实验五电路的时域响应目的掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域

实验五电路的时域响应目的掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域实验五电路的时域响应目的掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域实验五电路的时域响应一、目的（1）掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域特性的方法；（2）学习用方波测试一阶RC电路、二阶RLC串联电路时域响应与参数的方法。二、原理由动态元件（贮能元件L、C）组成的电路，当其结构或元件的参数发生变化时，如电路中电源或无源元件的断开或接入、信号的突然注入等，可能使电路改变原来的工作状态，而转变到另一种工作状态，其过程的具体分析参见第一篇实验九、十原理。三、内容 ...

实验五电路的时域响应目的掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域实验五电路的时域响应一、目的（1）掌握用Workbench中虚拟示波器测试电路时域特性的方法；（2）学习用方波测试一阶RC电路、二阶RLC串联电路时域响应与参数的方法。二、原理由动态元件（贮能元件L、C）组成的电路，当其结构或元件的参数发生变化时，如电路中电源或无源元件的断开或接入、信号的突然注入等，可能使电路改变原来的工作状态，而转变到另一种工作状态，其过程的具体分析参见第一篇实验九、十原理。三、内容 1、研究RC电路的方波响应（1）建立电路如图3-4-1所示。激励信号为方波，取信号源库中的时钟信号，其峰-峰值即 Voltage参数的值为10V，频率为1KHz。（2）启动模拟程序，展开示波器面板。触发方式选择自动触发（AUTO），设置合适的X轴刻度、 Y轴刻度。调节电平，使波形稳定。（3）观察Uc（t）波形，测试时间常数τ。图3-4-1 RC电路的方波响应通道B的波形即为Uc（t）波形。为了能较为精确的测试出时间常数τ，应将要显示段波形的X轴方向扩展，即将X轴刻度设置减小，如图3-4-2所示。将鼠标指向读数游标的带数字标号的三角处并拖曳，移动读数游标的位置，使游标1置于Uc（t）波形的零状态响应的起点，游标2置于VB2-VB1读数等于或者非常接近于6.32V处，则T2-T1的读数即为时间常数τ的值。（4）改变方波的周期T，分别测试比较T=20τ、10τ、2τ、0.2τ时Uc（t）的变化。 2.微分电路和积分电路的测试（1）按图3-4-3、3-4-4所示分别建立微分、积分电路。输入信号取峰—峰值为10V的时钟信号，其频率根据电路的性质及参数分别选取。（2）启动模拟程序，用示波器（Oscilloscope）观察us（t）、uo波形，并测试出Δuo（响应信号峰—峰值）、us，计算Δuo/ us的值。图3-4-2 提高测量τ的精确所对应的波形图图3-4-3 微分电路图3-4-4 积分电路 3．研究二阶RLC串联电路的方波响应（1）按图3-4-5所示建立电路。激励信号取频率为5KHz的时钟信号。（2）启动模拟程序，分别敲击R键或SHIFT+R 键调节电位器R的值，用示波器测试观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况下的方波响应波形，并纪录下临界阻尼时的电位器R的值。、U、dm1（3）用示波器测量欠阻尼情况下响应信号的T U值，计算出振荡角频率ω衰减系数α。 dm2 （4）按图3-4-6所示建立电路，激励信号仍取频率为5KHz的方波。（5）启动模拟程序，分别敲击W键或SHIFT+W键调节电位器W的值，用示波器观察无阻尼情况下的等幅振荡波形uc（t），并测试出其振荡周期To和电位器W的阻值，计算出振荡角频率ω0 。图3-4-6 二阶RLC串联电路图 4.状态轨迹的测试（1）建立电路如图3-4-7所示。激励信号取频率为5KHz的方波。（2）启动模拟程序，调节电位器R的值，用示波器观察过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下u（t）与i（t）间的相位关系，即示波器的显示方式选择A/B显示方式，则示波0L 器显示的图形为所要测试的状态轨迹。图3-4-7 状态轨迹的测试四、注意事项（1）用虚拟示波器测试过程中，如果波形不易调稳，可以用EWB5.0主窗口右上角的暂停按钮，或者在Analysis、Analysis Options、Instruments对话框中设置Pause after each screen（示波器满屏暂停）使波形稳定；但当改变电路参数再观察波形时，应重新启动模拟程序。（2）参见第一篇实验九、十注意事项。五、预习要求（1）阅读相关附录，熟悉示波器面板及其功能。（2）参见第一篇实验九、十预习要求。六、报告要求（1）作出各电路的波形曲线。（2）列出各电路所要求测试的数据并分析测试结果。七、思考题参见第一篇实验九、十思考题。八、实验仪器与器材（1）微机机型586以上，内存?32MB。硬盘?1.2G 1台（2）软件 Electronics Workbench5.0 1套（3）打印机 EPSON LQ1600K 1台

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