1、本文格式為word版，下載可任意編輯二階電路動態響應實驗報告 試驗二 二階電路得動態響應 一、試驗目得: 1. 學習用試驗得方法來討論二階動態電路得響應。 2. 討論電路元件參數對二階電路動態響應得影響。 3. 討論欠阻尼時,元件參數對與固有頻率得影響。 4. 討論 rc 串聯電路所對應得二階微分方程得解與元件參數得關系。 二、試驗原理: 圖 6、1 r串聯二階電路 用二階微分方程描述得動態電路稱為二階電路。圖 6、1 所示得線性 rlc 串聯電路就是一個典型得二階電路。可以用下述二階線性常系數微分方程來描述: (1) 初始值為 求解該微分方程，可以得到電容上得電壓 (t）。 再依據: 可求得

2、 c ( ),即回路電流 i l ( )。 式(6-）得特征方程為: 特征值為: (2) )數系尼阻(數系減衰:義定自由振蕩角頻率(固有頻率） 由式-2 可知， l 串聯電路得響應類型與元件參數有關。 1 零輸入響應 動態電路在沒有外施激勵時,由動態元件得初始儲能引起得響應,稱為零輸入響應。 電路如圖 6、2 所示,設電容已經充電,其電壓為 u 0 ,電感得初始電流為。 (1) ， 響應就是非振蕩性得,稱為過阻尼狀況。 電路響應為： 響應曲線如圖 6、所示。可以瞧出：u c (t)由兩個單調下降得指數函數組成,為非振蕩得過渡過程。整個放電過程中電流為正值, 且當時，電流有極大值。 (2) ,

3、響應臨界振蕩,稱為臨界阻尼狀況 。 電路響應為 t 響應曲線如圖 6、4 所示。 圖、4 二階電路得臨界阻尼過程 （3) ,響應就是振蕩性得,稱為欠阻尼狀況。 電路響應為 0 其中衰減振蕩角頻率 , 響應曲線如圖 6、5 所示。 u 0 圖 6、5 二階電路得欠阻尼過程 圖 6、6 二階電路得無阻尼過程 (4)當=時,響應就是等幅振蕩性得,稱為無阻尼狀況。 電路響應為 響應曲線如圖、6 所示。抱負狀況下,電壓、電流就是一組相位互差0 度得曲線,由于無能耗,所以為等幅振蕩。等幅振蕩角頻率即為自由振蕩角頻率, 注：在無源網絡中,由于有導線、電感得直流電阻與電容器得介質損耗存在,r 不行能為零,故試

4、驗中不行能消失等幅振蕩。 2 零狀態響應 動態電路得初始儲能為零,由外施激勵引起得電路響應,稱為零輸入響應。 依據方程1,電路零狀態響應得表達式為： 與零輸入響應相類似，電壓、電流得變化規律取決于電路結構、電路參數,可以分為過阻尼、欠阻尼、臨界阻尼等三種充電過程。 3.狀態軌跡 對于圖 6、1 所示電路,也可以用兩個一階方程得聯立(即狀態方程)來求解: 初始值為 其中,與為狀態變量,對于全部 t得不同時刻，由狀態變量在狀態平面上所確定得點得集合,就叫做狀態軌跡。 三、試驗設備與器件 1. 低頻信號發生器 2. 溝通毫伏表 3. 雙蹤示波器 4. 萬用表 5. 可變電阻 6. 電阻、電感、電容 (電阻 100，電感 10mh、mh， 電容 47nf)，可變電阻(680）。 四、試驗內容(mlii仿真） 1. 按圖 6、所示電路接線(r 1 00 =m c47nf) 畫出仿真圖，如下,