电路分析基础实验 实验九 RC一阶电路
② 测试时间常数τ。
由于使用100 kΩ电阻和100 pF电容组成RC微分电路进行实验，所以时间常数τ= R×C = 100×103×100×10－12 = 10－5 s，即10 us。
由图10可以看出，当电容放电τ(10us)的瞬间，电压值为1.7V。而电压理论值为4.52×36.8% = 1.66336 V，数据相近。
因此，可以得出结论： 结论二：对于放电曲线，电压幅值下降到初值36.8％所需的时间为放电时间常数τ。
③ 观察RC微分电路的输入和输出波形。（正弦输入）
仍然使用100 kΩ电阻和100 pF电容组成RC微分电路（τ=10 us），输入端输入正
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弦信号，由图11可以看出，输出端输出V0是一个相位超前输入Vi 90的正弦波形。
因此，可以得出结论：
结论三：在RC微分电路中，输入端输入正弦信号，输出端输出的波形是一个相位超前输入波形900的正弦波形。
（2）RC积分电路：
① 观察RC积分电路的输入和输出波形。
使用100 kΩ电阻和10 nF电容组成RC积分电路（τ=1 ms），输入频率为1kHz（周期T=1 ms）且幅值为10V的方波信号，输出的是一个三角波，如图12所示。 因此，可以得出结论：
结论四：对于RC积分电路，输入端输入方波信号且其周期小于时间常数τ时，输出端输出的是一个三角波信号。
② 测试时间常数τ。
由于使用100 kΩ电阻和10 nF电容组成RC积分电路进行实验，所以时间常数τ= R
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×C = 100×10×10×10 = 10 s，即1 ms。
由图15可以看出，当电容充电τ(1ms)的瞬间，电压值为6.2V。而电压理论值为9.20×63.2% = 5.8144 V，数据近似相等。
因此，可以得出结论：
结论五：对于充电曲线，电压幅值由零上升到终值的63.2％所需的时间为充电时间常数τ。
③ 观察RC积分电路的输入和输出波形。（正弦输入）
仍然使用100 kΩ电阻和10 nF电容组成RC积分电路（τ=1 ms），输入端输入正弦信号，由图16可以看出，输出端输出V0是一个相位落后输入Vi 900的正弦波形。
因此，可以得出结论：
结论六：在RC积分电路中，输入端输入正弦信号，输出端输出的波形是一个相位落后输入波形900的正弦波形。
2. 实验总结：
本实验是RC一阶电路，通过使用电容和电阻组成RC微分电路和RC积分电路。 通过对电路输入端输入方波信号，观察输出的波形，验证电路的微分或积分作用。 通过充放电曲线，验证了充放电电压变化与时间常数的关系，且与电阻与电容有关。 通过对电路输入端输入正弦信号，观察输出的波形，验证输入输出波形的超前与落后关系。
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