RC電路中,若時間常數遠大於方波週期,用示波器觀察電壓波形會有什麼影響

2021-04-20 06:44:30 字數 5943 閱讀 3107

1樓:

在c兩端看到的將是幅值非常小的三角波,而r兩端幾乎就是方波。

在rl串聯電路中,若時間常數遠大於方波週期,則ul和i的波形是什麼樣的?

2樓:小溪

在rl串聯電路中,若時間常數遠大於方波週期,則ul和i的波形是線性增加或下降的。

rc電路中,若t遠小於或大於方波週期t,波形將怎樣?

3樓:無畏無知者

要看你的輸

bai出訊號取

du自於r或c,

如果是c,

τ

τ>>t,電容充電很慢,其電壓是線性變化,等效積分電路,因此,輸出波形為三角波;

如果是r,

τ<容很快被充滿電,等效微分電路,故輸出波形是對應輸入方波波形邊沿變化的尖脈衝;

τ>>t,電容充電很慢,其輸出波形同輸入方波波形;

一階rc積分電路的充電時間常數和放電時間常數不一樣輸出電壓是什麼波形?輸入波形為方波訊號 5

4樓:無畏無知者

當充放電時間常數遠大於方波週期,仍然得到三角波、鋸齒波,否則就要具體問題具體分析了。

求一階電路的暫態響應完整實驗報告

5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。

6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。

7樓:湛江二模

你好怎麼做求解有答案嗎

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

8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?

在rc電路中,當方波頻率f一定而電阻r的數值改變時,為什麼會有各種不同的波形?如果

9樓:匿名使用者

1.拿零狀bai態狀態和零輸入響應來說du。你改變r,就相

zhi當於改變了時間常dao數(t=rc,t就是tao),所以零輸版入響應的速權度就變了,相當於衰減快了。而零狀態響應除了相應的速度變了,而且幅值也變了。所以會有各種不同波形。

換個角度從暫態和穩態角度來說。改變r,改變了暫態響應的幅值和時間常數,也改變了穩態響應的幅值。

由於零狀態狀態和零輸入響應與暫態和穩態響應是對應的。所以結果是一樣的。

2.改變輸入也就是方波的頻率,會改變輸出波形的頻率,但是不會得到與第一問相似的波形。因為系統的時間常數,和幅值都沒有變化,只是頻率改變了。

//是不是bit的//

10樓:匿名使用者

電阻值改變,波形還是鋸齒波,只是電阻越大,波形越平緩,

11樓:

電容具有

容抗,容抗和電容成反比,和頻率也成反比。如果容抗用xc表示,版電容用c表示,頻率用f表示,那麼 xc=權1/(2πfc) 。方波頻率f一定,改變r,就相當於改變電路總電阻。

另方波實際上是很多不同頻率的正弦波的組合,對於不同的頻率的電路阻值也都不同,最後得到一系列不同的波形,r,c,其實就是濾波器,濾了防波中的一部分正弦波。

rc電路中的時間常數

12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

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