【实验一】常用仪器设备的使用.doc

李苏林实验一 常用仪器设备的使用小编：李苏林在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的工作情况的测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接见图2-1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。图2-1电子电路中常用电子仪器布局图2.1万用表万用表是最常用的一种测量仪表，共三个基本功能是测量电阻、电压和电流。也称繁用表或三用表。目前的万用表分为指针式和数字式。1万用表的结构万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。 (1)表头。它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表明表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。(2)测量线路。测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成 ，能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。一只万用表，它的测量功能越多，范围越广，测量线路就越复杂。(3)转换开关。其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。万用表的转换开关采用多掷波段开关或专用转换开关。2使用方法用A-来表示直流电流测量档，一般毫安档和安培档各又分几档。V-表示直流电压档，高级一点的万用表还设有毫伏档，电压档也分若干档。同理V表示交流电压档。A表示交流电流。表示欧姆档是用来测电阻的，对于指针式万用表，每换一次电阻档还要做一次调零。调零就是把万用表的红表笔和黑表笔搭在一起，然后转动调零钮，使指针指向零的位置。hFE是测量三极管的电流放大系数的，只要把三极管的三个引脚插入万用表面板上对应的孔中，就能测出hFE值。注意PNP、NPN管管脚位置是不同的。以测量电阻值为例：第一条刻度线是电阻值指示，最左端是无穷大，右端为零，其间刻度不均匀。电阻档有R1、R10、R100、R1K、R10K各档，读取刻度的指示再要乘上各档的倍数，才得到实际的电阻值（单位为欧姆）。 例如用R100档测一电阻，指针指示为“10”，那么它的电阻值为10100=1000，即1K。第二条刻度线是电压档和电流档共用，需要注意的是电压档、电流档的指示原理不同于电阻档，例如500V档表示该档只能测量500V以下的电压，500mA档只能测量500mA以下的电流，若是超过量程，就有可能损坏万用表。3注意事项(1)在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。(2)在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。(3)在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换档，应先断开表笔，换档后再去测量。 (4)万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。(5)万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大档。如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。2.2示波器1概述示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间，垂直方向指示电压。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(VDIV，TIMEDIV)能得出电压值与时间值。它是观察实验现象，分析实验中的问题，测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器一般由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、扫描系统、标准信号源组成。2操作说明(1)控制件位置见图2-2和图2-2。图2-2示波器面板控制件位置图图2-3示波器背面控制件位置图 3控制件的操作方法(1)一般控制件的操作方法见表2-2。表2-2控制件操作方法表控制件名称作用位置控制件名称作用位置亮度(INTENSITY)居中触发方式峰值自动聚焦(FOCUS)居中扫描速度(SEC/DIV)0.5ms位移(CH1,CH2,X)居中极性(SLOPE)正垂直方式(MODE)CH1触发源INTVOLTS/DIV10mV内触发源CH1微调(VARLABLE)校正位置输入耦合AC(2)示波器开启步骤1)接通电源，电源指示灯亮，稍候预热，屏幕上出现光迹，分别调节亮度、聚焦、迹线旋转，使光迹清晰并与水平刻度平行。2)用10：1探极将校正信号输入至CHl输入插座。调节CH1移位与X移位。3)调节亮度电位器，使屏幕显示的光迹亮度适中。一般观察不宜太亮，以免荧光屏老化，高亮度的显示一般用于观察低频率的快扫描信号。(3)垂直系统的操作1)垂直方式的选择。当需要观察一路信号时，将“MODE”开关置“CH1”或“CH2”，此时被选中的通道有效，被测信号可以从通道端口输入。当需要同时观察两路信号时，将“MODE”置交替“ALT”，该方式使两个通道的信号被交替显示，交替显示的频率受扫描周期控制。当扫描速度低于一定频率时，交替方式显示会出现闪烁，此时应将开关置于断续“CHOP”位置。当需要观察两路信号代数和的时候，将“MODE”开关置于“ADD”位置，在选择这种方式时，两个通道的衰减设置必须一致，CH2 INVERT 弹出时为CH1+CH2, CH2 INVERT按入时为CH1-CH2。2)输入耦合方式的选择。直流（DC）耦合：适用于观察包含直流成分的被测信号，如信号的逻辑电平和静态信号的直流电平，当被测信号的频率很低时，也必须采用这种方式；交流（AC）耦合：信号中的直流分量被隔断，用于观察信号的交流分量，如观察较高直流电平上的小信号；接地（GND）：通道输入端接地（输入信号断开），用于确定输入为零时光迹所处位置，此时调节选定通道的垂直位移旋钮，使零电平基准线落在屏幕中间刻度线上。 (4)水平系统的操作1)扫描速度的设定。扫描范围从0.2s/DIV0.2s/DIV按1、2、5进位分19档，微调提供至少2.5倍的连续调节，根据被测信号频率的高低，选择合适的档级，在微调顺时针旋足至校正位置时，可根据开关的示值和波形在水平轴上的距离读出被测信号的时间参数，当需要观察波形某一个细节时，可进行水平扩展10，此时原波形在水平轴方向上被扩展10倍。2)触发方式的选择。常态“NORM”：无信号输入时，屏幕上无光迹显示；有信号输入时，触发电平调节在合适位置上，电路被除法扫描（当被测信号频率低于20Hz时，必须选择这种方式）；自动“AUTO”：无信号输入时，屏幕上无光迹显示；一旦有信号输入时，电平调节在合适位置上，电路自动转换到触发扫描状态，显示稳定的波形（当被测信号频率高于20Hz时，常用这种方式）；电视场（TV）：对电视信号中的场信号进行同步，在这种方式下被测信号是同步信号为负极性的电视信号，如果是正极性，则可由CH2输入，借助于CH2 INVERT按入把正极性转变为负极性后测量；峰值自动（P-P AUTO）：这种方式同自动方式，但无需调电平即可同步，它一般用于正弦波、对称方波或占空比不大的脉冲波。对于频率较高的测试信号，有时也要借助于电平调节，它的触发同步灵敏度要比“常态”和“自动”稍低一些。3)极性的选择。用于选择被测试信号的上升沿或下降沿去触发扫描。4)电平的选择。用于调节被测信号在某一合适的电平上启动扫描，当产生触发扫描后，“TRIG”指示灯亮。4示波器相位测量对于两个同频信号间的相位差可以用该机的双迹功能来进行，这种相位差的测量可以使用到垂直系统的频率极限，步骤如下：(1)预置仪器