一階二階網絡接通和斷開直流電源的過渡過程實驗詳細概述

　　一、實驗目的

　　1． 觀察一階網絡的零狀態(tài)響應和零輸入響應。

　　2． 觀察二階網絡接通和斷開直流電源的三種過渡過程波形。

　　3． 學習使用信號發(fā)生器和示波器。

　　二、預習要求：

　　1．計算一階電路（RC、RL）滿足 4 倍的時間常數略小于信號脈沖寬度的電阻值。 2．計算二階電路的臨界電阻值。三、預備知識本實驗采用普通示波器來觀察一階二階網絡接通和斷開直流電源的過渡過程。因為過渡過程是瞬間消逝的過程，所以必須使這種過渡過程重復出現才能進行觀測，故本實驗用信號發(fā)生器輸出的方波信號代替直流電源的接通與斷開，如圖 4-1 所示，在方波的每一周期 T 內，前半周期給電路輸入脈沖信號，相當于電路與直流電源接通，后半周期對電路輸入信號為零，相當于直流電源短路，只要方波半周期大于過渡過程實際的持續(xù)時間，則在方波的每半個周期內將出現一次過渡過程。前半周期為網絡的零狀態(tài)響應，后半周期為網絡的零輸入響應，于是用普通示波器便可以觀測重復出現的零狀態(tài)響應和零輸入響應。本實驗要觀測一階網絡 RC 串聯電路、RL 串聯電路和二階網絡 RLC 串聯三種電路輸入方波的過渡過程，C 用 0.1μF 電容器，L 用 100mH 電感，R 用無感可調電阻箱。對一階電路進行觀測時，調節(jié)電阻箱使 4 倍的時間常數略小于脈沖寬度，以使在方波的前半個周期內出現一次零輸入響應，而后半個周期出現一次零狀態(tài)響應。對二階網絡進行觀測時，調節(jié)電阻箱使 R 等于或接近于 RLC 串聯電路的臨界電阻值 C L R ? 2 。然后增大或減小 R，便能觀察一階電路過渡過程隨時間常數而變化的波形及二階電路過渡過程的三種情況。