rc实验中为什么要改变采样电阻阻值值来观察波形

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在RC暂态过程中,固定方波的频率而改变电阻的阻值,为什么有不同的波形?而改变方波的频率会得到类似的波形吗?
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你用示波器观察吗?另外振荡周期与角频率的关系是固定的,与频率无关?
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在RC电路中,固定方波频率f而改变R的阻值,为什么会有不同的波形
在RC电路中,固定方波频率f而改变R的阻值,为什么会有不同的波形?若固定R而改变方波频率f,会得到类似的波形吗?为什么
频率是根据什么改变的,示波器是将电信号转化成可视信号的仪器,阻值改变,电压就改变,频率肯定也就变了,,改变波形,也会得到一样的波形
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1.拿零状态状态和零输入响应来说。你改变R,就相当于改变了时间常数(t=RC,t就是tao),所以零输入响应的速度就变了,相当于衰减快了。而零状态响应除了相应的速度变了,而且幅值也变了。所以会有各种不同波形。换个角度从暂态和稳态角度来说。改变R,改变了暂态响应的幅值和时间常数,也改变了稳态响应的幅值。由于零状态状态和零输入响应与暂态和稳态响应是对应的。所以结果是一样的。2.改变输入也就是方波的频率,会改变输出波形的频率,但是不会得到与第一问相似的波形。因为系统的时间常数,和幅值都没有变化,只是频率改变了。
你可以请教下面的优秀教师:不是呀,黄军被判处徒刑,现在官复原位,月薪6000元,目前还是正式的教师呢,符合教师法吗?????????????????!!!!!!!!!!
电流变了,波形就随着变了
RC也可以震荡
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实验六一阶RC电路的研究
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一阶RC电路的研究
一、实验目的
1.研究一阶RC电路的充电和放电特性。
2.了解测定RC电路时间常数的方法。
3.用示波器观察RC电路的方波响应。
二、实验原理
1.电路时间常数的测定方法
RC电路充放电时,其时间常数τ值的大小决定电容充电和放电的快慢。当电路过渡过程持续时间t为τ值的4~6倍时,可认为电路达到稳定状态,过渡过程基本结束。实验测定τ的值,一般有以下几种方法:
(1)充电时,由可知,当t=τ时,,于是在充电曲线上找出的点所对应的时间即为τ值,如图6- 1(a)所示。
电路时间常数
τ值的测定
(2)在电流曲线上任取a和b两个点。如图6-1 (b)所示。由于a,b两点在曲线上,所以a、b两点的坐标a[i1,t1]和b[i2,t2]满足方程。通过代换可得
(3)在电流曲线上任取一点D,过D点作切线DF和垂线DE,如图6-1 (c)所示。则次切距EF的长度便是τ的值,即。
2.RC电路的方波响应
(1) 图6-2(a)是微分电路,输入电压ui为图6-2(b)所示的矩形脉冲电压,T为脉冲电压的周期,。由于τ=RC与T相比小得多,电容的充放电在远小于T的时间内即可完成。图6-2(b)画出了电压uC和u0的波形,其中过渡过程的时间宽度是放大画出的。在大多数时间内,,而,即输入电压和输出电压近似成微分关系。
(2) 图6-3(a)是积分电路,输入电压是周期为T的矩形脉冲电压,。由于τ=RC与T相比大得多,电容的充放电进行得十分缓慢,在大多数时间内,,而,,即,因此输出电压u0与输入ui近似成积分关系。图6-3(b)是ui、uR及u0的波形。
三、仪器与设备
GDDS型高性能电工系统实验装置 DGJ—3型电工技术实验装置
称 型号规 格 数量 备注 序号 名
称 型号 数量 备注
1 直流稳压电源 0~25V
1 函数信号发生器
2 直流电压表 20V 1 JDV
-21 2 双踪示波器
3 直流电流表 2mA 1 JDA
-21 3 一阶、二阶实验线路板
4 电容 4700μF 1 D02
5 电阻 10KΩ 1 D01
四、实验步骤
**注意:GDDS型高性能电工系统实验装置的实验步骤为1~3,DGJ-3型电工技术实验装置的实验步骤为4~5。
1.按图6-4(a)接线,取电阻阻值R为10kΩ,电容C为4700μF,电压表用JDV—21直流电压表20V电压挡,开关S预置于闭合位置(可用连接导线将电容器短接,断开连接导线时开始计数)。调直流稳压电源的输出电压US,使毫安表指示值为1.5mA。然后断开开关S的同时秒表开始计时,每相隔一定的时间(开始时间间隔可取10秒,50秒后时间间隔可适当延长),将毫安表和电压表指示值记入表6-1中。
实验接线图
充 电 时 的 测 量 值 计算
给定的时间 s
2.按图6-4(b)接线,取R为10kΩ,C为4700μF,调节稳压电源电压US,使毫安表指示值为1.5mA。然后打开开关S的同时秒表开始计时,每相隔一定的时间(开始时间间隔可取10秒,50秒后时间间隔可适当延长),将毫安表指示值记入表6-2中。
放 电 时 的
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[电子百科] RC正弦波发生器及波形变换(综合性实验)
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RC正弦波发生器及波形变换(综合性实验)
一、理论知识与预习要求
正弦波振荡器有很多种形式,在RC正弦波振荡器中,应用最为广泛的是文氏电桥振荡器,文氏电桥振荡器具有电路简单、波形失真外、频率调节方便等优点,正弦波通过比较器即可得到矩形波,而滞翅比较器则是采用最为广泛的电压比较器,具有抗干扰性强的优点,本实验电路采用文氏电桥振荡器产生正弦波,然后采用滞翅比较器对其整形而得到矩形波.实验电路如图2. 52所示.
1.文氏电桥振荡器
文氏电桥振荡器由两部分组成,即和反馈网络.反馈网络以A点作为输入端,B点作为输出端.其幅频特性和相频特性如图2. 53所示.
2.滞迥比较器
由于比较器中的运算工作在开环状态,其输出只有高电平和低电平两种状态(其中低电平为负电压).从图2. 52中可以看到,输出的高电平和低电平应为稳压管的反向击穿电压与另一只稳压管的正向导通压降之和,设其值为±U。。,显然,选择不同的稳压管可以得到不同的输出幅度。
二、实验电路的进一步分析
1.正弦波振荡器的输出幅度
正弦波振荡器实际上是在某一个频率fo上满足了正反馈条件,即相位条件,并且同时在fo频率上满足AF>1的幅度条件.这个幅度条件使振荡器在起振过程中输出幅度不断增大,直到达到放大器的限幅区域(即进入放大器中管子的饱和区和截止区).这时一方面输出波形会出现失真,另一方面放大器达到其最大输出幅度.
在图2. 52所示的实验电路中,放大器的最大输出幅度取决于运放I。M741的输出幅度.运放的最大输出幅度称为输出摆幅(output swing).运放的输出摆幅取决于其供电电压,但是并不等于供电电压,从附录IV的特性参数表中可以查到其输出电压摆幅(output voltage swing)犄性:在±20 V供电电压、负载R1.一10 kQ的测试条件下,输出摆幅为±16 V(最小值).最大输出电平与供电电压相差4 V.故在图2.52所示实验电路中,I。M741的供电电压为土12 V,输出摆幅最小可达±8 V.
2.正弦波振荡器的波形失真
在正弦波振荡器的起振过程,输出幅度会不断增大,直到达到放大器的限幅区域,此时输出波形因为限幅而发生削峰失真,放大器的增益A就下降(输入不断增大但是输出因限幅保持不变,故增益A下降),从而使得振荡器由AF>1的起振过程过渡到AF-1的稳幅状态.但是此时输出波形不可避免会产生失真.如果要解决这个问题,则必须施加外稳幅措施,图2. 52所示的实验电路并没有外稳幅电路,但是设置了一个器.这个电位器可以调节放大器的增益A,改善输出波形的失真情况.当调节电位器使得输出波形失真最小的时候,恰恰是AF几乎等于1但是略微大于1的时候.因为此时输出波形只要略微产生失真,放大器增益A就会略微下降,这时整个环路就会由AF>1进入AF-1的稳幅状态.
但是这种正弦波振荡器输出波形失真的措施只具有实验意义,并没有实应用上的意义.这是因为如果某种因素导致放大器的增益略有下降,如电位器触点因振动而略有改变,或者因为反馈电阻R3的误差,或者因为负载的变动等,就会使得整个环路因不满足AF>1而停振.这对于实际的电子设备是绝对不允许的.
3.正弦波搌荡器的振荡频率
在图2. 52所示电路中文氏电桥振荡器的振荡频率由fo一2亳E决定.如果Ri和R2取1.2MQ,则可以计算得到fo一282.2 Hz.显然如果Ri和R2取12 kQ,则.,j一28. 22 kHz.但是需要注意,实际的振荡频率与计算所得的理论值之间会存在明显的误差,并且这种误差可能远远大于元器件参数的误差所导致的振荡频率的误差.尤其是在振荡频率较高的时候,这种误差会更为显著.
之所以会产生这种现象,是因为当运放工作频率较高时,由于运放内部放大器中管子的结会导致其输出正弦波的相移,这种相移一方面是滞后相移(即负的相移),另一方面频率越高相移越大.那么整个环路为了满足环路相移为零的相位条件,反馈网络必须提供超前的相移(即正的相移),从而导致只能在低于fo的频率上满足相位条件.故实际的振荡频率将会低于由^一2b蚕计算所得到的理论上的振荡频率.
4.正弦波振荡器的定时元件参数选择
虽然由公式fo一磊斋石可以根据给定的,。计算出RC的参数,但是如何对尺和C分别取值呢?从图2. 52中可以看到,在文氏电桥振荡器部分,放大器的输入电阻(即从B点向右看进去的交流电阻)与反馈网络中的R2和C2处于并联状态,所以实际R。的等效电阻会因此发生改变,从而造成理论值与实际值的误差,设放大器的输入屯阻为R.,显然只有满足Rl远远大于Rz才能避免这种现象.尽管R2 =1.2 MQ比较大,但是图2.52中以B点为输入、C点为输出的放大器的输入阻抗的输入电阻远远大于R2.这是因为I,M741的输入电阻本身比较大(可以从附录的中查到该指标),同时又由于放大器是串联负反馈形式,故放大器的输入电阻为运放输入电阻的I1+AFI倍,而运放的电压增益A很大,故I1+AF|相当大.
如果将Ri和R2取值过小,则C的取值必然很大,则反馈网络A点到地之间的交流阻抗就会太小,而这个阻抗是放大器负载的一部分,该阻抗过小则运放驱动能力将不允许.
另外,如果电容Cl和C2过小,则容易受到电路分布电容和放大器输入电容的影响,也需要避免.
在充分考虑以上情况下,|R和C的取值可以在比较大的范围内任意取值,同样也是由于上述原因,RC正弦波振荡器不可以工作在频率很高的情况,其振荡频率一般不超过几兆赫兹.
5.滞翅比较器输出端的限幅电路
图2. 52中的滞翅比较器部分中,其输出端采用了两个稳压管对输出电压进行限幅.实际上即使不采用这种限幅,电路也完全是可以正常工作的,但是其输出电压受电源电压的影响,同时滞翅比较器的阈值也会受电泺电压的影响,采用限幅措施后这种影响就不存在了,而且可以将输出电压设置为所需要的值。
三、实验目的
①加深对正弦波振荡器和滞翅比较器原理的理解.
②扩展实际应用方面的知识,
③初步了解运放性能指标的作用.
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