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图 3-1
5、微分电路和积分电路是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周期有着特定的要求。
一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足
??RC??T2 时（T为方波脉冲的重复周期），且由R端作为响应输出，这就
成了一个微分电路，因为此时的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图3-2（a）所示。
图3-2
若将图3-2（a）中的R和C位置调换一下，即由C端作为响应输出，且
电路参数的选择满足
??RC??T2条件时，如图3-2(b)所示称为积分电路，
因为此时的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。
从输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程中仔细观察与记录。 三、实验设备
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序号 1 2 3 名称 函数信号发生器 双踪示波器 一阶、二阶实验电路板 型号与规格 数量 1 1 备注 DGJ—03 四、实验内容
1、实验电路
图3-3 一阶、二阶实验电路板 2、实验步骤
【1】 选择动态电路板上的R、C元件，令 ① R=10KΩ，C=3300Pf
组成如图3-1 （b）所示的充放电电路，E为函数信号发生器输出Um=3V，f=1KHZ的方波电压信号，用示波器同时观察激励和响应的波形，并求测时间常数τ，描绘激励和响应的波形。
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=0.01μf, 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。
【2】选择动态板上的R、C元件，组成如图3-2(a)所示的微分电路，令R=10KΩ，C=0.01μf。
在同样的方波激励信号（Um=3V，f=1KHZ）作用下，观察并描绘激励与响
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应的波形。
增减R之值，定性地观察对响应的影响，并作记录，当增至1MΩ时，输入和输出波形有何本质的区别。 五、实验注意事项
1、示波器的辉度不要过亮。
2、调节仪器旋钮时，动作不要过猛。
3、调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。
4、作定量测量时，“t/div”和“v/div”的微调旋钮置“标准” 位置。
5、为防止外界干扰，信号发生器的接地端与示波器的接地端要连接在一起（称共地）。 六、预习思考题
1、已知RC一阶电路R=10KΩ，C=0.1μf，试计算时间常数τ，并根据τ值的物理意义，拟定测定的方案
2、何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件？它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何？
七、实验报告
1、根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时uc的变化曲线，由曲线测得τ值，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原因。 2、根据实验观测结果，归纳积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特征。 3、心得体会及其它
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实验五 二阶动态电路响应的研究
一、实验目的
1. 测试二阶动态电路的零状态响应和零输入响应， 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。在实验中可获得过阻尼，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。本实验仅对GCL并联电路进行研究。 三、实验设备
序号 1 2 3 名 称 函数信号发生器 双踪示波器 动态实验电路板 型号与规格 数量 1 1 1 备注 DG03 自备 DG07
四、实验内容
动态电路实验板与实验十三相同，如图3-3所示。利用动态电路板中的元件与开关的配合作用，组成如图4-1所示的GCL并联电路。
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 Um＝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。 图4-1
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。
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。
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R1激励LCR2响应