實驗 二階動態電路響應的研究
一. 實驗目的
1. 學習用實驗的方法來研究二階動態電路的響應,了解電路元件參數對響應
的影響。
2. 觀察、分析二階電路響應的三種狀態軌跡及其特點,以加深對二階電路響
應的認識與理解。
二. 實驗設備
序號 |
名 稱 |
型號與規格 |
數量 |
備注 |
1 |
脈沖信號發生器 |
1 |
DG03 | |
2 |
雙蹤示波器 |
1 |
||
3 |
動態實研電路板 |
1 |
DG07 |
三、實驗內容
動態電路實驗板與實驗十一相同,如圖10-1所示。利用動態電路板中的元件與開關的配合作用,組成如圖10-1所示的GCL并聯電路。
令R1=10KΩ, L=4.7m H, C=1000PF, R2為10 KΩ可調電阻,令脈沖信號發生器的輸出為Um=1V, f=1KHz的方波脈沖,通過同軸電纜接至上圖的激勵端,同時用同軸電纜將激勵端和響應輸出接至雙蹤示波器的YA和YB兩個輸入口。
1.調節可變電阻器R2之值,觀察二階電路的零輸入響應和零狀態響應由過
阻尼過渡到臨界阻尼,最后過渡到欠阻尼的變化過渡過程,分別定性地描繪、記錄響應的典型變化波形。
2.調節R2使示波器熒光屏上呈現穩定的欠阻尼響應波形,定量測定此時電路的衰減常數α和振蕩頻率ωd。
3.改變一組電路參數,如增、減L 或C之值,重復步驟2的測量,并作記錄 。
隨后仔細觀察,改變電路參數時,ωd與α的變化趨勢,并作記錄。
電路元件 實驗參數 |
實驗參數 |
測量值 | ||||
R1 |
R2 |
L |
C |
α |
ω | |
1 |
10 KΩ |
調 至 某 一 欠 阻 尼 態 |
4.7m A |
1000PF |
||
2 |
10 KΩ |
4.7m A |
0.01μf |
|||
3 |
30 KΩ |
4.7m A |
0.01μf |
|||
4 |
10 KΩ |
10m A |
0.01μf |
|||
四、實驗注意事項
1. 調節R2時,要細心、緩慢,臨界阻尼要找準。
2. 觀察雙蹤時,顯示要穩定,如不同步,則可采用外同步法(看示波器說明)觸發。
五、預習思考題
1.根據二階電路實驗電路元件的參數,計算出處于臨界阻尼狀態的R2之值。
2.在示波器熒光屏上,如何測得二階電路零輸入響應欠阻尼狀態的衰減
常數α和振蕩頻率ωd?
六.實驗報告
1. 根據觀測結果,在方格紙上描繪二階電路過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼的響應波形。
2.測算欠阻尼振蕩曲線上的α與ωd。
3.歸納、總結電路和元件參數的改變,對響應變化趨勢的影響。
4.心得體會及其他。
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