《阶电路的仿真实验》word版
7.二阶电路响应的仿真实验
长江大学电工电子实验中心龙从玉
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长江大学电工电子实验中心龙从玉 9
五.实验报告 实验报告
1.根据观测结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻 根据观测结果， 根据观测结果 尼、临界阻尼和欠阻尼的响应波形 2.测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率。 测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率。 测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率 3.归纳、总结电路元件参数的改变对响应变化趋 归纳、 归纳 势的影响。 势的影响。
长江大学电工电子实验中心龙从玉
R2
r=4
图用瞬态分析方法观察 用瞬态分析方法观察RLC并联电路的零状态响应。 并联电路的零状态响应。 用瞬态分析方法观察 并联电路的零状态响应 在进行瞬态分析时，直流电源保持常数， 在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信号源 随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。 随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。 1 1.创建如图 创建如图13-7所示的仿真实验电路。 所示的仿真实验电路。 创建如图 所示的仿真实验电路 + 2.选择菜单栏 选择菜单栏Analysis（分 （ 选择菜单栏 1K 10mH 0.1µ 中的Transient（瞬态 析）中的 （ 1A 分析）。根据对话框的要求， ）。根据对话框的要求 分析）。根据对话框的要求， 设置参数。 设置参数。
电路元件参数 R0 k
2
图-3 电路响应理论值 理论值 ωO r/s
105
电路响应uC测量值 C uf Td s U1m v U2m v α ωd r/s
R k
L mH 10 10 10 10 10
α
ωd r/s
0.01
0.1 0.001 长江大学电工电子实验中心龙从玉
二阶电路的仿真与实验
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实验内容：
观察并纪录RLC串联电路,、的零输入响应、零
状态响应 。实验线路原理图如图11-8所示。
CH1 观察us波形
仿真： 选取f =5kHz 左右, C=2200PF, 5600PF, 0.01uF , L=10mH, R=10K
L
CH2
us
周期方波 发生器
+
R
C
+ uc -
观察uc波形
Td t2 t1
2 d Td
-U2m
t1
t2 t
由于: u c Ae t sin( t ) -U1m 而峰值时 sin( t ) 1
U 1m e (t2 t1 ) 得 U 2m
t1 t 2 U Ae U Ae 故： , 1m 2m
阻尼时us (t). uc (t) 波形。如图10-4所示。 方法：打开开关，按“暂停”按钮。
6
仿真示例
减小R到64%左右，调节示波器参数，观察临
界阻尼时us (t). uc (t) 波形。如图10-5所示。 方法：打开开关，按“暂停”按钮。
7
仿真示例
减小R到16%左右，调节示波器参数，观察欠
2、计算 及
d
,以仿真示例中欠阻尼为例
2 2 3.14 d T d 215.4 10 6 2.9110 4 raU1m=4.45V, U2m=0.98V;
1 U1m ln Td U 2 m 1 4.45 ln 6 215.4 10 0.98 7024
R 1600 8000 2 L 2 0.1
1 1 O LC 0.1 0.0110 6 3.16 10 4 rad / s
一阶电路的仿真设计
实验七：一阶电路的仿真设计一、实验目的1.测定RC 一阶电路的零状态响应。
2.学习电路时间常数的计算方法和测量方法。
3.进一步学会用示波器观测波形。
4.更加熟练的掌握EWB 软件的应用。
二、实验原理1.动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。
要用不同示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单词变化的过程重复出现。
2.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。
一个简单的RC 串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ=RC<<2T时（T 为方波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输出，则该电路就是一个微分电路。
因为此时电路的输出信号电压与输入电压的微分成正比。
三、实验内容与步骤电路如图7-1所示，t=0,S 闭合，,求1C U 的电压波形及)(t U解：开关闭合前，计算电容两端的电压，可得()V U C 00=-, t=0时开关闭合，()()V U U C C 000==-+,稳态时：V U C 823.3822221260=⨯+=∞）（,入端两端的电阻图7-1Ω=+⨯+=K R 9647.8122212222.1,所以时间常数9647.8==RC τ 应用三要素公式求响应：=)t (C U ）（∞C U +()[]τtC C e U U -+∞-）（0 得：t 11.09647.838.823-38.82338.823-38.823)t (--==e e U tC瞬态分析： 仿真节点电压的分析：节点2电压便是电容器两端的电压，求节点2瞬态电压波形图。
在对话框中将“Set to Zero ”设置为“选用”，“Start time ”和“Stop time ” 分别设置为“0s ”、“0.1s ”，进行瞬态分析，分析结果如图7-2。
四、实验注意事项1、做一阶电路的时候要注意0-和0+时刻电键的开关与闭合。
熟悉换路定律，把0-状态的初始值计算出来。
[新版]1rl一阶电路仿真
![[新版]1rl一阶电路仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/c9f69f3e905f804d2b160b4e767f5acfa1c7831a.png)
仿真实验一 直流激励下的RL 一阶电路的响应一、实验目的：1、掌握一阶电路响应的两种分解方法及计算的三要素法。
2、理解阶跃响应的概念与电路响应信号所对应的波形。
二、实验原理：当电路中含有储能元件，即含有电感和电容，这类元件的电压和电流关系是微分、积分关系，而不是代数关系，因此根据基尔霍夫定律和元件特性方所列写的电路方程是以电流或电压为变量的微分方程。
如果电路中只含有一个动态元件，描述电路的方程是一阶微分方程，这种电路称为一阶电路。
在动态电路中，当电路的结构或元件参数发生改变时，可能使电路改变原来的工作状态，而转到另一个工作状态，这种转变往往需要经历一个过程，工程上称为过渡过程。
一阶电路的全响应的问题，其实仍是求解非齐次微分方程的问题，既要考虑初始状态又要考虑输入状态，全响应有两种分解方式一是：全响应=稳态分量+暂态分量 '"c c cu u u =+ ；二是：全响应=零输入响应+零状态响应 ()()12c c cu u u =+。
三要素法是从直流或正弦激励下的一阶电路求解法中归纳总结出来的一种通用法则。
()'"0tc ccS s u u u U U U eτ-=+=+-()()()0tc c c u u u e τ-+=∞+-∞⎡⎤⎣⎦（1）()c u ∞——稳态值，又称终值。
（2）()0c u +——初始值，又称初值。
（3）τ——电路的时间常数。
以上的三个量为全响应c u 的三要素，将上述分析结论推广到一般，设时间函数()f t 表示一阶电路在直流激励下的全响应（可以使电路中任意元件的电压和电流）则()f t 的一般表达式为：()()'"tf t f f f Aeτ-=+=∞+若已知初始值()0f +，将0t +=代入上式得：()()00f f Ae+=∞+所以：()()0A f f +=-∞结果：()()()()'"0tf t f f f f f e τ-+=+=∞+-∞⎡⎤⎣⎦如下图所示电路,计算R2两端电压：想要知道R2两端的电压，可以先计算出通过其的电流，则先使用三要素法计算电流:零时刻时的电流：(0)110511i mA -=⨯=+ (0)(0)5i i mA +-==时间无穷远点的电流：111 1.5R k =+=Ω ()(0)1018.33311i i mA R +∞=+=+'111 1.5R k =+=Ω '11500L s R τ==则电流随时间变化为：()()()1500()0()8.333 3.333tt t i i i i ee mA τ+--∞∞=+-=-即可算得R2两端的电压为：()()2150010008.333 3.333t R t U i e V-=⨯=-三、电路仿真实验过程与步骤：按照上述电路图在ewb 仿真软件中连接电路元件，并在运行仿真电路后一段时间后按下s 键以切换开关必和端口。
一阶电路仿真实验报告
一阶电路仿真实验报告一阶电路仿真实验报告引言：电路仿真是电子工程领域中非常重要的一项技术。
通过计算机软件模拟电路的行为，可以帮助工程师们在设计和调试电路时提前预测其性能，并且可以快速优化电路设计。
本实验旨在通过仿真软件对一阶电路进行仿真，探究其响应特性和频率响应。
实验目的：1. 了解一阶电路的基本概念和特性；2. 掌握电路仿真软件的基本使用方法；3. 分析一阶电路的频率响应和阻抗特性。
实验步骤：1. 首先，我们需要选择一款电路仿真软件。
常见的电路仿真软件有Multisim、PSpice等，本实验选择使用Multisim进行仿真。
2. 在软件中，我们需要选择合适的元件来构建一阶电路。
一阶电路通常由电阻和电容组成，我们可以选择合适的数值进行搭建。
3. 在搭建好电路之后，我们需要设置电路的输入信号。
可以选择直流输入或者交流输入，根据实际需求进行设置。
4. 设置好输入信号之后，我们可以进行仿真运行。
通过设置不同的参数，观察电路在不同条件下的响应情况。
5. 在仿真过程中，我们可以记录下电路的输入输出波形，并且可以通过软件提供的工具进行频率响应分析，了解电路的频率特性。
实验结果与分析：通过实验仿真，我们可以得到一阶电路的输入输出波形图，并且可以通过软件提供的工具进行频率响应分析。
输入输出波形图显示了电路对不同输入信号的响应情况。
我们可以观察到，对于直流输入信号，电路会有一个初始的瞬态响应，然后逐渐稳定下来。
对于交流输入信号，电路的输出信号会随着频率的变化而发生相位和幅度的变化。
频率响应分析可以帮助我们了解电路在不同频率下的输出特性。
通过绘制幅频响应曲线和相频响应曲线，我们可以观察到电路对不同频率的输入信号的响应情况。
一阶低通滤波器的频率响应曲线通常呈现出从高频到低频的衰减趋势，而高通滤波器则相反。
结论：通过本次实验，我们深入了解了一阶电路的基本概念和特性，并且掌握了电路仿真软件的基本使用方法。
通过仿真运行和分析，我们得到了一阶电路的输入输出波形图和频率响应曲线，进一步加深了对电路行为的理解。
二阶电路响应的仿真
实验二阶电路响应的仿真一、实验目的（1） 学习电路仿真软件 Multisim 的基本使用方法。
（2） 学习用仿真的实验方法来研究 RLC 二阶电路的零输入响应、零状态响应的规律和特 点，了解电路参数对响应的影响。
（3） 学习二阶电路衰减系数、振荡频率的测量方法，了解电路参数对它们的影响； （4） 观察、分析二阶电路响应的三种变化曲线及其特点， 加深对二阶电路响应的认识与理解。
、知识要点1、二阶电路定在一个动态网络中， 若同时有两个性质独立的储能兀件 L 和C 存在,2、对于一个二阶电路，典型的 RLC 串联电路（图1所示），无论是零输入响应还是零 状态响应，电路过渡过程的性质都完全由特征方程：LCp 2 RCp 1 0的特征根称为二阶电路。
3、二阶电路的三种情况:1）过阻尼的非振荡过程（R 2柱）：此时，P1,2是两个不相等的负实根。
电路过渡过程的性质是过阻尼的非振荡过程。
响应是单调的。
2）临界阻尼过程（R 2）：此时，P 1,2是两个相等的负实根。
电路过渡过程的性质是临界阻尼过程。
响应处于振荡与非振荡的临界点上。
其本质属于非周期暂态过程。
流具有衰减振荡的特点，称为欠阻尼状态。
相应的数学表达式如下:u c tke t cos( d t )其中:d,L C2R2L22R 1,2L ， LC 说明： 3是衰减系数， 3越大，衰减越快, 振荡周期越小。
3 d 是振荡角频率，3 0是无阻尼（谐振）振荡角频率，若电路中电阻为零，那么 3也等于零，就成为等幅振荡，即:U C （t ）的欠阻尼过渡过程与 U C （t ）相似。
（当R T 0时，u c （t ）就变得与U L （t ）完全一样而且是 等幅振荡）。
P l,21决定。
该特征根是二阶常系数齐次微分方程，所以该电路被P 1,2是一对共扼复根。
零输入响应中的电压、电3）欠阻尼状态（R此时,4）利用示波器波形计算： & 3 d如图，测量T 值和hl 、h2，带入下面公式，即可求得 d 和&振荡角频率为：d = 2n /T亠1 hl 衰减系数：3=inT h2三、实验内容及步骤1、用Multisim2001仿真工具绘出图2所示电路（注意：绘图时不能漏掉信号源和接地, 否则无法进行仿真）。
一阶电路过渡过程的仿真实验报告
一阶电路过渡过程的仿真实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一阶电路过渡过程的仿真实验报告实验名称：一阶电路过渡过程的仿真实验实验者：王子申同组同学：李万业杨锦鹏专业及班级：14电气工程及其自动化二班一、实验目的：1、进一步熟悉Multisim仿真环境。
2、掌握瞬态分析的使用方法。
3、理解过渡过程的含义。
二、实验设备：1、PC机一台2、Multisim仿真软件一套三、实验原理：电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。
从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变，而是需要一定的过渡过程（时间）的，这个物理过程就称为电路的过渡过程。
电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。
1、RC电路的零状态响应（电容C充电）在图5-1 (a)所示RC串联电路，开关S在未合上之前电容元件未充电，在t = 0时将开关S合上，电路既与一恒定电压为U的电源接通，对电容元件开始充电。
此时电路的响应叫零状态响应，也就是电容充电的过程。
(a) (b)图5-1 RC电路的零状态响应电路及u C、u R、i 随时间变化曲线根据基尔霍夫电压定律，列出t 0时电路的微分方程为(注：dtdu C i CU q dt dqi c c ===，故,) 电容元件两端电压为其随时间的变化曲线如图5－1 (b) 所示。
电压u c按指数规律随时间增长而趋于稳定值。
电路中的电流为电阻上的电压为其随时间的变化曲线如图5－1 (b) 所示。
2、RC 电路的零输入响应（电容C 放电）在图5－2（a ）所示, RC 串联电路。
开关S 在位置2时电容已充电，电容上的电压 u C = U 0，电路处于稳定状态。
在t = 0时将开关从位置2转换到位置1，使电路脱离电源，输入信号为零。
电路仿真实验报告——RC一阶电路的响应测试
RC 一阶电路的响应测试一．实验目的1.测定RC一阶电路的零输入相应，零状态响应及完全响应2.学习电路时间常数的测定方法3.掌握有关微分电路和积分电路的概念4.进一步学会用示波器测绘图形二．原理说明动态网络的过渡过程是身份短暂的单次变化过程，对时间常数较大的电路，可以用扫描长的余辉示波器观察光点的移动轨迹。
然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测有段数据的，必须使用这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶阶跃信号；方波的下降沿作为零输入响应的负阶阶跃信号。
RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢取决于电路的时间常数。
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出信号的周期有着一定得要求。
一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，且由R端作为响应作为输入。
三．实验仪器函数信号发生器*1；双踪示波器*1.四．实验内容及步骤1.按照实验内容在仿真软件上建立好如下电路图：2.设置信号发生器的参数为U=3V，f=1KHz，点击运行，示波器显示如下：3.将示波器接在电阻两端，观察示波器如下：4.令R=10KΏ,C=3300PF，重复上述步骤，示波器显示如下：5.令C=3300PF,R=30KΏ,重复上述测量，示波器显示如下：五．实验总结1，仿真实验与真实实验的差别。
仿真实验是利用计算机编制程序来模拟实验进程的行为。
要进行仿真实验需要大量的参数，还要一个符合真实情况运行的程序。
仿真实验的参数都是通过前人大量的实验得到的。
仿真实验的目的就是节省原料，同时仿真实验的结果和真实实验的结果对照，可以检验各种从实验中归纳出来的定理定律是否正确。
同时实验室做实验的时候存在实验环境的限制，大多数时候的出来的数据与理论存在一定的偏差，因此会对实验结论的得出有一定的影响，在直观性上远不及仿真实验。
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仿真实验1 RC电路的过渡过程测量一、实验目的1、观察RC电路的充放电特性曲线，了解RC电路由恒定电压源激励的充放电过程和零输入的放电过程。
2、学习并掌握EWB软件中虚拟示波器的使用和测量方法。
二、原理及说明1、充电过程当电路中含有电容元件或电感元件时，如果电路中发生换路，例如电路的开关切换、电路的结构或元件参数发生改变等，则电路进入过渡过程。
一阶RC电路的充电过程是直流电源经电阻R向C充电，就是RC电路对直流激励的零状态响应。
对于图1所示的一阶电路，当t=0时开关K由位置2转到位置1，由方程：初始值：Uc(0-)=0可以得出电容和电流随时间变化的规律：RC充电时，电容两端的电压按照指数规律上升，零状态响应是电路激励的线性函数。
其中τ=RC，具有时间的量纲，称为时间常数，它是反映电路过渡过程快慢程度的物理量。
τ越大，暂态响应所待续的时间越长即过渡过程时间越长。
反之，τ越小，过渡过程的时间越短。
2、放电过程RC电路的放电过程是电容器的初始电压经电阻R放电，此时电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即为零输入响应。
在图1中，让开关K于位置1，使初始值Uc(0-)=U S，再将开关K转到位置2。
电容放电由方程，可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：三、实验内容1、RC电路充电过程(1) 在EWB软件的元器件库中，选择直流电压源、接地符号以及所需的电阻、电容、双掷开关等，电容C= μF (一位同学学号最后两位))，电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位)。
按照图2接线，并从仪器库中选择示波器XSC接在电容器的两端。
(2) 启动仿真运行开关，手动控制电路中的开关切换，开关置于1点，电源通过电阻对电容充电。
观测电容的电压变化，移动示波器显示面板上的指针位置，记录电容在不同时间下的电容电压，填在表1中。
表1 RC电路充电充电时间t2(s)（近似τ值）0τ2τ3τ4τ5τ注：测量值Uc(V)理论值Uc(V)2、RC电路放电过程将电容充电至10V电压，手动控制电路中的开关切换，将开关K置于3点，电容通过电阻放电。
观测方法同上，数据记在表2中。
表2 RC电路放电放电时间t2(s)（近似τ值）0τ2τ3τ4τ5τ注：测量值Uc(V)理论值Uc(V)3、RC电路时间常数的影响按图2接线，按下面4种情况选取不同的R、C值，用示波器观察uc(t)波形的变化，电路充电和放电的快慢情况，并将其描绘下来。
(1)电容C= μF (一位同学学号最后两位/100))，电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位)(2)电容C= μF (一位同学学号最后两位*100))，电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位)(3)电容C= μF (一位同学学号最后两位))，电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位*100)(4)电容C= μF (一位同学学号最后两位))，电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位/100)四、思考与报告要求1、绘制出电容充电及放电过程，并做出必要的说明。
2、RC充电电路和放电电路中电容电压变化规律的数学表达式是什么？并与仿真实验结果进行比较。
3、时间常数的计算公式是什么，其值大小对一阶电路过渡过程的影响如何？仿真实验2 正弦激励下RC 电路的过渡过程一、实验目的1、研究RC 电路在正弦交流激励情况下，响应的基本规律和特点。
二、原理及说明1、正弦交流波激励下的响应图1 RC 电路在正弦交流激励情况下的响应设输入到RC 电路的正弦电压为u S = U Sm cos(t + )，t>0，为初相角，电路方程为：)cos(ψω+=+t U u dtdu RCSm C C设电容的初始电压为U 0，即u C (0–) = U 0 , 微分方程的解由稳态响应和瞬态响应构成。
瞬态响应：0=+C C u dtdu RC，求解得到：τ/''t C Keu -= 稳态响应：)cos("u Cm C t U u ϕω+=)cos()(12RC arctg t RC U Sm ωψωω-++=全响应：)cos("'/u Cm t C C C t U Keu u u ϕωτ++=+=- 其中，K=U 0- U cm cosu，21()Sm Cm U RC ω=+，u arctg RC ϕψω=-。
三、实验内容(1) 按图2接线，在EWB 软件的电源库中选取交流电压源，参数设置：幅值为2V ，频率为50Hz ，初相角为0°。
C=0.01μF，R= 1KΩ。
用示波器观察uc(t)波形的变化情况，并将其描绘下来。
图2(2)R、C不改变，按下面3种情况选取交流电压源不同的参数。
①幅值为2V，频率为50Hz，初相角为-180°~+180°，间隔30°；②频率为50Hz，初相角为0°，幅值范围是1-10V，间隔2V；③幅值为2V，初相角为0°，频率为0~1KHz，间隔200Hz。
用示波器观察uc(t)波形的变化情况，并将其描绘下来。
四、思考与报告要求1、给出仿真电路和仿真结果。
2、绘制各种激励下的响应，并做出必要的说明。
3、正弦波三个参数（振幅、角频率和初相位）对一阶电路过渡过程的影响如何？仿真实验3 方波激励下RC 电路的过渡过程一、实验目的1、研究RC 电路在方波激励下，响应的基本规律和特点。
2、学习基本微分电路和积分电路的结构特征，掌握其波形变换作用。
二、原理及说明1、方波激励下的响应对于RC 电路的方波响应，在电路的时间常数远小于方波周期时，可以视为零状态响应和零输入响应的多次过程。
方波的前沿相当于给电路一个阶跃输入，其响应就是零状态响应，方波的后沿相当于在电容具有初始值uc(0-)时把电源用短路置换，电路响应转换成零输入响应。
由于方波是周期信号，可以用普通示波器显示出稳定的图形，以便于定量分析。
本实验采用的方波信号的频率为1000Hz 。
为了用示波器观察电路的暂态过程，需采用图1所示的周期性方波u S 作为电路的激励信号，方波信号的周期为T ，只要满足T 10τ，便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。
SU Su T2图 16－4ac u a632.00tτ图 16－5b x图1 图2电阻R 、电容C 串联与方波发生器的输出端连接，用示波器观察电容电压u C ，便可观察到稳定的指数曲线，如图2所示，在荧光屏上测得电容电压最大值(cm)a Cm =U取(cm)0.632a b =，与指数曲线交点对应时间ｔ轴的ｘ点，则根据时间ｔ轴比例尺（扫描时间t/cm ），该电路的时间常数cm(cm)x t⨯=τ。
2、微分电路和积分电路在方波信号u S 作用在电阻R 、电容C 串联电路中，当满足电路时间常数τ远远小于方波周期T 的条件时，电阻两端（输出）的电压u R 与方波输入信号u S 呈微分关系，tu RCu d d SR ≈ 该电路称为微分电路。
当满足电路时间常数τ远远大于方波周期T 的条件时，电容C 两端（输出）的电压u C与方波输入信号u S 呈积分关系，t u RCu d 1S C ⎰≈该电路称为积分电路。
微分电路和积分电路的输出、输入关系如图3(a)、(b)所示。
图3 微分电路和积分电路三、实验内容(1) 按图4接线，调整信号发生器，使之产生1KHz 、VP-P=2V 的稳定方波。
图4(2) 按下面4种情况选取不同的R 、C 值。
① C=1000 PF，R= 10 KΩ；②C=1000 PF，R=100 KΩ；③ C=0.01μF，R= 1 KΩ；④ C=0.01μF，R=100 KΩ。
计算时间常数与方波脉宽的关系，用示波器观察电容电压uc(t)波形的变化情况，并将其描绘下来。
(3) 重复上述过程，用示波器观察电阻电压uR(t)波形的变化情况，并将其描绘下来。
四、思考与报告要求1、给出仿真电路和仿真结果。
2、绘制方波激励下的响应，并做出必要的说明。
3、时间常数的大小对一阶电路过渡过程的影响如何？4、构成微分电路和积分电路的条件是什么？仿真实验4 二阶电路响应一、实验目的1、观测二阶电路零状态响应的基本规律和特点。
2、分析电路参数对二阶电路响应的影响。
3、观察零状态响应，学习判定电路动态过程的性质。
二、实验原理与说明1、二阶电路的响应线性网络中，当含有电感L 、又含有电容C 时，称为二阶电路，如图1所示。
根据基尔霍夫定律，电路中电压、电流，可用二阶微分方程表达：s c c u u dtdu RC dt ucd LC =++2为便于分析并解答，现以电容C 对R 、L 放电为例，具体分析图2所示电路，其对应的二阶微分方程为:20c c du d ucLC RC u dt dt++=设初始值为：u c(0+)=u c(0-)=U 0, ,I (0+)=I (0-)=0,上式微分方程的解为t p t p c Be Ae t u 21)(+=式中A ，B 是由初始条件决定的常数，P 1，P 2是微分方程的特征方程的根，且有:LCL R L R P 1)2(2221\-±-= 令：σ=LR2 （称衰减系数）01ω=LC（称固有振荡角频率） 22)2(1d LR LC ω=- （ωd 称振荡角频率）则 ： 20221\ωσσ-±-=Pd j P ωσ+-=1 d j P ωσ--=2显然，电路的响应与电路参数有关，当电路参数为不同值时，电路的响应可能出现以下情况： (1) 当R>2CL时，称为非振荡（过阻尼）放电过程。
其响应为 )()(2112120t p t p c e p e p p p U t u --= t p pc e P P L U dt du C t i 21)()(120--=-= (2) 当R=2CL时，称为临界（临界阻尼）状态，其响应为 t c e t U t u σσ-+=)1()(0 t c te LUdt du Ct i σ--=-=0)( (3) 当R<2CL时，称为衰减振荡（欠阻尼）放电过程。
其响应为： )sin()(00βωωωσ+=-t e U t u d t d c t e LU dt duc C t i d t d ωωσsin )(0--=-= (4) 当R=0时，称为等幅振荡（无阻尼）过程。
其响应为)2sin()(00πω+=t U t u c )sin()(000πωω+=t LU t i 三、实验内容1、在EWB 软件中建立如图1所示电路， c 选1000PF 电容，L 为25mH ，R 为10KΩ。
电压源选2V 。
电容两端接入示波器。
2、观察R 、L 、C 串联电路响应，观测电路响应波形。
3、调整电阻R 值，分别将R 设置为0KΩ，5KΩ和50KΩ，记录不同参数时，观察u c (t)几种状态并记录波形。