1、四川大学网络教育学院实验报告虚拟一阶 RC 电路四川大学网络教育学院实验报告实验名称: 虚拟一阶 RC 电路 学习中心 青海电大 姓 名 陈磊 学 号 200910616139 四川大学网络教育学院实验报告虚拟一阶 RC 电路实验内容:一.实验目的1. 学习用EWB(虚拟电子工作台)进行仿真实验,2. 对一阶电路输入方波信号，用示波器测量其观察和分析RC电路的响应,以验证RC 电路的充放电原理3. 研究RC电路在方波激励下响应的特点4. 熟悉示波器的使用方法二.EWB简介EWB 界面直观，操作方便，可以直接从屏幕图形中选取元器件、创建电路、并进行模拟调试。（一）EWB主窗口主窗口的最大区域是电
2、路工作区，在该区域可以创建电路、并进行模拟调试。工作区上方有菜单栏、工具栏、元器件和仪器库栏、启动/停止、暂仃/ 恢复开关。通过操作鼠标可方便的使用各种器件和实验设备，按下“启动/停止”开关或 “暂仃/ 恢复”开关，就可进行实验（仿真） 。1、菜单栏文件：用于管理 EWB 创建的电路和文件编辑：用于对电路、元器件进行各种处理放置：用于电路创建及显示；仿真；用于电路仿真窗口：用于对 Workbench 工作界面的显示窗口和元器件进行設置和管理帮助：介绍 Workbench 的程序操作、仪器使用和器件选用等相关内容。2、工具栏工具栏图中各个按纽的名称如下：刷新清除电路工作区，准备生成新电路打开打开
3、电路文件存盘保存电路文件打印打印电路文件剪切把选中的文件放入到剪贴板复制把选中的文件复制到剪贴板粘贴把剪贴板的内容粘贴到电路工作区旋转将选中的元器件逆时针旋转90 度水平翻转将选中的元器件水平翻转垂直翻转将选中的元器件垂直翻转子电路生成子电路分析图调出分析图元件特性调出元件特性对话框缩小将电路缩小一定比例放大将电路放大一定比例帮助调出与选中对象有关的帮助内容3、元器件与仪器库栏单击该栏的的某一图标即可打开该库。分别为自定义器件库、信号源库、基本元器件库、二极管库、晶体管库、模拟集成电路库、混合集成电路库、数字集成电路库、逻辑门电路库、数字器件库、显示器件库、控制器件库、其它器件库、仪器库。四川
4、大学网络教育学院实验报告虚拟一阶 RC 电路（二）EWB的操作使用方法1、 电路的建立A 、元器件操作（1）元器件选用：打开对应元件库，将元件拖入工作区。（2）选中元器件：用鼠标左键单击该元件，用 CTRL+鼠标左键单击可重复选用该元件，拖拉某元件也同时选中该元件，拖拉一距型框也同时选中该框内元件。用 CTRL+鼠标左键单击，取消选中状态。单击工作区空白部分取消所有被选中元件的选中状态。（3）元器件的移动：拖拉某元件或拖拉距型框内某元件。（4）元器件的旋转与反转：可用工具栏，也可用 Circuit 中的命令。（5）元器件的复制、删除：可用工具栏，也可用 Edit 中的命令，或直接拖回打开的元件
5、库。（6）元器件的标识、编号、数值、模型参数设定：选中元器件按工具栏中的元器件特性或选择菜单命令电路/元器件特性进行设置。（7）电路图选项的设置选择菜单命令电路/电路图选项设置与电路图显示方式有关的一些选项。B、导线操作（1）导线的联接：用鼠标指向元器件的端点使其出现一小黑圆点按下左键并拖出一根导线到另一元器件的一端使其出现一小黑圆点后放开。（2）连线的删除与改动：用鼠标指向元器件与导线联接点使其出现一圆点按下左键并拖该圆点使导线离开元器件的端点，放开左键，完成删除；或连至另一接点完成改动。（3） 改变导线颜色：双击导线弹出 Wire Property 对话框，选择 Schematic Opt
6、ion 选项并按下Set Wire Color 按钮，选择颜色。（4）电路中插入元件：将元件直接拖至导线上，釋放。（5）从电路中删除元件：选中该元件，按下 Delete。（6）连接点的使用：连结点存放在基本元器件库中，最多可连结来自四个方向的导线，可直接插入连线中，对也可连结点赋予标识。（7）调整弯曲的导线：选中元件，微调元件位置，或调整导线接入端方向。2、仪器的操作EWB5.1 有七台仪器可供使用，分别为数字多用器、示波器、函数信号发生器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪均以图标形式存放。此外还有电压表和电流表存放在显示元器件库，这两种仪表的数量没有限制，可多次使用。（1）仪器
7、的选用与连接：可以直接从仪器库将仪器拖入工作区，不使用的仪器可拖回仪器存放栏。（2）仪器参数的设置：双击仪器图标面板即可设置仪器参数。3、仪器的使用（1）示波器面板的使用：示波器的面板如下图所示：四川大学网络教育学院实验报告虚拟一阶 RC 电路为细致观测波形，可对示波器的输出参数进行更改，并通过相反按钮改变屏幕的背景颜色。（2）函数信号发生器的使用函数信号发生器的面板可对波形参数进行设定：占空比参数主要用于三角波和方波的调整，幅度参数是指信号的峰值。三.实验原理RC 电路的方波响应对于 RC 电路的方波响应，在电路的时间常数远小于方波周期时，可以视作零状态响应和零输入响应的多次过程。方波的前沿
8、相当于给电路一个阶跃输入，其响应为零状态响应，方波的后沿相当于在电容具有非零初值时，把电源短路，电路转为零输入响应。下图示为电路时间常数小于方波周期 T 的情况。RC 电路的时间常数 可以从响应波形中估算出来。设时间坐标单位确定，对于充电曲线（图7-3a） ，其幅值上升到终值的 63.2 所对应的时间即为一个 。对于放电曲线（图 7-3b） ，其幅值下降到初值的 36.8 所对应的时间即为一个 。四.实验器材虚拟电子工作台（EWB）五.实验内容及步骤观察 RC 电路的方波激励下的响应 Uc、Ic 的波形并记录1、 按 EWB 的操作使用方法建立下图所示 RC 积分电路。 （电阻为电流取样电阻）四川大学网络教育学院实验报告虚拟一阶 RC 电路信号发生器设置如右图：按下启动按钮，观察方波信号与 Uc 的波形并纪录如下输入波形： R1=1K ： R1=5K ： R1=10K ： R1=100K ： 六.实验数据分析1 电容 C 上电压的波形与一阶电路的时间常数有关；2 RC 串联电路中，时间常数 ，当电容 C 不变时，R 越大，时间常数越大，电容充电和放电速度越慢。
