电（diàn）工实验台（tái）二阶动态电路响应的研究说明

一、电工实验台-实验目的
1. 测试二阶动态电路的零状态响应和零输入（rù）响应， 了解电（diàn）路（lù）元件（jiàn）参数对响应的影响。
2. 观察、分析二阶电（diàn）路响应（yīng）的三种（zhǒng）状（zhuàng）态轨迹及其特点， 以加深（shēn）对二阶电（diàn）路响应的认识与理解。
二、原理说明
一（yī）个二阶电（diàn）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（guǐ）迹决定于电路（lù）的固有频率。当调节电路的元件参数值，使电路的固（gù）有频率分别为负实数、共轭复数及虚数（shù）时，可获得单调地衰减、衰减振荡和等（děng）幅（fú）振荡的响应。在实（shí）验中可获得过阻尼，欠阻尼和临（lín）界阻尼（ní）这三种响应图形（xíng）。
简单而典型的二阶电路是（shì）一个RLC串联电（diàn）路（lù）和GCL并联电路，这（zhè）二（èr）者之间（jiān）存在着对偶（ǒu）关系。本实验仅对GCL并联（lián）电路进（jìn）行研究。
三、实验设备（bèi）

序号	名（míng）   称	型号与规格（gé）	数量	备注
1	函数信号发生器		1	实（shí）验台上
2	双踪示波器		1	自备
3	动态实验电路板		1	MYDG03

 四（sì）、实验内容
动态电路实验板与实验十二相（xiàng）同，如图12-3所（suǒ）示。利用动态电路板中的元件与开关的配合作用，组成如图13-1所示（shì）的GCL并联电路。
令R₁＝10KΩ，L＝4.7mH，C＝1000PF，R₂为10KΩ可（kě）调电阻。令脉冲（chōng）信号发生器的输出为U_m＝1.5V，f＝1KHz的方波脉冲，通过同轴电缆（lǎn）接（jiē）至图中的激励端（duān），同时用同轴电缆将激励端和响应输出接至双踪（zōng）示波器的Y_A和Y_B
两个（gè）输入口。 1. 调节可变电阻器R₂之值， 观（guān）察二阶电路的零输入响应和零状态响应（yīng）由过阻（zǔ）尼过渡到临界阻（zǔ）尼，最后过渡到欠阻尼（ní）的变化过渡过程，分别定性地描绘、记录响应的典型（xíng）变化波形。
2. 调节（jiē）R₂使示波器（qì）荧（yíng）光屏（píng）上呈现稳定的欠阻尼响应波（bō）形， 定量测定此时（shí）电路（lù）的衰减常数α和振荡（dàng）频率ω_d。
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（xì）观察，改（gǎi）变电路参数时，ω_d与α的变化趋势，并作记录。　

电（diàn）路（lù）参数 实验次（cì）数	元  作  参  数				测量值
	R1	R2	L	C	α	ω
1	10KΩ	调 至 某 一 次 欠 阻 尼 状 态	4.7mH	1000PF
2	10KΩ		4.7mH	0.01μF
3	30KΩ		4.7mH	0.01μF
4	10KΩ		10mH	0.01μF

五、实验注意事项
1. 调节R₂时，要细心、缓慢，临界阻尼要找准。
2. 观察双踪时（shí），显示要稳定，如不同步， 则可采用外同步（bù）法触（chù）发（看示波器说明）。
六、预习思考题
1. 根据二阶电路（lù）实验电路元件的参数， 计算出处于临界阻尼状态的（de）R₂之值。
2. 在示波器（qì）荧光屏上， 如何测得二阶电路零输入响应欠阻尼状态的（de）衰减常数α和振荡频率ω_d？
七、实验报告
1. 根据观测（cè）结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻尼、 临界阻尼和欠尼的响应波形。
2. 测算（suàn）欠（qiàn）阻尼振荡曲线上的α与ω_d。
3. 归纳、总结电路元件参数的改变对响应变化趋势的影响。
4. 心得体会及其他。

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