電容充放電問(wèn)題——基于Multisim8示波器的使用(1)

內(nèi)容提要

本文是zhoufans網(wǎng)友學(xué)習(xí)“DIY計(jì)算機(jī)必須掌握的知識(shí)點(diǎn)”系列講座內(nèi)容的自命題，也可以說(shuō)是作者的通過(guò)實(shí)踐總結(jié)的心得體會(huì)，現(xiàn)發(fā)表于此供初學(xué)者參考，與此同時(shí)歡迎更多的網(wǎng)友投稿！

在看完“DIY計(jì)算機(jī)必須掌握的知識(shí)點(diǎn)(3)——電容器”一文之后，我用Multisim8軟件仿真了電容充電的實(shí)驗(yàn)，本來(lái)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做了不下三次,在學(xué)習(xí)<<大學(xué)物理>>、<<電路分析>>和<<模擬電路>>課程時(shí)都做過(guò)，而且是用實(shí)物做的，因此很不屑于做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于用示波器太麻煩,因此之前在實(shí)驗(yàn)室里都是用萬(wàn)用表測(cè)電容兩端電壓的,所以我就在電腦上仿真了一下。但卻在仿真的過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)比較郁悶的問(wèn)題。

圖1 阻容充放電電路原理圖
按照?qǐng)D1所示連接好電路,從理論上說(shuō)，在將開(kāi)關(guān)合上去之后，就開(kāi)始對(duì)電容進(jìn)行充電，在示波器和萬(wàn)用表上顯示的電壓都將增加(U=UC*(1-e-t/rc）)。待充電完成后（因?yàn)閠趨近無(wú)窮，所以U=UC），萬(wàn)用表和示波器上的電壓都應(yīng)該穩(wěn)定在2V。而在實(shí)際測(cè)量的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn),萬(wàn)用表顯示的電壓值指示為2V，但示波器卻在穩(wěn)定一段時(shí)間后又變成0V，如圖2所示。

(a)

(b)

圖2 錯(cuò)誤的顯示值
在經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后，但還是這樣的結(jié)果。

后來(lái)在百度上（http://zhidao.baidu.com/question/94086251.html）請(qǐng)教了其他人，我才知道是因?yàn)槭静ㄆ鞯鸟詈戏绞藉e(cuò)了，在圖中我選擇的是AC耦合方式。當(dāng)選擇AC耦合方式時(shí)，只有交流信號(hào)才能進(jìn)入示波器，在電容兩端電壓穩(wěn)定后，就相當(dāng)于直流信號(hào)了，所以示波器檢測(cè)不出來(lái)，從而又變成了0V。
于是我將耦合方式改成DC方式（詳見(jiàn)圖3），于是在示波器和萬(wàn)用表上都穩(wěn)定地顯示2V了。在這里我又碰到一個(gè)問(wèn)題，在選擇觸發(fā)信號(hào)Type（在圖片的右下角）時(shí)，只有選擇Auto方式才能顯示出圖像，選擇其它方式就不能顯示了。要想知道其中原因，請(qǐng)關(guān)注關(guān)于《電容充放電問(wèn)題——基于Multisim8示波器使用(2)》。

圖3 正確的顯示值