常數

3沒有影響

一階電路過渡過程的研究

10樓:熱心網友

二階電路中,過渡過程的性質取決於電路元件的引數:當r>時,電路「過阻尼」;

當r《時,電路「欠阻尼」;當r=時,電路「臨界阻尼」;當r=0時,電路發生「等幅振盪」。

求一階電路的暫態響應完整實驗報告

11樓:鮑水冬桐琛

這個你要先準備一份電路圖,按圖中元件採購後進行安裝,再調整某個元件的引數達到電路設計的最佳值。繪製除錯電路引數對應的變化的電壓、電流、頻率、訊號波形圖。最後寫出小結,得出測試結果的結論。

12樓:匿名使用者

已經發到你的郵箱啦自己慢慢看吧!!!!

下面也有

只不過沒能顯示影象 我已經把word文件發給你啦

實驗十 一階動態電路暫態過程的研究

一、實驗目的

1.研究一階電路零狀態、零輸入響應和全相應的的變化規律和特點。

2.學習用示波器測定電路時間常數的方法,瞭解時間引數對時間常數的影響。

3.掌握微分電路與積分電路的基本概念和測試方法。

二、實驗儀器

1.ss-7802a型雙蹤示波器

2.sg1645型功率函式訊號發生器

3.十進位制電容箱(rx7-o 0~1.111μf)

4. 旋轉式電阻箱(zx21 0~99999.9ω)

5. 電感箱gx3/4 (0~10)×100mh

三、實驗原理

1、 rc一階電路的零狀態響應

rc一階電路如圖16-1所示,開關s在『1』的位置,uc=0,處於零狀態,當開關s合向『2』的位置時,電源通過r向電容c充電,uc(t)稱為零狀態響應

變化曲線如圖16-2所示,當uc上升到 所需要的時間稱為時間常數 , 。

2、rc一階電路的零輸入響應

在圖16-1中,開關s在『2』的位置電路穩定後,再

合向『1』的位置時,電容c通過r放電,uc(t)稱為

零輸入響應,

變化曲線如圖16-3所示,當uc下降到 所需要

的時間稱為時間常數 , 。

3、測量rc一階電路時間常數

圖16-1電路的上述暫態過程很難觀察,為了用普通示波器觀察電路的暫態過程,需採用圖16-4所示的週期性方波us作為電路的激勵訊號,方波訊號的週期為t,只要滿足

,便可在示波器的熒光屏上形成穩定的響應波形。

電阻r、電容c串聯與方波發生器的輸出端連線,用雙蹤示波器觀察電容電壓uc,便可觀察到穩定的指數曲線,如圖16-5所示,在熒光屏上測得電容電壓最大值

取 ,與指數曲線交點對應時間t軸的x點,則根據時間t軸比例尺(掃描時間 ),該電路的時間常數 。

1、 微分電路和積分電路

在方波訊號us作用在電阻r、電容c串聯電路中,當滿足電路時間常數 遠遠小於方波週期t的條件時,電阻兩端(輸出)的電壓ur與方波輸入訊號us呈微分關係, ,該電路稱為微分電路。當滿足電路時間常數 遠遠大於方波週期t的條件時,電容c兩端(輸出)的電壓uc與方波輸入訊號us

呈積分關係, ,該電路稱為積分電路。

微分電路和積分電路的輸出、輸入關係如圖16-6(a)、(b)所示。

四、實驗步驟

實驗電路如圖16-7所示,圖中電阻r、電容c

從eel-31元件上選取(請看懂線路板的走線,認清

激勵與響應埠所在的位置;認清r、c元件的佈局

及其標稱值;各開關的通斷位置等),用雙蹤示波器

觀察電路激勵(方波)訊號和響應訊號。us為方波

輸出訊號,調節訊號源輸出,從示波器上觀察,使方

波的峰-峰值vp-p=2v,f=1khz。

1、rc一階電路的充、放電過程

(1) 測量時間常數τ:選擇eel-31元件上的r、c元件,令r=1kω,c=0.01μf,用示波器觀察激勵us與響應uc的變化規律,測量並記錄

時間常數τ。

RC一階電路的響應測試,RC一階電路響應測試的時間常數怎麼計算

見圖copy 左邊是積分電路,右bai邊是微分電路。積分電路其實就是 du一個一階低通濾zhi波器,頻率低的訊號可以直dao接通過,而頻率高的訊號由於c1的存在,被匯入了 地 因為高頻交流分量的積分等於0,所以不影響積分結果 電容c1能累計直流中的電荷,實現電荷的累計,即積分。電阻r1是作用是限制直...

一階動態電路的全響應及三要素法,一階電路的全響應及三要素分析

uc 0 8v,uc 7v,時間常數t r0c 1 01 0.1 算穩態值的時候,把兩個4v電阻並聯成一個版2v電阻r,用kcl和kvl各列寫一個方程。解出i和通過r的電流 權i2,得到穩態uc。把電壓源短路,電流源斷路,你畫出等效電路,就相當於兩個2v電阻並聯,求出r0 1 戴維寧等效成電容電阻電...

在一階動態電路響應實驗中,為什麼要使用方波代替階躍作為激勵信

因為動態網路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程,要用普通示波器觀察過渡過程和測量有關的引數,就必須使這種單次變化的過程重複出現。因此,我們利用訊號發生器輸出的方波來模擬階躍激勵訊號 一階電路實驗中測量時間常數時,為什麼要使方波的週期t 8 當t 8 時會出現什麼問題?t是否越大越好?根據一階微分方程...