仪器概述

本实验包括RLC电路的暂态过程研究、RLC谐振电路特性研究等内容。学习的知识点有RL、RC、RLC电路中电流、电压的暂态过程特征，指数衰减时间常数定义和测量方法，衰减振荡周期和时间常数定义和测量方法，RC微分电路的用法和参数选择，RC积分电路的用法和参数选择以及RLC电路稳态、谐振、幅频特性、相频特性、高通电路、低通电路、上限频率、下限频率、截止频率、通频带宽度、谐振频率、电感性、电容性、品质因数、选频、共地、电压谐振、电流谐振、相位差的测量等。本实验装置可实现RLC电路实验的分层次教学，完成其中的基础内容、提升内容、进阶内容以及高阶内容。

实验内容

1）基础内容

RC、RL、RLC串联电路的幅频/相频特性测试；品质因数Q测试。

观测RC、RL串联电路的暂态过程，测量其指数衰减时间常数，研究元件参数的变化对波形和时间常数的影响。

2）提升内容

多方法找出谐振频率；不同Q值下RLC串联电路的幅频特性测试；RLC并联电路的幅频/相频特性测试；RC低通滤波电路；RC高通滤波电路；

改变R的大小，观测RLC串联电路的暂态过程，记录C上的电压波形。欠阻尼情况下测量衰减振荡的周期和波形包络衰减时间常数。找到临界阻尼值。过阻尼情况下观察R对波形的影响。

3）进阶内容

二阶RC滤波电路。

估计RC、RL串联电路暂态波形时间常数、RLC串联电路欠阻尼暂态波形衰减振荡周期和包络衰减时间常数、临界阻尼等实验测量值的不确定度。

研究RLC并联电路的暂态行为。设计电路并选择合适参数，用RC电路对信号作积分或微分。通过暂态行为判断未知元件类型、粗略测量未知元件参数。

4）高阶内容

设计整流滤波电路、LC三阶低通滤波电路（方波转正弦）、无阻尼振荡电路等。

对电路暂态过程进行计算机显示等。

产品特点

1）模块化设计

独立模块设计，积木式拼搭组合，充分调动学生的动手能力。

2）可视化外观

模块底部采用可视化透明材料，方便观察元器件。

3）可拆卸结构

模块采用可拆卸结构，方便更换元器件。

4）数字化实验

使用电压传感器测量时间常数非常容易。使用软件的曲线拟合功能很容易验证曲线是否呈指数。

典型实验数据

RC充放电过程

LC振荡电路中的电压波形（有阻尼）

LC振荡电路中的电压波形（无阻尼）

部件清单