实验一常用电子仪器的使用.doc

实验一 常用电子仪器的使用一实验目的：（1）掌握双踪示波器的基本操作方法，掌握电信号基本参数、电压、频率、周期和相位的测量方法。（2）掌握函数信号发生器和晶体管毫伏表的正确使用。（3）培养阅读仪器说明书的能力、仪器操作能力和观察能力。二实验内容及步骤：1、 示波器：示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，它可直观地显示随时间变化的电信号图。如电压（或转换成电压的电流）波形，并可测量电压的幅度、频率、相位等。示波器的特点是直观，灵敏度高，对被测电路的工作状态影响小。因此，被广泛地用于无线电测量领域中。示波器主要有两种工作方式：Yt工作方式(又称连续工作方式)和XY工作方式（又称水平工作方式）。 （1）Yt工作方式下，示波器屏幕构成一个Yt坐标平面，能够显示时间函数Y=f(t)的波形，例如电压U（t）和电流i(t)的波形。（2）XY工作方式下，示波器屏幕构成一个XY坐标平面，屏幕上显示的图形具有函数关系Y=f(x),该工作方式可测定元件特性曲线，同频率正弦量的相位差以及二维状态向量的状态轨迹等。2、信号发生器：信号发生器是常用的电子仪器，用来产生各种波形（正弦波、方波、锯齿波、三角波等）。信号发生器所产生各种信号的参量（如电压幅度、信号频率等），一般可以通过开关和旋钮加以调节。3、晶体管毫伏表：晶体管毫伏表是一种常用的电子测量仪器，主要用来测量正弦交流电压的有效值，正弦电压有效值和峰值的关系是：当测量非正弦交流电压时，晶体管毫伏表的读数没有直接的意义。晶体管毫伏表不能用来测量直流电压。本实验釆用3种常用电子仪器，它们之间的连接方式如图1所示。 图1三实验内容和步骤：1几种波形的比较: 正弦波：K1.11 (波形因数) 三角波：K1.15 方波：K1 即锯齿波：K1.15 2. 用示波器和毫伏表测量正弦信号：将信号发生器输出频率为1KHz，电压分别为2V、0.5V的正弦信号（要求必须仅操作信号发生器XD7S本身各旋钮得到上述输出），然后，用示波器及毫伏表测量其输出电压峰峰值和有效值，将测量结果记录表1中：表1：信号发生器输出（有效值）2V0.5V毫伏表测量（有效值）示波器测量（峰峰值）3用示波器测量正弦信号的周期： 将示波器“扫描速度”可变旋钮旋至“校准”（顺时针到底），将“扫描速度选择”开关置于适当档位。将信号发生器输出频率分别调到100Hz，1KHz,20KHz,电压输出调到1V有效值，用示波器精确测量输出信号的实际周期，再计算出具体频率，将测量结果记录表2中。（注：改变信号频率时，应保持信号发生器输出1V的电压）表2：信号发生器频率100Hz1KHz20KHz示波器测量的周期计算f=1/T4. 用示波器及万用表测量直流信号： 先仅依据稳压电源本身的电压表，分别使其输出5V，12V的直流电压，然后用示波器及万用表测量其实际值，将测量结果记录表3中：表3：稳压电源输出5V-5V+12V-12V示波器测量万用表测量5测量两信号的相位差： 测量相位差可用双踪测量法，也可用X-Y测量法。a. 双踪测量法：双踪测量法的连接线如图2所示，将=1Kz，幅度=2V的正弦信号经过RC移相网络获得同频率不同相位的两路信号分别加到示波器的CH1和CH2输入端，然后分别调节示波器的CH1和CH2“位移”旋钮，“垂直灵敏度V/div”旋钮以及“微调”旋钮，就可以在屏幕上显示如图3所示的两个高度相等的正弦波。为了显示波形稳定，应将“内部触发信号源选择开关”选在CH2处，使内触发信号取自CH2的输入信号，这样便于比较两信号的相位。 图2 图3i双踪测量法测量信号相位差的方法为： 从图3所显示的图形读出和的长度(格数) 根据 =360 将测量结果记入表4中：表4：信号周期长度(格数)信号相位差长度(格数)相位差() 由显示图形读出和的格数，则两信号的相位差为 将测量结果记入表5中，并画出波形图，分析测量值与理论值的误差原因表5：波形高度(格数)两交点间垂直距离(格数)相位差()b. XY测量法（选做）：将示波器“扫描速度开关”调至“XY”位置，即可进行测量，这时示波器成为XY工作方式，CH1为x信号通道，CH2为y信号通道。 XY测量法的连接如图2所示，输入信号仍为f=1KHZ、的正弦信号。经过移相网络，一路加到示波器CH1的输入端，一路加到示波器CH2的输入端。调节“位移”、“垂直轴电压灵敏度”旋钮，使示波器荧光屏上显示出如图4所示的椭圆图形。由图形直接读出Y和Ym所占的格数，则两信号的相位差为：将测量结果记录于表6中表6：波形高度(格数)在轴的截距Y(格数)相位差() 图4 用椭圆截距法测量相位差显示的图形四思考题(1).是否可用万