電容充放電問題——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計算機必須掌握的知識點”系列講座內(nèi)容的自命題，也可以說是作者的通過實踐總結(jié)的心得體會，現(xiàn)發(fā)表于此供初學(xué)者參考，與此同時歡迎更多的網(wǎng)友投稿！

在看完“DIY計算機必須掌握的知識點(3)——電容器”一文之后，我用Multisim8軟件仿真了電容充電的實驗，本來這個實驗我在實驗室已經(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>>課程時都做過，而且是用實物做的，因此很不屑于做這個實驗。由于用示波器太麻煩,因此之前在實驗室里都是用萬用表測電容兩端電壓的,所以我就在電腦上仿真了一下。但卻在仿真的過程中出現(xiàn)了一個比較郁悶的問題。

圖1 阻容充放電電路原理圖
按照圖1所示連接好電路,從理論上說，在將開關(guān)合上去之后，就開始對電容進行充電，在示波器和萬用表上顯示的電壓都將增加(U=UC*(1-e-t/rc）)。待充電完成后（因為t趨近無窮，所以U=UC），萬用表和示波器上的電壓都應(yīng)該穩(wěn)定在2V。而在實際測量的時候卻發(fā)現(xiàn),萬用表顯示的電壓值指示為2V，但示波器卻在穩(wěn)定一段時間后又變成0V，如圖2所示。

(a)

(b)

圖2 錯誤的顯示值
在經(jīng)過多次實驗后，但還是這樣的結(jié)果。

后來在百度上（http://zhidao.baidu.com/question/94086251.html）請教了其他人，我才知道是因為示波器的耦合方式錯了，在圖中我選擇的是AC耦合方式。當(dāng)選擇AC耦合方式時，只有交流信號才能進入示波器，在電容兩端電壓穩(wěn)定后，就相當(dāng)于直流信號了，所以示波器檢測不出來，從而又變成了0V。
于是我將耦合方式改成DC方式（詳見圖3），于是在示波器和萬用表上都穩(wěn)定地顯示2V了。在這里我又碰到一個問題，在選擇觸發(fā)信號Type（在圖片的右下角）時，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，請關(guān)注關(guān)于《電容充放電問題——基于Multisim8示波器使用(2)》。

圖3 正確的顯示值