rc一阶电路的响应测试实验报告

A. Rc一阶电路的响应测试，计算时间常数

从图上可看出，方波的高电平期电容已经可以视为完全充满了电，同理低电平期也完全放完了电，因为高电平时间和低电平时间相等；

也就是说电平从低电平开始变为高电平后，对于RC电路就是个零状态响应；

B. RC一阶电路的响应测试

见图：左边是积分电路，右边是微分电路。

积分电路其实就是一个一阶低通滤波器，频率低的信号可以直接通过，而频率高的信号由于C1的存在，被导入了“地”；因为高频交流分量的积分等于0，所以不影响积分结果；电容C1能累计直流中的电荷，实现电荷的累计，即积分。电阻R1是作用是限制直流充电电流的大小。R1、C1一起作用就确定的整个RC电路的截止频率，截止频率一下的信号会被积分，特征频率以上的信号会被滤除。

微分电路其实就是一个一阶高通滤波器，频率高的信号可以通过电容C2，直接到输出端，而频率低的信号则被电容阻止；使得输出端的输出值为频率高于截止频率的各种高频分量的总和。工作原理与积分电路正好相反，即实现微分电路。

无论积分电路还是微分电路的截止频率都是一个固定的值，公式如下：

f=1/2*pi*RC

C. multisim10做一阶RC电路的暂态响应时为什么没有预期效果

首先，我想问一下，你想做的是RC的阶跃响应还是固有响激桐应。

这里我帮你做一个阶跃响应，我想你要的应该是这个。

电阻选用10K，电明好坦容选用0.1uF，可以知道时间常数为1ms。

电容两端的电压：V=Vcc+（0-Vcc）*e^(-t/时间常数)，这里采用了终止定理。

电路图如下：

RC电路的固有响应，给出公式为：电容两端电压，V=0+（Vcc-0）*e^(-t/时间常数)。

在上面仿真中是，固有响应时发生前，电容两端电压为Vcc，所以上述公式没有问题。

你自己在算的时候要清楚的知道换路时的电容两端的电压。

请把分给我吧！！！！

D. 一阶电路的零状态响应

当动态电路中所有储能元件都没有原始储能 ( 电容元件的电压为 0 ，电感元件的电流为 0) 时，换路后仅由输入激励（独立源）产生的响应称为零状态响
应。
RC电路的零状态响应
所谓RC 电路的零状态，是指换路前电容元件未储有能量，在此条件下，由独立源激励所产生的电路响应，称为零状态响应。分析 RC 电路的零状态响应，实际上是分析电容元件的充电过程。 如图1 所示RC 电路，时刻，开关断开，电路处于零初始状态； 时开关闭合。其物理过程为：开关闭合瞬间，电容电压不能跃变，电容相当于短路，此时 ，充电电流 ，为最大；随着电源对电容充电， 增大，电流逐渐减小；当 时， ， ，充电过程结束，电路进入另一种稳态。

图1 RC电路的零状态响应
当 时，由 KVL定律可得 :
把 ， 代入得
( 1 )
此方程为一阶线性非齐次微分方程，初始条件为 。方程的解由非齐次微分方程的特解 和对应齐次微分方程的通解 组成，即
( 2 )
不难求得其特解为： （3 ）
而对应的齐次方程 的通解为：
( 4 )
其中， A 为待定常数 , 为 RC 电路时间常数。故，
(5 )
代入初始条件 ，可得 。
所以 （ 6 ）
电路中的电流为： （ 7 ）
和 的零状态响应波形如图 2 所示。可见：在直流电压源激励下，电容电压不能突变，须经历一个动态的充电过程，充电速度取决于时间常数 ，当电容电压达到电源电压 时充电结束，电路进入稳态；电容电流 换路瞬间发生突变，随充电过程的进行逐渐下降，下降速度取决于时间常数 ，充电结束后，电流为零，电路进入稳态。充电过程中电容元件获得的能量以电场能量形式储存。

图 2 和 的零状态响应波形

图 3 RL电路的零状态响应
RL电路的零状态响应
如图 3 所示，在换路前 ( t<0) 开关处于断开状态，电感元件 L 处于零初始状态，即 。 t=0时刻开关闭合瞬间，电路即与一恒定电压为 的电压源接通，此时相当于接入一个阶跃电压。
时 , 根据 KVL 基尔霍夫电压定律 :

把 ， 代入并整理得
( 8 )
这也是一个一阶非齐次微分方程，其初始条件为： .
与 RC 电路相似，电流 的解可分为微分方程的特解 和通解 两部分。容易求得特解 ，同解可表示为 。故

代入初始条件 ，得 。所以
(8 )
电感两端的电压为
( 9 )
和 的零状态响应随时间的变化规律如图 4 所示。
对比图 2 与图 4 可见，一阶 RC 电路与一阶 RL 电路有强烈的对偶性： 在直流电压源激励下，电感电流 不能突变，须经历一个动态充电过程，变化速度取决于时间常数 ，当电感电流达到 时电路进入稳态；电感电压 在换路瞬间发生突变，随充电过程的进行逐渐下降，下降速度取决于时间常数 ，充电结束后，电压为零，电路进入稳态。充电过程中电感元件获得的能量 以磁场能量形式储存。

(a) ( b )
图 4 和 的零状态响应
点我阅读全部内容
一阶电路的零输人响应
一阶电路分析的三要素法

E. 一阶电路的响应实验报告结论是什么

结论就是电路的频率响应，也就是电路的输出与输入的衰减值随输入频率的变化关系。也可以用电路的通频带来表示。

研究一阶电路零状态、零输入响应和全相应的的变化规律和特点，学习用示波器测。

RC一阶零输入响应分析：

结论：

1、电容电压与电流是随时间按同一指数规律性衰减的函数。

2、响应与初始值成正比，衰减快慢与RC乘积有关。

3、电容不断释放能量，被除数电阻吸收，直到消耗完毕。

F. 实验RC一阶电路响应测试 误差

时间常数τ的测定
� 用示波器测定 RC 电路时间常数的方法如下：在RC 电路输入矩形脉冲序列信号，将示波器的测试探极接在电容两端，调节示波器Y轴和X轴各控制旋钮，使荧光屏上呈现出一个稳定的指数曲线。 时间常数的测定
根据一阶微分方程的求解得知当 t ＝τ时，uC(τ)＝0.632Us 设轴扫描速度标称值为S(s /cm)，在荧光屏上测得电容电压最大值
Ucm＝Us＝ a(cm)
�在荧光屏Y轴上取值
�b＝0.632×a(cm)
�在曲线上找到对应点Q和P，使
PQ＝b
�测得OP＝ n (cm)
则时间常数τ＝S(s/cm)×n(cm)
亦可用零输入响应波形衰减到0.368Us
时所对应的时间测取。