电路实验仿真.docx

实验一RLC电路的阶跃响应实验目的观察并分析RLC二阶串联电路对阶跃信号的响应波形。了解电路参数RLC数值的改变会产生过阻尼、临界阻尼和欠阻尼3种响应情况。从欠阻尼情况的响应波形，读取振荡周期和幅值衰减系数。原理及说明跟一阶RC电路实验一样，我们仍用占空率为1/2的周期性矩形脉冲波输入图1-1的RLC串联电路。当这脉冲的持续时间和间隔时间很长的时候，就可认为脉冲上升沿是一个上升阶跃，而下降沿是一个下降阶跃。由于阶跃是周期性重复现的，所以在示波器上能观察到清晰、稳定的响应波形。图1-1RLC串联电路2.三种阻尼状态的上升阶跃的响应和下降阶跃的响应如下表:表1-1上升阶跃的响应〔正脉冲持续时间〕下降阶跃的响应〔脉冲间歇时间〕过阻尼态n|TR>2—Vci=(estest)L(SS)1212A/一一、u=A(Ses,tSest)C(SS)122112i=Gstest)L(SS)1212A乙一、u=(Ses2tSes1t)C(SS)122112临界阻尼态(TR=2—VC.Ai=一tetLuc=A-A(1+at)e«t.Ai=」tetLuc=A(1+at)e«t欠阻尼态R<2—Vc.Ai=etsinwtLuC=A-A―etsin(wt+巾).Ai=-——etsinwtLuc=A—etsin(wt+巾)1.从表1-1中可见，电路在欠阻尼态时，电容电压对上升阶跃的响应公式是uA1ietsin(t)］，对下降阶跃的响应公式是uAietsin(t)。所以我们可知阶跃响应的波形大致如图1-2所示。为了判别这种幅值衰减振荡的衰减速度，我们看两个相邻的同向的振幅之比值，它等于Ket/Ke(tt)et〔1-1〕这比率称为幅值衰减率，对其取对数，有lneTT〔1-2〕T1lneT?ln〔相邻幅值之比〕〔1-3〕这里a称为幅值衰减系数。图1-2衰减的正弦振荡曲线实验设备安装有Multisim软件的电脑一台实验容及步骤运行Multisim软件计算元件参数，其中R为5K的可调电阻，添加电子元件、脉冲信号源以及接地符号。修改脉冲信号源占空比50%，频率为10KHz，幅高A=2V。连接电路并参加虚拟双通道示波器，虚拟双通道示波器分别接输入信号和输出信号Uc，修改输出信号线颜色。.T4.5.调整可调电阻R>2日，让电路处于过阻尼状态，进展仿真，通过示波器观察电容上电压Uc的阶跃响应波形，并记录上、下阶跃的响应曲线。T调整可调电阻R彩2、：t，让电路处于临界阻尼状态，进展仿真，通过示波器观察电容上电压Uc的阶跃响应波形，并记录上、下阶跃的响应曲线。6.在0<R<2，一VC之间。进展仿真，阶跃的响应曲线。之值。原始数据要求围调节电阻，使欠阻尼状态的衰减振荡波能明显出现于两个阶跃通过示波器观察电容上电压Uc的阶跃响应波形，并记录上、下观测出衰减振荡周期T和相邻振幅的比值，并计算出衰减系数a五.画出在示波器上看到的过阻尼的波形定性）；画出示波器上看到的欠阻尼的波形〔定量，标出*，Y坐标上各点数值〕；测出欠阻尼状态的相邻两个同向振荡波形的幅度A1和A2值和振荡波形的周期值T，计算A1/A2值；画出电路图，标出元件参数。六.1.2.3.4.报告要求写出电路参数计算过程，包括不同状态下R的取值；振荡频率3，并计算出振荡周期T，然后和测量出的T比拟；在坐标纸上记录示波器的过阻尼、欠阻尼曲线；对于欠阻尼曲线，观测出衰减振荡波形的周期T和相邻振幅之比，从而计算出幅值衰减系数a;答复复习思考题七.思考题画出在示波器上看到的过阻尼的波形定性)；画出示波器上看到的欠阻尼的波形〔定量，标出*，Y坐标上各点数值〕；测出欠阻尼状态的相邻两个同向振荡波形的幅度A1和A2值和振荡波形的周期值T,计算A1/A2值；画出电路图,标出元件参数实验二连续时间系统的模拟、实验目的了解根本运算器一一加法器、标量乘法器、积分器的电路构造和运算功能掌握一阶系统的运算模拟方法，比拟一阶时间系统和运算模拟系统的阶跃响应掌握二阶系统的运算模拟方法，比拟二阶时间系统与运算模拟系统的频率特性、实验原理及说明无论是物理系统还是非物理系统，无论是电系统还是非电系统都可以用模拟装置——根本运算器进展模拟。模拟装置可以与实际的系统完全不同，但是两者的微分方程完全一样。输入输出关系及传递函数也完全一样。因而在对实际系统进展研