浙江大学模电实验6一阶RC
【VIP专享】一阶RC电路的暂态相应仿真研究_浙江大学
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点，线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要；特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、，实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒，体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身： 生，师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三： 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ，预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和， 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一，课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教， 些体所居归在生蚓前回运的 润；4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔，处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ？了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什，的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动，境？大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏：要利明蚯？类 处适哪构虫系察：的特的特用确蚓等 ，于些特适。蛔章形殊形征板，这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构，五小物典， 滑生？重生鸟内学构，学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的，肠相是系习于点动鸟 ？、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生？8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这；，哪物教相，理适为方引些2鸟，育同师.知应单面导鸟掌类结了；？生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过，抄；察吗动少是们理生报5蛔？物，与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类？主或应节成趣的为要濒的课情关什特临？就危感系么征灭来害教；？；绝学，育，习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答；的3.情通况过，了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关：系线，形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设；置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征；3.线形动物和环节动物的主要特征。
一阶rc电路的研究实验报告
一阶rc电路的研究实验报告
一阶RC电路的研究实验报告
一阶RC电路是电路中最基本的电路之一，它由一个电阻和一个电容组成。
在这个电路中，电容器的电荷和电阻器的电流是相互作用的，因此，这个电路的特性是非常重要的。
在这篇实验报告中，我们将研究一阶RC电路的特性，并探讨它的应用。
实验过程：
我们使用了一个电阻器和一个电容器来构建一阶RC电路。
我们使用一个函数发生器来产生一个正弦波信号，并将其输入到电路中。
我们使用示波器来观察电路中的电压和电流，并记录下它们的变化。
实验结果：
我们发现，当我们改变电容器的值时，电路的特性会发生变化。
当电容器的值较小时，电路的响应速度较快，但是电路的幅度较小。
当电容器的值较大时，电路的响应速度较慢，但是电路的幅度较大。
我们还发现，当电容器的值等于电阻器的值时，电路的响应速度最快。
应用：
一阶RC电路在电子电路中有着广泛的应用。
例如，它可以用于滤波器、放大器、振荡器等电路中。
在滤波器中，一阶RC电路可以
用来滤除高频信号或低频信号。
在放大器中，一阶RC电路可以用来放大信号。
在振荡器中，一阶RC电路可以用来产生正弦波信号。
结论：
通过这个实验，我们了解了一阶RC电路的特性和应用。
我们发现，电容器的值对电路的特性有着重要的影响。
我们还发现，一阶RC 电路在电子电路中有着广泛的应用。
这个实验为我们深入了解电子电路提供了一个很好的机会。
一阶RC电路的暂态相应仿真研究_浙江大学
浙江大学信电学院WZH 2016/12/7一阶RC电路的暂态相应仿真研究一、实验目的和任务1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应。
2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。
4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系5、从响应曲线中求出RC电路时间常数τ。
二、实验原理/设计与仿真2、实验电路的设计（1）观察零状态和零输入响应电路（2）周期方波激励观察三、主要仪器设备OrCAD软件四、实验过程与数据记录及处理实验一零状态响应电路（1）实验过程①仿真参数设置②实验结果Time0s50us100us150us200us250us300us350us400us450us500us550us600us650us700us750us800usV(C1:2)0V 2.0V4.0V6.0V图中所示为探针测量的电压值（2）实验结果分析用实验探Cursor 得到的的结果，通过search level 命令知t=50.712us实验二 零输入响应电路 （1） 实验过程①仿真参数设置仿真参数与实验一一致②实验结果Time0s50us100us150us200us250us300us350us400us450us500us550us600us650us700us750us800usV(C1:2)0V 2.0V4.0V6.0V图中所示为探针测量的电压值（2）实验结果分析同理知，T=50.87us实验三 周期方波激励响应（1）实验过程①仿真参数设置②实验结果Time0s0.5ms 1.0ms 1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms4.5ms5.0msV(C1:2)V(R1:1)V(V1:+)V(V1:-)0V 5V10V图中所示为探针测量的电压值（2） 实验结果分析①测量时间t②不同t 下的输入波形变化下图为0.1t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为0.5t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为2t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time下图为10t10V5V0V0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(C1:2)V(R1:1)Time五、讨论总结、体会实验中遇到的最大困难在于Pspice的Cursor不会使用，导致定位很难。
一阶rc电路的响应实验报告
一阶rc电路的响应实验报告一阶RC电路的响应实验报告引言：电路是电子学中最基本的研究对象之一，而RC电路是最简单的电路之一。
本次实验主要研究一阶RC电路的响应特性，通过测量电路的时间响应曲线，分析电路的充电和放电过程，以及RC电路对输入信号的频率响应。
实验目的：1. 理解一阶RC电路的基本原理和性质；2. 掌握测量电路的时间响应曲线的方法；3. 研究RC电路对不同频率输入信号的响应特性。
实验仪器和材料：1. 信号发生器2. 示波器3. 电阻箱4. 电容器5. 电压表6. 连接线实验原理：一阶RC电路由电阻R和电容C组成，其输入信号为电压源V(t)，输出信号为电容器两端的电压Vc(t)。
根据基尔霍夫电压定律和电容器的充放电特性，可以得到一阶RC电路的微分方程：RC * dVc(t)/dt + Vc(t) = V(t)其中，RC为电路的时间常数，决定了电路的响应速度。
当输入信号为脉冲信号时，可以通过测量电容器两端的电压响应曲线，来研究RC电路的响应特性。
实验步骤：1. 搭建一阶RC电路，将电阻R和电容C连接起来；2. 连接信号发生器的输出端和电路的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；3. 连接示波器的输入端和电路的输出端，调节示波器的时间基和垂直放大倍数；4. 开始测量，记录电容器两端的电压随时间的变化曲线；5. 改变输入信号的频率，重复步骤4。
实验结果与分析：在实验中，我们分别测量了RC电路对不同频率输入信号的响应曲线。
根据实验数据和曲线图，我们可以得出以下结论：1. 充电过程：当输入信号为正脉冲时，电容器开始充电。
在电容器充电过程中，电压逐渐增加，直到达到输入信号的幅度。
充电过程的时间常数由RC决定，即RC越大，充电时间越长。
2. 放电过程：当输入信号为负脉冲或零信号时，电容器开始放电。
在电容器放电过程中，电压逐渐减小，直到达到零电压。
放电过程的时间常数同样由RC决定。
3. 频率响应：当输入信号的频率增大时，电路的响应速度也会增加。
浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师：成绩：__________________实验名称：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究实验类型：探究类同组学生姓名：__一、实验目的二、实验任务与要求三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的Array实验电路……）四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得一、实验目的1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应过程。
2、研究一阶RC电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、学习用示波器观察分析RC电路的响应。
4、从响应曲线中求RC电路的时间常数。
二、实验理论基础1、一阶RC电路的零输入响应（放电过程）零输入响应：电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。
（实际上是电容器C 的初始电压经电阻R 放电过程。
）在图1中，先让开关K 合于位置a ，使电容C 的初始电压值0)0(U u c =-，再将开关K 转到位置b 。
电容器开始放电，放电方程是可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：式中τ=RC 为时间常数，其物理意义是衰减到1/e （36.8%）)0(u c 所需要的时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。
τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；图1)0(0≥=+t dtdu RCu CC )0()0()(0≥-=-=---t e RU Reu t i tRCt C C τ)(u t C )0()0()(0≥==---t eU eu t u tRCt C C τ)(u t C反之，τ越小，过渡过程的时间越短。
时间常数可以通过相应的衰减曲线来反应，如图2。
由于经过5τ时间后，已经衰减到初态的1%以下，可以认为经过5τ时间，电容已经放电完毕。
图22、一阶RC 电路的零状态响应（充电过程）所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。
一阶rc电路有关原理
一阶RC电路是一种基本的电子电路，由电阻（R）和电容（C）组成。
这种电路在电子工程、通信、控制等领域有着广泛的应用。
下面将详细介绍一阶RC电路的原理。
一、电路组成一阶RC电路由一个电阻和一个电容组成。
电阻是线性元件，其阻值保持恒定；电容是储能元件，其电荷量与电压成正比。
二、工作原理充电过程当电路接通电源时，电容开始充电。
根据欧姆定律，电流I与电压V成正比，即I=V/R。
随着时间的推移，电容上的电荷量逐渐增加，电压也逐渐升高。
当电容完全充电后，电压达到电源电压。
放电过程当电路断开电源时，电容开始放电。
此时，电流从电容流出，通过电阻进行放电。
根据电流的定义，电流I=dQ/dt=d(CV)/dt。
随着时间的推移，电容上的电荷量逐渐减少，电压也逐渐降低。
当电容完全放电后，电压为零。
时间常数一阶RC电路的时间常数定义为R×C，即电阻与电容的乘积。
时间常数决定了电路的充放电速度。
当时间常数较大时，充放电过程较慢；当时间常数较小时，充放电过程较快。
暂态过程在一阶RC电路中，当电源接通或断开时，电路会经历暂态过程。
在这个过程中，电容上的电压和电流会发生变化。
根据一阶RC电路的特性，暂态过程的持续时间与时间常数有关。
当时间常数较大时，暂态过程的持续时间较长；当时间常数较小时，暂态过程的持续时间较短。
稳态过程在一阶RC电路中，当暂态过程结束后，电路会进入稳态过程。
在这个过程中，电容上的电压和电流保持恒定。
根据一阶RC电路的特性，稳态过程的电压和电流与电源电压和电阻有关。
三、应用领域一阶RC电路在电子工程、通信、控制等领域有着广泛的应用。
例如，在滤波器、振荡器、定时器等电路中，一阶RC电路可以起到关键的作用。
此外，一阶RC电路还可以用于模拟电路中的暂态过程和稳态过程，为模拟电路的分析和设计提供重要的理论支持。
总之，一阶RC电路是一种基本的电子电路，其工作原理和应用领域广泛。
通过深入了解一阶RC电路的原理和应用，我们可以更好地掌握电子工程的基本知识，为实际应用提供有力的支持。
一阶rc电路实验报告
一阶rc电路实验报告
本实验旨在探究一阶RC电路的基本特性，分析RC电路的充放电过程及其对电压波形的影响。
实验器材：
数字万用表、示波器、电源、电阻、电容、导线等。
实验原理：
一阶RC电路是由一个电容和一个电阻串联组成的电路，其特点是在输入信号发生变化时，电容器会在电路中积累电荷，电荷的积累会影响电压的变化，从而影响电路的响应时间和响应特性。
实验步骤：
1. 将电路按照图示连接，电源设置为5V直流电压。
2. 分别测量R=10kΩ和R=100kΩ时电路中的电压，并记录数据。
3. 分别调整电容C的值，观察电路对不同频率的信号的响应，记录数据。
4. 将示波器接入电路中，观察电路对不同频率的信号的响应，并记录波形。
实验结果：
1. 当电路中电阻的值不同时，电路中的电压变化情况也不同，电压变化越慢，电阻越大。
2. 当电容的值增大时，电路对低频信号的响应越慢，对高频信号的响应越快。
3. 当示波器接入电路中时，可以通过观察波形来分析电路的响
应特性，波形的形状与频率有关。
实验结论：
通过本次实验，我们了解到了一阶RC电路的基本特性，掌握了如何分析RC电路的充放电过程及其对电压波形的影响。
实验结果表明，电路中电阻的值越大，电路对信号的响应越慢；电容的值越大，电路对低频信号的响应越慢，对高频信号的响应越快。
同时，通过观察波形可以分析电路的响应特性，这对于电路的设计和优化具有重要的参考价值。
实验六RC一阶电路响应的测试
实验六RC一阶电路响应的测试一、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。
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。
要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2、图6-1（b）所示的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，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
时间常数τ的测定方法:3、用示波器测量零输入响应的波形如图6-1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知uc＝Ume-t/RC＝Ume-t/τ。
当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368Um。
此时所对应的时间就等于τ。
亦可用零状态响应波形增加到0.632Um所对应的时间测得，如图6-1(c)所示。
（a) 零输入响应(b) RC一阶电路(c) 零状态响应图6-14、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<<T/2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信号电压的微分成正比。
如图6-2(a)所示。
利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
(a)微分电路(b) 积分电路图6-2若将图6-2(a)中的R与C位置调换一下，如图6-2(b)所示，由C 两端的电压作为响应输出，且当电路的参数满足τ＝RC>>T/2，则该RC电路称为积分电路。
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− t RC
(t ≥ 0+ )
τ = RC
时间常数τ:由uc(t0) 衰减至0.368uc(t0) 处所需时间。
RC电路的零状态响应(充电)
2. 零状态响应：指初始状态为零，而输入不为零所产 生的电路响应（充电过程）
uC (t ) = U S − U Se
− t RC
1 2 US K R uC iC C
信号源频率输出端为50Ω输出口， 选择信号源输出峰峰值3V。 通过改变R值改变τ或改变f值改变T。
* 实验任务（提高实验）
利用示波器同时观察RC电路的阶跃响应和冲激 响应。（书P127，图5-3-6） 冲激响应幅值较小，可适当增大R1的值。
实验设备
动态实验单元DG08 信号源 示波器
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实验6 一阶RC电路的暂态 响应
实验目的
熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应。 研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的 基本规律和特点。 掌握积分电路和微分电路的基本概念。 学习从响应曲线中求出RC电路时间常数τ 。
实验原理
1. 零输入响应：指输入为零， 初始状态不为零所引起的电 路响应（放电过程）。
1 2Байду номын сангаасUS K R uC iC C
1）直流电压源5V,选择 R=1kΩ,C=1000µF（DG08板） （电解电容，注意极性） 2）开关的接法 3）示波器通CH1选为1V/格，直 流耦合 4）示波器的时基选为500ms
实验任务2
2. 方波电压供电：选择合适的R、C值(R=100Ω～ 9999Ω, C=0.1μf，或0.15μf，或0.22μf)，组成RC 电路，接入方波电压信号源，调节电阻的值或调 节信号源频率(初始频率可选择f = 1kHz)，观察并 描绘τ=0.1T、τ=1T和τ=10T 三种情况下的uS、uC、 uR波形，并作记录。
= U S (1 − e
−
t RC
)(t ≥ 0)
RC电路的零状态响应(充电又放电)
3. 全响应：指输入与初始状态均不为零时所产生的电 路响应。
方波响应：使用方波信号激励，
US
1 2
K R uC iC C
T τ << 2
T τ >> 2
微分和积分电路：使用方波信号激励，注意输出电
压与输入电压之间的关系。
实验任务1: 仿真实验
例1、直流源激励下的RC一阶电路零输入响应、零 状态响应仿真及时间常数的确定。
零状态响应及其时间常数的确定
零输入响应及其时间常数的确定
例2、方波激励下的RC一阶电路零输入响应、零 状态响应仿真及时间常数的确定。
时间常数为τ= 0.01T。
时间常数为τ=0.05T 。
示波器使用注意事项：
绝对不能接220V交流电； 不要将两个通道的接地线（黑色端）连在电 路的不同位置，以免造成短路；
实验报告
1. 根据实验观测结果，记录一阶RC电路充放电时 并与计算结果比较，分析误差原因。
电容及电阻电压的变化曲线，由曲线测得时间常数， 2. 根据观测结果，归纳、总结积分电路和微分电 路的形成条件，说明波形变换的特征。指出各波形 对应的参数。
时间常数为τ= 0.1T。
时间常数为τ= 0.2T。
时间常数为τ=1T 。
时间常数为τ=2T 。
例3、同时观测阶跃和冲激响应电路的仿真。
实验任务2: 实际操作实验
实验任务1
1. 直流电压供电：RC充放电电路。在示波器上观察 RC一阶电路零输入响应（充电）、零状态响应（放 电）、全响应 uC、uR共3个波形图（每种响应uC、 uR同时显示）。测量电路时间常数τ，与理论值比较。
微分电路：取电阻电压为输 出，对低频信号实现微分运算。 低频信号
τ << T = 1/ f
= XC 1 2π f >> R
uC (t ) ≈ us (t )
duC (t ) dus (t ) = uR RC = RC dt dt
积分电路：取电容电压为输出，对高频信号实现积分。 高频信号
τ >> T = 1/ f
R >> X C = 1 2π f
u R us = i ≈ R R
uC = i (ξ ) d ξ ∫= ∫
0 t t 0
us (ξ ) d ξ RC
C
低频信号
τ << T = 1/ f
uR作为输出
高频信号
τ >> T = 1/ f
uC作为输出
在方波序列脉冲的激励下，积分电路的输出信号波形在一定条件下成为三角波； 而微分电路的输出信号波形为尖脉冲波。功用：积分电路可把矩形波转换成三 角波；微分电路可把矩形波转换成尖脉冲波。