五、实训注意事项
1. 用电流插头插座测量电流时， 要注意判别电流表的极性及选取适合的量程（根据所给的电路参数，估算电流表量程）。
2.实训中，如果测得的I或U为负值，则计算传输参数时取其绝对值。 六、预习思考题
1. 试述双口网络同时测量法与分别测量法的测量步骤， 优缺点及其适用情况。 2. 本实训方法可否用于交流双口网络的测定？ 七、实训报告
1. 完成对数据表格的测量和计算任务。
2. 验证级联后等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。 3. 总结、归纳双口网络的测试技术。
实训二十 RC一阶电路的响应测试
一、实训目的
1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。 2. 学习电路时间常数的测量方法。 3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。 4. 进一步学会用示波器观测波形。 二、原理说明
1．动态网络的过渡过程是十 分短暂的单次变化过程。要用普通 示波器观察过渡过程和测量有关的 参数，就必须使这种单次变化的过 程重复出现。为此，我们利用信号 发生器输出的方波来模拟阶跃激励
信号，即利用方波输出的上升沿作 (a) 零输入响应 (b) RC一阶电路 (c) 零状态响应 为零状态响应的正阶跃激励信号； 图 20-1
利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.图20-1（b）所示的 RC 一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。
3. 时间常数τ的测定方法。用示波器测量零输入响应的波形如图20-1(a)所示。
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根据一阶微分方程的求解得知uc＝Ume如图20-1(c)所示。
4． 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
T-t/RC
＝Ume
-t/τ
。当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368Um。
RR此时所对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到0.632 Um所对应的时间测得，
CuiR c<
T列脉冲的重复激励下，当满足τ＝RC<<时（T为方波脉冲的重复周期），且由R两端的
2电压作为响应输出，这就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压 的微分成正比。如图21-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
若将图20-2(a)中的R与C位置调换一下，如图20-2(b)所示，由 C两端的电压作为响应输出。当电路的参数满足τ＝RC>>τ/2条件时，即称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。
从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实训过程仔细观察与记录。 三、实训设备 序号 1 2 3 四、实训内容
1. 按图20-1(b)所示连接实训电路。选R＝10kΩ，C＝6800pF；u为脉冲信号发生器输出的Up-p＝3V、f＝1kHz的方波电压信号，并通过两根同轴电缆线，将激励源u和响应
名 称 脉冲信号发生器 双踪示波器 实训元件 型号与规格 数量 1 1 1 备注 自备 DDZ-11 uc的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与
响应的变化规律，请测算出时间常数τ，并用 方格纸按1:1 的比例描绘波形。少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。
2. 令R＝10kΩ，C＝0.1μF，观察并描绘响应的波形，继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。
3. 令C＝0.01μF，R＝100Ω，组成如图21-2(a)所示的微分电路。在同样的方波激励信号（Up-p＝3V，f＝1kHz）作用下，观测并描绘激励与响应的波形。
增减R之值，定性地观察对响应的影响，并作记录。当R增至1MΩ时，输入输出波 形有何本质上的区别？ 五、实训注意事项
1. 调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实训前，需熟读双踪示波器的使用说明书。观察双踪时，要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。
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2. 信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地）， 以防外界干扰而影响测量的准确性。 六、预习思考题
1. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、 零状态响应和完全响应的激励信号？
一、实训目的
1. 学习用实训的方法来研究二阶动态电路的响应， 了解电路元件参数对响应的影响。 2. 观察、分析二阶电路响应的三种状态轨迹及其特点， 以加深对二阶电路响应的认识与理解。 二、原理说明
一个二阶电路在方波正、负阶跃信号的激励下，可获得零状态与零输入响应，其响应的变化轨迹决定于电路的固有频率。当调节电路的元件参数值，使电路的固有频率分别为负实数、共轭复数及虚数时，可获得单调地衰减、衰减振荡和等幅振荡的响应。在实训中可获得过阻尼，欠阻尼和临界阻尼这三种响应图形。
简单而典型的二阶电路是一个RLC串联电路和GCL并联电路，这二者之间存在着对偶关系。本实训仅对GCL并联电路进行研究。 三、实训设备
序号 1 2 3 4 四、实训内容
1. 按图21-1所示连接GCL并联实训电路。令R1＝10kΩ，L＝4.7mH，C＝1000PF，R2为10kΩ可调电阻。令脉冲信号发生器的输出为Up-p＝1.5V，f＝1kHz的方波脉冲，通过同轴电缆接至图中的激励端，同时用同轴电
1. 调节可变电阻器R2之值， 观察二阶电路的零输入响应和零状态响应由过阻尼过渡到临界阻尼，最后过渡到欠阻尼的变化过渡过程，分别定性地描绘、记录响应的典型变化波形。
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激励LCR2实训二十一 二阶动态电路响应的研究
名 称 脉冲信号发生器 双踪示波器 实训元件 可变电阻器 型号与规格 10k 数量 1 1 1 1 R1备注 自备 DDZ-11 DDZ-12 响应图 21-1
缆将激励端和响应输出接至双踪示波器的YA和YB两个输入口。
2. 调节R2使示波器荧光屏上呈现稳定的欠阻尼响应波形， 定量测定此时电路的衰减常数α和振荡频率ωd。
3. 改变一组电路参数，如增、减L或C之值，重复步骤2的测量，并作记录。随后仔细观察，改变电路参数时，ωd与α的变化趋势，并作记录。 电路参数 实训次数 1 2 3 4 五、实训注意事项
1. 调节R2时，要细心、缓慢，临界阻尼要找准。
2. 观察双踪时，显示要稳定，如不同步， 则可采用外同步法触发（看示波器说明）。 六、预习思考题
1. 根据二阶电路实训电路元件的参数， 计算出处于临界阻尼状态的R2之值。 2. 在示波器荧光屏上， 如何测得二阶电路零输入响应欠阻尼状态的衰减常数α和振荡频率ωd？ 七、实训报告
1. 根据观测结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻尼、 临界阻尼和欠尼的响应波形。
2. 测算欠阻尼振荡状态时的α与ωd。 3．归纳、总结电路元件参数的改变对 响应变化趋势的影响。
4. 心得体会及其它。
附录：欠阻尼状态下α与ωd的测算。 用示波器观察欠阻尼状态时U0的波形， 应如图21-2所示，则： ωd =2π/T? , α=
Uln2 。 T?U1元 作 参 数 R1 10kΩ 10kΩ 30kΩ 10kΩ R2 调 至 欠 阻 尼 态 测量值 C 1000PF 0.01μF 0.01μF 0.01μF α ωd L 4.7mH 4.7mH 4.7mH 10mH 图21-2
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