1、實驗四二階電路的瞬態響應一實驗目的1觀察和測定RLC串聯電路的階躍響應和沖激響應，并研究電路參數對響應波形的影響。2觀察 RLC并聯諧振電路對高頻脈沖激勵的響應，并研究電路參數對響應波形的影響。二實驗原理說明1RLC串聯電路的階躍響應和沖激響應的觀察。圖 4-1 RLC 串聯電路響應實驗電路電路如上圖所示，其階躍響應和沖激響應可以有三種情況。R 2 L CR 2 L C時為過阻尼情況，時為欠阻尼情況，R 2 L 時為臨界情況。C因此對于不同R，其電路響應波形是不同的。因為沖激信號是階躍信號的導數，所以對線性時不變電路，沖激響應也是階躍響應的導數。為了便于用示波器觀察響應波形，實驗中用周期方波代

2、替階躍信號。而用周期方波通過微分電路后得到的尖頂脈沖代替沖激信號。2 高頻脈沖作用于 RLC并聯諧振回路的響應。圖 4-2 PLC 并聯電路響應實驗電路觀察如上圖所示電路在加上脈寬為0 的高頻脈沖沖激勵電流時，其輸出電壓的響應波形隨電路元件參數不同而不同。當回路對激勵信號載頻調諧時，在高頻脈沖寬度0 內，即 0 t 0 時間內響應電壓的振幅將按指數規律由零逐步增長至穩定值；當第一個高頻脈沖已經終止而第二個高頻脈沖尚未到來的時間內，即0 t T 時間內響應電壓的振幅將按指數規律逐漸衰減至零。可見響應電壓不能隨激勵電流作振幅的突變，其振幅的建立和衰減都需要一定的時間。如果回路的 Q值值太高（即R

3、太大），則振幅的建立和衰減經歷的時間過長，就可能和下一個脈沖相連，使斷續信號變為連續信號，從而使傳送的信息產生錯誤。當回路對激勵信號失諧時，響應電壓振幅在建立過程中，先隨時間增長， 然后圍繞其穩定值上下振蕩，并逐漸趨于穩態值。三實驗步驟1 觀測 RLC串聯電路階躍響應按圖 4-1 搭接線路，取 L=100mH，C=0.01uF ，用示波器觀察輸入 T=200us（T=100us）的方波，對于不同 R 值時，電容器兩端的電壓波形。2 觀測 RLC串聯電路沖激響應圖 4-3 RLC 串聯電路沖激響應實驗電路在 RLC串聯電路之前，設計一個 R1C1組成微分電路（注意時間常數要遠遠小于方波周期，即T

4、, 可取 R1=510 ,C1=0.01uF ，使周期階躍信號源變成周期沖激信號源。取方波周期 T=8ms， L=100mH， C=0.01uF ，用示波器觀察不同R 值時 RLC串聯電路電容兩端電壓波形。3高頻脈沖信號作用于RLC并聯諧振電路的響應圖 4-4 RLC并聯電路響應實驗電路如圖連線，在RLC并聯諧振電路前串接R1 電路使高頻脈沖波電壓源變成電流源，電感L 取200uH(如果實驗箱中沒有可取感值相近的電感) ，電容C 取200pF。用示波器觀察和描繪輸入電壓和不同描繪響應電壓波形。R值的響應波形， 采用調( 此實驗僅供參考)L 或給C再并聯電容的方法使回路失諧。觀察和四預習練習1 復習有關瞬態分析的理論，理解并掌握二階電路的階躍響應、沖激響應和高頻脈沖響應。2 定性畫出本實驗中不同電路參數的瞬態響應波形。五實驗器材1 信號與系統實驗箱2 示波器六實驗報告1 描繪不同時間常數的輸入和輸