哈尔滨工业大学：《电路仿真》课程教学资源（电路实验）一阶电路的暂态过程

哈雨演工业大学电工电子实验教学中心实验报告班级学号姓名台号成绩日期时间教师批改报告助教课外辅导RC 电路的暂态过程一、实验内容1．设备简介.---Fluke190测试仪Fluke 190测试仪有4个独立的隔离输入通道，可在具有不同接地参考的混合电路中同时对 4路不同的电压、电流信号进行测量。因此，消除了以往实验中考虑“共地”问题所带来的不便。本次实验采用该测试仪的示波器（Scope）功能测量一阶动态电路输入及输出信号的电压波形曲线。若要选择输入端口A电压信号的峰-峰值（Peak-Peak）测量作为第一个读数，请按照以下步骤操作：1）打开电源开关①。HRYEORN2）按下SCOPE按键显示示波器（SCOPE）按键标签READIGCLOSE3）按下F2按键打开读数（READING.）莱单READINGS4）按下F1按键选择需要显示的读数编号，如读数1（READING1）。5）利用按键，选择onA。突出显示标记将跳至下一个测量字段。Poa6）利用按键，打开PEAK（峰值）菜单，选择Peak-Peak电压峰峰值作为示波器读数显示在屏幕上方提示：测试仪电压测试线类型设置步骤如下，以输入端口A为例1）按下A按键显示输入端口A（INPUTA）按键标签

电工电子实验教学中心实验报告 姓名 班级 学号 台号 成绩 日期 时间 教师 批改报告助教 课外辅导 RC 电路的暂态过程 一、实验内容 1. 设备简介- Fluke 190 测试仪 Fluke 190 测试仪有 4 个独立的隔离输入通道，可在具有不同接地参考的混合电路中同时对 4 路不同的电压、电流信号进行测量。因此，消除了以往实验中考虑“共地”问题所带来的不便。 本次实验采用该测试仪的示波器（Scope）功能测量一阶动态电路输入及输出信号的电压波形曲 线。 若要选择输入端口A电压信号的峰-峰值（Peak-Peak）测量作为第一个读数，请按照以下步 骤操作： 1）打开电源开关 。 2）按下SCOPE按键显示示波器（SCOPE）按键标签 。 3）按下F2按键打开读数（READING.）菜单 。 4）按下F1按键选择需要显示的读数编号，如读数1（READING 1）。 5）利用 按键，选择on A。突出显示标记将跳至下一个测量字段。 6）利用 按键，打开PEAK（峰值）菜单 ，选择 Peak-Peak电压峰峰值作为示波器读数显示在屏幕上方。 提示：测试仪电压测试线类型设置步骤如下，以输入端口 A 为例。 1) 按下 按键显示输入端口A（INPUT A）按键标签

电工电子实验教学中心实验报告APROEE COHAUatae202）按下F3按键打开A端口探针（PROBEONA）菜单3）利用按键，选择探针类型为电压（Volage），衰减系数为1:1。Bandaidth:reier4）按下F4按键打开输入A选项（INPUTAOPTIONS）菜单带宽（Bandwidth）选择20kHz(HFreject)。2.RC电路的暂态过程（I）RC电路时间常数t的测量1）按图4.1接线，其中电阻R、电容C分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号u由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。RO.u图4.12）调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移0V、占空比50%的矩形脉冲电压3）调节电阻箱和电容箱，选择适当的R、C值，满足条件t=RC~0.2tp（tp=T/2）4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压ue的暂态波形。5）记录R、C值及绘制输出电压ue波形。6）根据ue波形测量t值，根据R、C值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压uc波形产生的影响。提示：在测试仪的示波器模式下按下CURSOR按键，显示CURSOR按键D9ODSOR可以使用光标进行时间测量 (T、1/T)、mVs-mAs-mWs 测量，或者光标间扫迹部分的有效值(RMS）测量。（2）RC积分电路1）按图4.1接线，其中电阻R、电容C分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号u由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。2）调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移0V、占2

电工电子实验教学中心实验报告 2 2) 按下 按键打开A端口探针（PROBE ON A）菜单 。 3) 利用 按键，选择探针类型为电压（Voltage），衰减系数为1:1。 4) 按下 按键打开输入A选项（INPUT A OPTIONS）菜单 ， 带宽（Bandwidth）选择 20 kHz (HF reject)。 2. RC 电路的暂态过程 （1） RC 电路时间常数 τ 的测量 1) 按图 4.1 接线，其中电阻 R、电容 C 分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号 ui 由函数 信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 R ui C 图 4.1 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电容箱，选择适当的 R、C 值，满足条件 τ＝RC≈0.2tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uc的暂态波形。 5) 记录 R、C 值及绘制输出电压 uc波形。 6) 根据 uc波形测量 τ 值，根据 R、C 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uc波形产生的影响。 提示： 在测试仪的示波器模式下按下 按键，显示CURSOR按键 。 可以使用光标进行时间测量 (T、1/T)、mVs-mAs-mWs 测量，或者光标间扫迹部分的有 效值 (RMS) 测量。 （2）RC 积分电路 1) 按图 4.1 接线，其中电阻 R、电容 C 分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号 ui 由函数 信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占

电工电子实验教学中心实验报告空比50%的矩形脉冲电压。）调节电阻箱和电容箱，选择适当的R、C值，满足条件t=RC~10tp（tp=T/2）4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压ue的波形。5）记录R、C值及绘制输出电压 ue波形。6）根据R、C值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压uc波形产生的影响。（3）RC微分电路1）按图4.1接线，其中电阻R、电容C分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号u由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。2）调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移0V、占空比50%的矩形脉冲电压。3）调节电阻箱和电容箱，选择适当的R、C值，满足条件t=RC~0.1tp（tp=T/2）。4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压R的波形。5）记录R、C值及绘制输出电压uR波形。6）根据R、C值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压uR波形产生的影响。（4）RC耦合电路1）按图4.1接线，其中电阻R、电容C分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号讯由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。2）调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移0V、占空比50%的矩形脉冲电压。3）调节电阻箱和电容箱，选择适当的R、C值，满足条件t=RC~10tp（tp=T/2）。4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压uR的波形。5）记录R、C值及绘制输出电压波形。6）根据R、C值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压波形产生的影响。3.RL电路的暂态过程（1）RL积分电路1）按图4.2接线，其中电阻R、电感L分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号u由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。3

电工电子实验教学中心实验报告 3 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电容箱，选择适当的 R、C 值，满足条件 τ＝RC≈10tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uc的波形。 5) 记录 R、C 值及绘制输出电压 uc波形。 6) 根据 R、C 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uc波形产生的影响。 （3） RC 微分电路 1) 按图 4.1 接线，其中电阻 R、电容 C 分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号 ui 由函数 信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电容箱，选择适当的 R、C 值，满足条件 τ＝RC≈0.1tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uR的波形。 5) 记录 R、C 值及绘制输出电压 uR波形。 6) 根据 R、C 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uR波形产生的影响。 （4） RC 耦合电路 1) 按图 4.1 接线，其中电阻 R、电容 C 分别由电阻箱及电容箱提供，输入信号 ui 由函数 信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电容箱，选择适当的 R、C 值，满足条件 τ＝RC≈10 tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uR的波形。 5) 记录 R、C 值及绘制输出电压 uR波形。 6) 根据 R、C 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uR波形产生的影响。 3. RL 电路的暂态过程 （1） RL 积分电路 1) 按图 4.2 接线，其中电阻 R、电感 L 分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号 ui 由函数信 号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测

电工电子实验教学中心实验报告o+ua图4.2调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移OV、占2）空比50%的矩形脉冲电压。3）调节电阻箱和电感箱，选择适当的R、L值，满足条件t=L/R=10tp（tp=T/2）。4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压u的波形。5）记录R、L值及绘制输出电压波形。6）根据R、L值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压饿波形产生的影响。（2）RL微分电路1）按图4.2接线，其中电阻R、电感L分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号u由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移0V、占20空比50%的矩形脉冲电压。3）调节电阻箱和电感箱，选择适当的R、L值，满足条件r=L/R~0.1tp（t=T/2）。4）通过测试仪示波器功能，观察输出电压u的波形。5）记录R、L值及绘制输出电压u波形。6）根据R、L值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压u波形产生的影响。（3）RL耦合电路1）按图4.2接线，其中电阻R、电感L分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号谨由函数信号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。2）调节函数信号发生器，使其输出频率1kHz、峰峰值5V（测量值）、直流偏移OV、占空比50%的矩形脉冲电压。3）调节电阻箱和电感箱，选择适当的R、L值，满足条件t=L/R=10tp（tp=T/2）。4）通过测试仪的示波器功能，观察输出电压u的波形。4

电工电子实验教学中心实验报告 4 R L ui 图 4.2 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电感箱，选择适当的 R、L 值，满足条件 τ＝L/R≈10tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uR的波形。 5) 记录 R、L 值及绘制输出电压 uR波形。 6) 根据 R、L 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uR波形产生的影响。 （2） RL 微分电路 1) 按图 4.2 接线，其中电阻 R、电感 L 分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号 ui 由函数信 号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电感箱，选择适当的 R、L 值，满足条件 τ＝L/R≈0.1tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪示波器功能，观察输出电压 uL 的波形。 5) 记录 R、L 值及绘制输出电压 uL 波形。 6) 根据 R、L 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uL 波形产生的影响。 （3） RL 耦合电路 1) 按图 4.2 接线，其中电阻 R、电感 L 分别由电阻箱及电感箱提供，输入信号 ui 由函数信 号发生器提供，输入信号及输出信号的波形分别通过测试仪的任意两个通道观测。 2) 调节函数信号发生器，使其输出频率 1kHZ、峰峰值 5V（测量值）、直流偏移 0V、占 空比 50％的矩形脉冲电压。 3) 调节电阻箱和电感箱，选择适当的 R、L 值，满足条件 τ＝L/R≈10tP（tP＝T/2）。 4) 通过测试仪的示波器功能，观察输出电压 uL 的波形

电工电子实验教学中心实验报告5）记录R、L值及绘制输出电压uL波形。6）根据R、L值计算t值。7）调节电阻箱，观察t值变化对输出电压u波形产生的影响。二、思考题1.将方波信号转换为尖脉冲信号，可通过什么电路实现？2.将方波信号转换为三角波信号，可通过什么电路实现？三、实验注意事项1.全程使用FLUKE190测试仪SCOPE模式测量电压波形及数据，万用表仅用于确认元件参数值及排查线路故障2.应用测试仪测量时，首先设置其为自动测量状态（通过屏幕右上方是否显示“AUTO确认）3.测量波形曲线的峰峰值时，若有尖峰毛刺等影响，可使用测试仪光标测量功能。四、实验报告的整理实验报告应用统一规定的报告纸手写或打印，字迹工整、表格规范。实验报告内容应包括一、实验目的二、实验仪器及模块三、实验内容：包括每个实验项目的实验步骤、自行设计表格（可参考原始数据记录表格），填写数据，绘制曲线，完成思考题。四、实验结论：必要的实验数据分析或本次实验的收获与体会等

电工电子实验教学中心实验报告 5 5) 记录 R、L 值及绘制输出电压 uL 波形。 6) 根据 R、L 值计算 τ 值。 7) 调节电阻箱，观察 τ 值变化对输出电压 uL 波形产生的影响。 二、思考题 1. 将方波信号转换为尖脉冲信号，可通过什么电路实现？ 2. 将方波信号转换为三角波信号，可通过什么电路实现？ 三、实验注意事项 1. 全程使用 FLUKE190 测试仪 SCOPE 模式测量电压波形及数据，万用表仅用于确认元件 参数值及排查线路故障。 2. 应用测试仪测量时，首先设置其为自动测量状态（通过屏幕右上方是否显示“AUTO” 确认）。 3. 测量波形曲线的峰峰值时，若有尖峰毛刺等影响，可使用测试仪光标测量功能。 四、实验报告的整理 实验报告应用统一规定的报告纸手写或打印，字迹工整、表格规范。实验报告内容应包括： 一、实验目的 二、实验仪器及模块 三、实验内容：包括每个实验项目的实验步骤、自行设计表格（可参考原始数据记录 表格），填写数据，绘制曲线，完成思考题。 四、实验结论：必要的实验数据分析或本次实验的收获与体会等

电工电子实验教学中心实验报告原始数据记录注：原始数据与实验报告不允许用铅笔记录和书写。RC电路暂态过程的测量参数波形名称波形图RkQeRC电路暂态C/uF过程输出电压T计算值波形t/ms测量值RC积分、微分、耦合电路实验数据参数波形图波形名称RkQlelRC积分电路C/uFO7输出电压波形t/msRkQuRyRC微分电路C/uF输出电压波形t/msRkQURRC耦合电路ChuF输出电压波形t/ms

电工电子实验教学中心实验报告 6 原始数据记录 注:原始数据与实验报告不允许用铅笔记录和书写。 RC 电路暂态过程的测量 波形名称 参数 波形图 RC 电路暂态 过程输出电压 波形 R/kΩ O uc t C/μF τ/ms 计算值 测量值 RC 积分、微分、耦合电路实验数据 波形名称 参数 波形图 RC 积分电路 输出电压波形 R/kΩ O uc t C/μF τ/ms RC 微分电路 输出电压波形 R/kΩ O uR t C/μF τ/ms RC 耦合电路 输出电压波形 R/kΩ O uR t C/μF τ/ms

电工电子实验教学中心实验报告RL积分、微分、耦合电路实验数据波形名称参数波形图RkOURyRL积分电路输L/mH出电压波形t/msRKQULyRL微分电路输L/mH 出电压波形tinsRkQuLRL耦合电路输L/mH出电压波形t/ms教师签字：

电工电子实验教学中心实验报告 7 RL 积分、微分、耦合电路实验数据 波形名称 参数 波形图 RL 积分电路输 出电压波形 R/kΩ O uR t L/mH τ/ms RL 微分电路输 出电压波形 R/kΩ O uL t L/mH τ/ms RL 耦合电路输 出电压波形 R/kΩ O uL t L/mH τ/ms 教师签字：

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