Ⅰ 一階電路的響應實驗結果與理論之間的聯系與差別
1、誤差大的話有可能是電容的標值和實際值不一致,建議測測電容的實際容值回。
2、真實答電感與理論電感有較大差別的,比如有電阻、分布電容鐵心損耗漏磁等等。也與觀察的儀器等等條件有關。試驗做的好時區別不大,而且誤差大部分可以預計預估的。
Ⅱ 一階電路實驗中測量時間常數時,為什麼要使方波的周期T≥8τ,當T<8τ時會出現什麼問題T是否越大越好
根據一階微分方程的求解得知uc=Ume^(-t/RC)=Ume^(-t/τ)。
方波的周期是T,對電容放電時間是T/2。如果充電時間足夠長,uc接近Um,在下半周期放電時可以看成從Um開始放電。即T/2>>τ時,uc(T/2)<<Um,可看作放電基本完成。
當T=8τ,T/2=4τ時,uc(4τ)=0.018Um
T≥8τ時誤差小於2%。如果T<8τ,誤差增大。當然理論上T是越大越好,但在誤差允許范圍內再大沒有實際意義。
Ⅲ 電容漏電對電壓的衰減有什麼影響(一階電路實驗)
電容漏電對電壓會造成兩方面的影響:1、漏電會導致電容極板間形成電荷轉移路徑,減弱電容的電荷存儲作用,相當於在極板間並聯了一個電阻(漏電流越大,該電阻值越小),降低與電容並聯的總電阻值,由 時間常數=RC,會減小時間常數,進而加快電容電壓的衰減速度,使得熱核時刻電壓值的理論計算結果都偏大。2、電容漏電流也是電容電流的一部分,其變化本身會直接引起電壓的改變,但一般漏電流的單位時間變化量很小,可以忽略。
Ⅳ 一階電路的響應實驗報告結論是什麼
結論就是電路的頻率響應,也就是電路的輸出與輸入的衰減值隨輸入頻率的變化關系。也可以用電路的通頻帶來表示。
研究一階電路零狀態、零輸入響應和全相應的的變化規律和特點,學慣用示波器測。
RC一階零輸入響應分析:
結論:
1、電容電壓與電流是隨時間按同一指數規律性衰減的函數。
2、響應與初始值成正比,衰減快慢與RC乘積有關。
3、電容不斷釋放能量,被除數電阻吸收,直到消耗完畢。
Ⅳ 一階電路實驗 元件參數的變化對過度過程的影響(要求:詳細,准確)
對RC一階電路的零輸入響應、零狀態響應少量地改變電容值或電阻值的時候發現,當電容值或電阻值增大時,放電過程和充電過程的時間變長.減小是則變短.
Ⅵ RC一階電路實驗為何通過觀察電阻上的電壓代替電容電流的充放電過程
因為示波器的原理決定只能顯示電壓波形,所有其他量當然包括電流都要轉換成電壓量來觀測。
Ⅶ 一階電路試驗中,實驗觀察到電感電壓的波形與理論分析是否一致為什麼
因為示波器的原理決定只能顯示電壓波形,所有其他量當然包括電流都要轉換成電壓量來觀測。
真實電感與理論電感有較大差別的,比如有電阻、分布電容鐵心損耗漏磁等等。也與觀察的儀器等等條件有關。試驗做的好時區別不大,而且誤差大部分可以預計預估的。
諧振時,理論上是相等的,但由於元件參數並非理想參數,尤其是電感元件有一定的等效電阻,而非理想的純電感。所以實驗時,數據與理論值有一定差距。
(7)一階電路實驗擴展閱讀:
要看L電壓波開,可將探頭分別接在L的兩端。要看L的電流波開,可將探頭分別接在R兩端。因為示波器探頭阻抗很高,只能測電壓,而電阻電壓波形與電流波形相同,RL串聯,R電流就是L電流,所以測R兩端電壓的波形就是L電流波形。
輸出電壓UL=XL*I =XL*U/R
所以輸出電壓隨著電路中電阻的減小而變大
Q=UL/U=XL/R 因此Q與R有直接關系
Ⅷ rc一階電路動態特性的觀察與測試實驗的誤差來源有哪些
晶體管共射極單管放大器
一、實驗目的
1、 學會放大器靜態工作點的調試方法,分析靜態工作點對放大器性能的影響。
2、 掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。
3、 熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。
二、實驗原理
圖10-1為電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路採用RB1和RB2組成的分壓電路,並在發射極中接有電阻RE,以穩定放大器的靜態工作點。當在放大器的輸入端B點加入輸入信號ui後,在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反,幅值被放大了的輸出信號u0,從而實現了電壓放大。只有測量放大器輸入電阻時,才可以從A點加入輸入信號。
圖10-1 共射極單管放大器實驗電路
在圖10-1電路中,當流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠大於晶體管T 的
基極電流IB時(一般5~10倍),則它的靜態工作點可用下式估算
UCE=UCC-IC(RC+RE)
電壓放大倍數
輸入電阻
Ri=RB1 // RB2 // rbe
輸出電阻
RO≈RC
1、 放大器靜態工作點的測量與調試
1)靜態工作點的測量
測量放大器的靜態工作點,應在輸入信號ui=0的情況下進行, 即將放大器輸入端與地端短接,然後選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表,分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。一般實驗中,為了避免斷開集電極,所以採用測量電壓UE或UC,然後算出IC的方法,例如,只要測出UE,即可用
算出IC(也可根據 ,由UC確定IC),
同時也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。
為了減小誤差,提高測量精度,應選用內阻較高的直流電壓表。
2)靜態工作點的調試
放大器靜態工作點的調試是指對管子集電極電流IC(或UCE)的調整與測試。
靜態工作點是否合適,對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高,放大器在加入交流信號以後易產生飽和失真,此時uO的負半周將被削底,如圖10-2(a)所示;如工作點偏低則易產生截止失真,即uO的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯),如圖10-2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以後還必須進行動態調試,即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui,檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足,則應調節靜態工作點的位置。
(a) (b)
圖10-2 靜態工作點對uO波形失真的影響
改變電路參數UCC、RC、RB(RB1、RB2)都會引起靜態工作點的變化,如圖10-3所示。但通常多採用調節偏置電阻RB2的方法來改變靜態工作點,如減小RB2,則可使靜態工作點提高等。
圖10-3 電路參數對靜態工作點的影響
2、放大器動態指標測試
放大器動態指標包括電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓(動態范圍)和通頻帶等。
1)電壓放大倍數AV的測量
調整放大器到合適的靜態工作點,然後加入輸入電壓ui,在輸出電壓uO不失真的情況下,用交流毫伏表測出ui和uo的有效值Ui和UO,則
2)輸入電阻Ri的測量
為了測量放大器的輸入電阻,按圖10-4 電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R,在放大器正常工作的情況下, 用交流毫伏表測出US和Ui,則根據輸入電阻的定義可得
圖10-4 輸入、輸出電阻測量電路
測量時應注意下列幾點:
① 由於電阻R兩端沒有電路公共接地點,所以測量R兩端電壓 UR時必須分別測出US和Ui,然後按UR=US-Ui求出UR值。
② 電阻R的值不宜取得過大或過小,以免產生較大的測量誤差,通常取R與Ri為同一數量級為好,本實驗可取R=1~2KΩ。
3)輸出電阻R0的測量
按圖10-4電路,在放大器正常工作條件下,測出輸出端不接負載 RL的輸出電壓UO和接入負載後的輸出電壓UL,根據
即可求出
在測試中應注意,必須保持RL接入前後輸入信號的大小不變。
4)最大不失真輸出電壓UOPP的測量(最大動態范圍)
如上所述,為了得到最大動態范圍,應將靜態工作點調在交流負載線的中點。為此在放大器正常工作情況下,逐步增大輸入信號的幅度,並同時調節RW(改變靜態工作點),用示波器觀察uO,當輸出波形同時出現削底和縮頂現象(如圖10-5)時,說明靜態工作點已調在交流負載線的中點。然後反復調整輸入信號,使波形輸出幅度最大,且無明顯失真時,用交流毫伏表測出UO(有效值),則動態范圍等於 。或用示波器直接讀出UOPP來。
圖 10-5 靜態工作點正常,輸入信號太大引起的失真
三、實驗設備與器件
1、實驗電路板 2、函數信號發生器
3、雙蹤示波器4、交流毫伏表
5、萬用表 6、模擬實驗箱
四、實驗內容
按圖10-1接線。先將實驗板固定到實驗箱面板上。電路板上是兩級放大電路,本實驗用第一級(左邊)放大器,實驗前用導線短接發射極100Ω電阻和+12V供電支路上開路點,交流毫伏表和示波器的屏蔽線信號線黑筆都聯公共端(發射極為公共端,即接地端),信號源輸出信號線紅筆接B點(與耦合電容C1相連),交流毫伏表的紅筆接B點時測量Ui,接輸出端(與耦合電容C2相連),則測量Uo。從示波器CH1、CH2引出信號線的兩個紅筆(探針)分別接放大器的輸入端和輸出端,可觀察ui和uo波形。
1、調試靜態工作點
接通直流電源前,先將RW調至最大,函數信號發生器輸出旋鈕旋至零。接通+12V電源、調節RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流電壓表測量UB、UE、UC及用萬用電表測量RB2值。
2、測量電壓放大倍數
在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS,調節函數信號發生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui 10mV,同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形,在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的UO值,並用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關系
3、觀察靜態工作點對電壓放大倍數的影響
置RC=2.4KΩ,RL=∞,Ui設為20mV,調節RW,改變大小IC,用示波器監視輸出電壓波形,在uO不失真的條件下,測量數組UO和AV值,
4、觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響
置RC=2.4KΩ,RL=2 KΩ,調節RW使IC=2.0mA,再逐步加大輸入信號,使輸出電壓u0 足夠大但不失真。 然後保持輸入信號不變,分別增大和減小RW,使波形出現失真,繪出u0的波形,並測出失真情況下的IC和UCE值,記入表10-4中。每次測IC和UCE 值時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。
五、實驗總結
1、 列表整理測量結果,並把實測的靜態工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值比較(取一組數據進行比較),分析產生誤差原因。
2、總結RC,RL及靜態工作點對放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的影響。
3、討論靜態工作點變化對放大器輸出波形的影響。
4、分析討論在調試過程中出現的問題。
Ⅸ 在做一階電路響應測試實驗中如何根據函數信號發生器的頻率來調節示波器
示波器是用來觀察和分析信號的,所以一開始是粗調,目的是先「抓」到信號,然後細調,對信號進行測量。
粗調時,時基的頻率大概是信號頻率的1/5到1/10,觸發電平旋鈕放到最小,讓屏幕能出現波形,再逐步加大觸發信號(旋鈕順時針方向旋動),波形就能穩定下來。