实验一常用电子仪器的使用.doc

电子技术实验（模拟电子技术部分）教材 授课专业及班级：电子信息科学与技术专业2009级（2班） 授课时间：2011年上学期 袁放成编实验一 常用电子仪器的使用一 实验目的1.了解DDS函数信号发生器、双踪示波器、直流稳压电源、数字万用表的主要技术指标。2.掌握DDS函数信号发生器的基本功能，如输出信号频率调节、幅度调节及波形选择等。3.掌握双踪示波器的基本功能，如观察波形、测量波形的幅值及频率等。4.掌握直流稳压电源的使用方法。5.掌握数字万用电表的使用方法。二 实验仪器基本性能及基本使用方法简介1.DDS（Direct Digital Synthesize直接数字合成）函数信号发生器型号：TFG2003 生产厂家：石家庄市无线电四厂A路主要技术指标：波形种类：正弦波，方波及直流信号。频率范围：40mHz3MHz；频率步进：0.01Hz。幅度范围：2mVp-p20Vp-p；幅度步进：0.0001V。输出阻抗：50B路主要技术指标：波形种类：正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等32种波形频率范围：正弦波10mHz1MHz； 其它波形：10mHz50kHz。幅度范围：2mVp-p20Vp-p。输出阻抗：50。操作特性：按键输入，菜单显示，手轮调节。显示方式：液晶显示。基本操作方法：接通仪器电源,仪器进行自检初始化，首先显示“WELCOME TO USE”，然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,最后进入初始化状态，自动选择“连续”功能，显示出当前A路波形(正弦波)、频率 (1kHz)及正弦波的峰峰值（Up-p=1V)。仪器使用两级菜单显示，功能键为主菜单，可循环选择六种功能。选项键为子菜单，在每种功能下可循环选择不同的项目。 A路频率设定: 如设定频率3.5kHz。 按键： 频率 3 . 5 kHz A路频率调节：按键使光标指向需要调节的数字位，左右转动手轮可使数字增大或减小，并能连续进位或借位，由此可任意粗调或细调频率。 A路幅度设定：如设定幅度值为3.2V。 按键： 幅度 3 . 2 V。A路幅度格式选择：峰-峰（peak-peak）值或有效值（Vrm）。 按键：Shift 数字或 Shift 数字。 A路波形选择：在输出路径为A路时，选择正弦波或方波。 Shift 0 或 Shift 1。A路方波占空比设定：在A路选择为方波时，如设定方波占空比为65%。按键： Shift 占空比 6 5触发。A或B信道设置：反复按 Shift A/B 两键可循环选择为A路或B路。B路波形选择：B路可输出32种波形。按 选项键 ，选中“B路波形”，按 键使光标指向个位数，使用转动手轮可从0至31选择32种波形。初始化状态（开机或复位后仪器的工作状态）：A路：波形：正弦波 频率：1kHz 幅度：1Vp-p（峰-峰值）。B路：波形：正弦波 频率：1kHz 幅度：1Vp-p（峰-峰值）。恢复初始化状态：按键 Shift+复位。信号输出： 电缆线Q9头插入A路输出端或B路输出端，双夹端中红夹输出电压信号，黑夹为信号源的地（公共端）。 直流电压输出：A路具有直流电压输出功能（B路无此功能），A路处于正弦波功能时，将幅度置为0V，幅度衰减置为0dB,按“选项”键选中“A路偏移”，可用数字键或调节旋钮输入偏移值，则A路输出直流电压，电压大小为偏移值的大小，直流电压范围为：-10V+10V。2.双踪示波器 型号：SS-7802A 生产厂家：日本岩崎公司（IWATSU） 探头衰减比：1：1（输入阻抗1M） 10：1（输入阻抗10M，使用此衰减比，负载效应小，测量结果更精确）。 输入电压：400V(衰减1：1的Max峰值)；600V（衰减10：1的Max峰值）。 输入频率：20Hz20MHz。 基本操作方法： 屏幕显示亮度调节：旋转面板左下方的READ OUT 旋钮。轨迹亮度调节：旋转面板左下方的INTEN旋钮。 轨迹聚集度的调节：旋转面板左下方FOCUS 旋钮。 轨迹左移或右移：旋转面板右上角POSITION 旋钮。轨迹上移或下移：旋转相应信道（Channel 1 or Channel 2）的POSITION 旋钮。信号输入：将探头Q9头插入信道1（CH 1 INPUT）或信道2 (CH 2 INPUT)，尖钩和夹子端的尖钩钩住电路输出信号端，夹子夹上电路地（电路的公共端）。偏转电压VOLTS/DIV：选择合适的偏转电压使波形设置为容易观察的尺寸，通过旋转相应信道的VOLTS/DIV旋钮选择偏转电压，偏转电压的选择范围为2mV/div(2mV/每格)至5V/div(5V/每格),偏转电压显示于屏幕的左下角。显示信道：通过按CH1按键或CH2按键选择显示或不显示相应信道的输入信号。触发信号选择：如选择触发源(按 TRIG LEVEL下的“SOURCE”按钮)为CH1,则用输入到CH1信道的信号送到示波器触发电路，调节TRIG LEVEL下的“READTRIG，D”旋钮，直到TRIG，D指示灯亮，由于示波器触发信号本身就是测量信号的一部分，由此可以在屏幕上显示出信道1的稳定波形。扫描速率TIME/DIV：旋转TIME/DIV 旋钮选择扫描速率，扫描速率显示在屏幕左上角。在示波器内是由一锯齿波电压对测量信号进行扫描，屏幕上要显示数个稳定的波形，必须使被测信号的频率为锯齿波电压的频率（扫描电压的频率）的整数倍，当显示波形不稳定时适当调节扫描速率使其稳定下来。即要在示波器上显示稳定的波形，必须调节TRIG，D指示灯亮和旋转扫描速率TIME/DIV旋钮到适当位置。屏幕显示的主要内容：屏幕上行依次显示：扫描速率、触发源、触发斜率、触发偶合、触发电平等；屏幕下行依次显示：CH1的相关参数、CH2的相关参数、频率计测量的频率。 信号频率测量：按“”按钮选择（时间测量），屏幕上将显示两条垂直测量光标，旋转FUNCTION 旋钮调整光标位置，每按一次TCK/C2键，光标及其序号按顺序改变，移动光标1和2至需要测量的位置，时间间隔及的测量值显示于屏幕的左下角，若时间间隔为信号的一个周期T，则为信号的频率大小。另，示波器本身自带频率计，被测信号的频率直接显示在屏幕下面。交流信号电压测量：按“”按钮选择（电压测量），屏幕上将显示两条水平测量光标，旋转“FUNCTION”调整光标位置，每按一次TCK/C2键，光标及其序号按顺序改变，移动光标1和2至需要测量的位置，电压间隔的测量值显示于屏幕的左下角，若光标1和2分别与正弦信号的正向波形和负向波形相切，则电压间隔的测量值为正弦信号的峰峰(Up-p)值，将其作运算即得到正弦信号的电压有效值。直流信号测量：调节相应信道的偏转电压至合适的大小（旋转 VOLTS/DIV 旋钮），偏转电压旋钮旁边的DC/AC按钮一定要按到DC，则屏幕下相应信道的电压符号显示上没有交流符号，按“GND”按钮，使屏幕下电压符号旁边显示地的标志符号，旋转相应信道的POSITION旋钮，使相应信道的水平显示线落在屏幕上某一横轴上，记下该横轴，该横轴即为直流信号的零点（零线）。再次按 “GND”按钮，使屏幕下电压符号旁边的地的标志消失。此时如相应信道有直流信号输入，则相应信道的显示线会偏离零线，根据偏离的刻度配合偏转电压的大小即可读出输入的直流电压大小。3.直流稳压电源型号：QJ3003AIII 生产厂家：宁波市鄞州求精电气厂QJ3003AIII是一种可调式直流稳压稳流电源，由二路可调输出稳压和稳流自动转换的高精度直流电源和一路固定输出电源组成。双路电源可以独立使用，也可以串联或并联使用，串联使用可获得正负电源或扩大电源的输出范围。双路稳压电源额定输出电压分别为：030V；固定输出稳压电源为：5V；双路稳流电源额定输出电流为：03A。使用时据面版上的操作开关及旋纽进行稳定电压或稳定电流的输出。一般使用只用到稳压电源，稳流电源的旋纽必须顺时钟调至最大；且一般使用稳压电源是独立使用两路或串联使用两路以获得正负电压，所以中间的二路电源并联控制按键开关应处于弹起位置。4.数字万用表（自备） 型号：VC9205 生产厂家：鸿昌滨江电子仪器（深圳）有限公司 性能及操作见数字万用表使用说明书。三 实验仪器DDS函数信号发生器（型号：TFG2003） 双踪示波器（型号：SS-7802A） 直流稳压电源（型号： QJ3003AIII） 数字万用表（型号：VC9205）四 实验内容练习DDS函数信号发生器、双踪示波器、直流稳压电源及数字万用表四种常用仪器的使用。五 实验步骤1.由“二、实验仪器基本性能及基本使用方法简介”熟习相应的四种常用仪器。2.通过测量交流信号练习三种常用仪器的使用。1)DDS函数信号发生器设置A路输出，频率为1kHz、波形为正弦波，按附录表1进行测量。2)函数信号发生器设置A路输出，频率为3.5kHz、波形为正弦波，按附录表2进行测量。3)函数信号发生器设置A路输出，频率为99kHz、波形为正弦波，按附录表3进行测量。4) 函数信号发生器设置A路输出，频率为2.5kHz、波形为方波，按附录表4进行测量。5) 函数信号发生器设置B路输出，频率为1kHz、波形为三角波，按附录表5进行测量。3通过测量直流信号练习四种常用仪器的使用。1)函数信号发生器设置A路输出，按附录表6进行测量。2)直流稳压电源任意设置一路输出直流电压，按附录表7进行测量。六 实验注意事项1.使用仪器前，必须认真阅读实验仪器基本性能及基本使用方法简介，严格遵守实验室操作规程。2.万用表在使用时要注意交、直流挡的切换、量程的切换及功能的切换，切换时表笔不要插在电路上，否则易使内部摩擦打火易产生氧化从而使电表使用寿命不长。3.示波器测量信号电压及信号频率时，应将示波器上显示的数位全部记录下来。4.实验数据必须交给实验指导老师检查并签字，这些原始数据将连同实验报告一起交给老师记录实验成绩（这是以后每个实验需遵守的注意事项）。5.实验完成后请将实验仪器整理整齐，注意各仪器的电缆线不要拔下来，以免反复拔插造成磨损使接口损坏。关闭各仪器电源，切断实验桌电源，桌面清理干净。七 思考题1.用示波器观察信号波形时，要求达到下列目的，应该调节哪些旋钮？波形稳定 改变波形的高度 波形的上下位置 隐藏波形2.用万用表测量交流信号的电压测量的是幅值还是有效值？当信号频率高时，万用表测量交流信号电压的误差为什么很大(如表3、表4的测试结果)？参考教材1.电子技术基础实验电子电路实验设计仿真（第二版），华中理工大学电子学教研室编， 陈大钦主编，高等教育出版社，2000年6月2.电子技术基础实验与课程设计（第二版），高吉祥 主编，电子工业出版社，2005年2月 20115附录1：实验一 常用仪器的使用数据记录表格表1 交流信号（A路正弦波）电压及频率的测量（1）函数信号发生器输出电压Up-p(V)26.620.5示波器测量的电压Up-p (V)数字万用表测量值（V）示波器测量的频率值（kHz）注意：示波器测量2V、6.6V、20.5V电压时，偏转电压分别调为500mV/div,1V/div,5V/div。包括后续用示波器测量电压都要尽量根据被测电压大小选择偏转电压较小的档测量（波形较高），以使测量更精确。表2 交流信号（A路正弦波）电压及频率的测量（2）函数信号发生器输出电压Up-p(V)17.819.5示波器测量的电压Up-p (V)数字万用表测量值（V）示波器测量的频率值（kHz）表3 交流信号（A路正弦波）电压及频率的测量（3）函数信号发生器输出电压Up-p(V)313.516.6示波器测量的电压Up-p (V)数字万用表测量值（V）示波器测量的频率值（kHz）注意：分析万用表测量的误差。表4 交流信号（A路方波）电压及频率的测量（4）函数信号发生器输出电压Up-p(V)357示波器测量的电压Up-p (V)数字万用表测量值（V）示波器测量的频率值（kHz）表5 交流信号（B路三角波）电压及频率的测量（5）函数信号发生器输出电压Up-p(V)