电子测量实验报告2.doc

实验二 波形观察与电压测量一、实验目的1 了解示波器的结构和工作原理，掌握示波器的使用方法；2 学会用示波器观察电信号的波形，并测量其电压大小；3学会用示波器观察电路输出信号波形有无失真；4 学会“逐点法”研究幅频特性。二、实验内容1波形观察示波器面板各旋钮的使用操作；2用示波器测量信号幅度；3测量放大电路电压放大倍数；4放大电路幅频特性研究。三、实验仪器及器材1 示波器 1台2 信号发生器 1台3 实验箱 1台4单管、多级、负反馈电路实验板 1块四实验步骤1 波形观察示波器面板各旋钮的使用操作用信号发生器输出正弦信号作为被测信号，按表2-1进行实验。表2-1波形观察示波器面板各旋钮的使用操作操作顺序操作内容屏幕显示波形及变化情况描述1保存/调出（SAVE/RECALL）显示设置和波形的“保存/调出菜单”2采集（ACQUIRE）显示“采集菜单”3光标(CURSOR)显示“光标菜单”4辅助功能（UTILITY）显示“辅助功能菜单”5默认设置(DEFAULT SETUP)调出厂家设置6自动设置（AUTO SET）自动设置示波器控制状态，产生适用于输出信号的显示图形7单次序列(SINGLE SEQ)采集单个波形，然后停止8运行/停止(RUN/STOP)连续采集波形或停止采集9秒/格设置可以选择波形描绘到屏幕上的速率10伏特/ 格设置可以调节垂直精度11按下CH1或CH2选择通道1或2进行测量12打开测量菜单选择峰-峰值可以得到峰-峰值2、示波器测量信号幅度用信号发生器输出1kHz、Vp-p为10mV10V的正弦波加到示波器，适当调节示波器各旋钮，读取波形Vp-p，填表2-2，并以信号源指示的幅度为准，计算有效值测量的相对误差。表2-2示波器测量信号幅度信号频率1kHz采集方式取样模式水平刻度系数1ms输入通道Ch1输入藕合方式直流显示方式信号幅度Vp-p有效值垂直刻度系数Vp-p读数（格或cm）测得有效值（V）有效值测量相对误差10mV3.54mV5mV4.96格3.50mV1.12%200mV70.7mV20mV4格70.1mV1.27%500mV176mV100mV5格175mV0.57%2V707mV500mV4.05格713mV0.84%10V3.53V2V5格3.53V0.57%3、测量集成功放放大倍数（off档）实验板集成功放电路接+5V电源，用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到放大器。用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。适当调节示波器各旋钮，使波形清晰。在输出波形无失真情况下读取输入信号和输出信号的波形高度，填表2-3，计算集成功放电路电压放大倍数。表2-3集成功放电路电压放大倍数的测量实 测实测计算理论估算 （mV）（mV）(有效值)5940mv22.220(有效值)61200mv22.820（最大不失真输入）71260mv22.5204、集成功放电路幅频特性研究(off档)（1）用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到共射放大电路，用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。调节信号发生器输出信号幅度，使共射放大电路的输出信号幅度（V）。（测得f=125hz）（2）保持放大电路输入信号幅度不变，改变频率，按表2-4测量并记录。（3）保持放大电路输入信号幅度不变，改变频率，使输出电压下降至中频1kHz时输出信号幅度的0.707倍，测出上限截止频率和下限截止频率。（4）在坐标中描点作出幅频特性曲线。表2-4 放大电路幅频特性研究f（Hz）201003005001k10k30k50k80k100k150k400kVo991mv1.01v991mv990mv996mv996mv989mv991mv996mv1.01v1v853mvAv0.991.010.9910.990.9960.9960.9890.9910.9961.0110.853测得=10hz =530khz五 实验思考题1 示波器显示被测信号的波形的原理？如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时，则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形，如图2所示。如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，则在荧光屏上将得到两个正弦波。2 旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么？伏特/格(VOLTSDIV)：通道和均通道各有一个电压衰减旋钮，用于改变示波器显示屏上直角坐标中y轴(y轴也可以称为“电压轴”)每 格的电压幅值。扫描速度(TIMED丨V)：扫描速度也称为扫描时间或扫描频率。扫描速度用于改变X轴(时间轴)每格的时间长度，其作用是使被显示的信号 频率和锯齿波发生器的锯齿波频率成整倍数的关系(即同步)，只有这样，我们才能在荧光屏上观察到稳定和完整的信号波形。通常应使荧光屏 上显示数个完整的波形轨迹为好。当显示的波形不稳定时，即被显示的信号频率与锯齿波频率不同步，自然需要调节扫描速度。扫描速度的确 定，需要根据被测信号频率及希望在荧光屏上观察几个完整的波形轨迹来确定。3 如何用示波器测量信号电压？按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。4 如何用示波器测量电路的幅频特性？利用“逐点法”测量幅频特性的原理：在相同条件下，按一定次序改变频率后，测出相应的幅值，利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮，显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。六 实验心得1.示波器观察波形的操作步骤将波形通过探头输入示波器，按下自动设置基本上能够看到完整的波形，如果不能看到可以检查探头上的衰减是否正确，还可以调节旋钮“伏特/格”和“秒/格”让波形更明显。2.示波器测量信号幅度的方法，如何减小测量误差选取合适的精度，这样才能有利于读数，还要避免人为的误差，这具体表现在示波器的使用调整是否正确，由于面板的坐标格和示波管的图形有一段距离，容易有视觉读数误差。另外在测量是最好将波