内容发布更新时间 : 2024/11/15 0:11:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验三 RC-阶电路的响应测试（仿真）

一、 实验目的

1. 在MULTISIM平台上测定RC一阶电路的零输入响应，零状态响应。 2. 研究时间常数τ的意义及微分，积分电路的特点。 3. 在MULTISIM环境中学会测绘观察图形。

一、 实验设备

1. 装有MULTISIM仿真软件系统的微型计算机 一台

二、 实验原理

1.RC—阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。

图3-1

2. 微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。

一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ=RC<

图3-2

若将图3-2中的R与C位置调换一下，即由C端作为响应输出，且当电路参数的选择满足τ=RC＞＞T/2时，如图3-2（b）所示即称为积分电路。

从输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。

三、 实验内容

1. 在MULTISIM平台上，自行设计RC一阶电路的零输入、零状态响应电路。 R= 10 kΩ C= 0.01 μF

根据R、C参数计算时间常数τ，以20倍τ为信号发生器输出的方波周期，方波幅值10V，观测波形变化并将对应零输入和零状态1τ~5τ时刻的输出电压记录在表3-1中。

表3-1 输出电压uc不同时刻电压值 uc（V） 记录项 零输入 测量值 1τ 3.6768 2τ 1.3515 1

3τ 496.7663m 4τ 182.5977m 5τ 67.1179m

计算值 测量值 零状态 计算值 2. 在MULTISIM平台上，自行设计微分、积分电路，并输入频率1kHZ、幅值2V的方波信号，按照以下表格的不同R、C参数，观测输出波形的变化并将输入输出波形记录在表格中。

U=2V 1000Hz

表3-2 测量参数 输入波形 波形 6.3233 8.6485 9.5032 9.8174 9.9329 微分输出波形 R=10kΩ，C=0.022μF 积分输出波形 R=10kΩ，C=0.01μF 四、 预习要求

1. 预习课文内容：仿真软件MULTISIM的应用。

2. 实验前先熟悉MULTISIM的界面及工具条，熟悉虚拟仪器的使用情况。 3. 信号源和示波器的接地端要共地。

五、 实验报告

1. 根据实验观测结果，在报告上绘出RC一阶电路充放电时的变化曲线，分析几倍τ时达到稳定状态。并说明测量时间常数τ的方法。

2. 根据实验观测结果，分析积分电路和微分电路的形成条件，阐明有何实用意义。 3. 什么样的电信号可以作为RC一阶电路零输入、零状态和全响应的激励信号。

2