实验四一阶rc电路过渡过程的研究.docxVIP

实验四 一阶 RC 电路过渡过程的研究 一、实验目的 1．了解示波器的原理，熟悉示波器面板上的开关和旋钮的作用，学会其使用方法； 2．学会信号发生器、交流毫伏表等电子仪器的使用方法； 3．研究一阶 RC 电路的过渡过程。 二、实验原理 1． RC 电路的脉冲序列响应 （a） （ b） 4.1.12 RC 电路及其响应 （a）RC 电路 （b）脉冲序列响应 为了观察图 4.1.12（a）所示 RC 电路过程中电压、电流的变化规律，采用如图 4.1.12（ b） 中 us 所示的矩形脉冲序列作为 RC 电路的输入信号。 矩形脉冲的脉宽 t ≥ 5 （ ＝ RC），则 RC 电 p 路的脉冲序列响应（如图 4.1.12（ b）所示）为： t U s (1 e ), 0 t t1 uC (t ) ( t t 1 ) U se , t1 t T t uR (t) U se , 0 t t1 ( t t1 ) － U se , t1 t T 当 tp 不变而适当选取大小不同的 R、 C 参数以改变时间常数 时，会使电路特性发生变化。 2．时间常数 的测量 时间常数 可以从响应波形中测量，测量原理如图 4.1.13 所示。 图 4.1.13 时间常数 的测量 三、仪器设备 1．示波器 2．交流毫伏表 3．信号发生器 四、实验内容与步骤 1．练习使用信号发生器和交流毫伏表 使信号发生器依次输出以下正弦波信号，用交流毫伏表测量其大小。 500 Hz 5 mV ； 1000 Hz 40 mV ； 30 kHz 1 V ； 150 kHz 3 V 。 2．练习使用示波器 （ 1）将示波器接通电源，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度” 、“聚焦”、上下、左右位移旋钮的作用。 （2）使信号发生器输出 3 V 、 1 kHz 正弦波信号，用示波器观察其电压波形，熟悉“ Y 轴衰减”旋钮的作用。 3）调节“扫描时间”和“稳定度”等旋钮，使荧光屏上显示的完整正弦波的个数增加或减少，如在荧光屏上得到一个、三个或六个完整的正弦波。 4）将正弦波信号频率改为 100 Hz ， 10 kHz ，调节有关旋钮使波形清晰稳定。 3．一阶  RC 电路响应的测量 按图 4.1.12 接线。调节信号发生器使其输出幅度 U s＝ 5 V，频率 f ＝ 500 Hz 的方波信号。 （1）取 C＝ 0.1 μF，用示波器分别观察 R＝ 1 k Ω、 R＝ 2 kΩ 两种情况下的 us、 uC 波形，测 量电路的时间常数 值，并记录。 （ 2）将图 4.1.14 中的 R 和 C 互换位置，用示波器分别观察 R＝ 1 k Ω、R＝ 2 k Ω两种情况下 的 us、 uR 波形，并记录。 图 4.1.14 一阶 RC 电路响应的测量电路 四、预习要求 1．认真阅读有关示波器、低频信号发生器、交流毫伏表全部内容，了解它们的工作原理 、 主要用途、使用范围和注意事项，熟悉各仪器面板上旋钮的作用。 2．复习有关一阶 RC 电路响应的内容，了解时间常数 的测量方法。 五、报告要求 1．根据实验结果，说明使用示波器观察波形时，需调节哪些旋钮达到： 1）波形清晰且亮度适中； 2）波形大小适当且在荧光屏中间； 3）波形完整； 4）波形稳定。 2．用示波器观察正弦波电压时，若荧光屏上出现图 4.1.15 所示波形，是哪些开关或旋钮位 置不对？如何调节？ 3．总结信号发生器、交流毫伏表的使用方法及注意事项。 图  4.1.15  由于开关或旋钮位置不对所引起的失真情况 4．在坐标纸上画出一阶电路的输入输出波形，并将测得的时间常数 明影响 的因素。  与计算值相比较，说 实验五 单管交流放大电路 一、实验目的 1．学习测量和调整放大器的静态工作点； 2．学习测量电压放大倍数； 3．了解共射极放大器的参数变化对静态工作点、放大倍数及输出波形的影响。 二、实验原理 图 4.1.14 基本放大电路实验电路图 单管放大电路实验原理图如图  4.1.16 所示。 1．由三极管组成的放大电路为了获得最大不失真输出信号，必须合理设置静态工作点。如 果静态工作点太高或太低，或者输入信号过大，都会使输出波形产生非线性失真。对应小信号放大器，由于信号比较弱，工作点都选择交流负载线的中点附近。一般采用改变偏置电阻方法来调节静态工作点。  RB 的 2．电压放大倍数 Au 是指放大电路正常（即不失真）工作时对输入信号的放大能力，即 ＝U o/U i，式中 Uo、U i 为输出和输入电压的有效值，可用晶体管毫伏表测出。  Au 三、仪器设备 1．直流稳压电源 2．晶体管毫伏表 3．万用表 4．信号发生器 5．示波器 四、实验内容与步骤 1．单管放大电路的静态研究 （ 1