仪器使用说明简介：.doc

电工电子实验C级测试讲义电工电子实验教学中心国家电工电子教学基地2006年5月一、电路分析实验（一）YB1610函数信号发生器 图1 YB1610型功率函数发生器面板图（1）电源开关（POWER）：将电源开关按键按下，接通电源；按键弹出为“关”位置。（2）LED显示窗口：此窗口指示输出信号的频率，当“外测”开关按入，显示外测号的频率。如超出测量范围，溢出指示灯亮。（3）频率调节旋钮（FREQUENCY）：调节此旋钮改变输出信号频率。顺时针旋转，频率增大，逆时针旋转，频率减小。微调旋钮可以微调频率。（4）占空比（DUTY）：占空比开关。将占空比开关按入，占空比指示灯亮，调节占空比旋钮，可改变波形的占空比。（5）波形选择开关（WAVE FORM）：按对应波形的某一键，可选择需要的波形。（6）衰减开关（ATTE）：电压输出衰减开关，二档开关组合为20dB、40dB、60dB。（7）频率范围选择开关（兼频率计闸门开关）：根据所需要的频率，按其中一键。（8）计数、复位开关：按计数键，LED显示开始计数，按复位键，LED显示全为0。（9）计数/频率端口：计数、外测频率输入端口。（10）外测频开关：此开关按入，LED显示窗显示外测信号频率或计数值。（11）电平调节：按入电平调节开关，电平指示灯亮，此时调节电平旋钮，可改变直流偏置电平。（12）幅度调节旋钮（AMPLITUDE）：输出电压幅度调节。（13）输出端口：电压由此端口输出。（14）TTL/CMOS输出端口：由此端口输出TTL/CMOS信号。（15）VCF：由此端口输入电压控制频率变化。（16）扫频：按入扫频开关，电压输出端口输出信号为扫频信号。调节速率旋钮，可改变扫频速率。改变线性/对数开关，可产生线性扫频或对数扫频。（16）电压输出指示：3位LED显示输出电压峰峰值（负载），输出接50负载时应将读数2。（6）占空比调节旋钮。（7）正弦波、脉冲信号输出端口。（8）信号转换开关。开关置于左边，输出为正弦波，置于右边，输出为脉冲信号和TTL信号。（9）脉冲和TTL信号输出端口。（10）输出电压微调旋钮。（11）正弦信号的输出衰减（dB）。（12）频率显示窗口。（13）输出指示表头。 （二）YB2173交流毫伏表晶体管毫伏表是一种电路实验中常用的交流电压表，能直接测出正弦信号的有效值。毫伏表的表盘是按正弦信号的有效值刻度的，因此当测量正弦信号时，可以从表头直接读出正弦信号的有效值；而测量其他波形的信号时，其读数没有直接的意义；表头上有3条刻度线。第一条是010刻度线，当测量范围在1mV、10mV、0.1V、1V、10V、100V时，从这条刻度线读数；第二条是03刻度线，当测量范围在3mV、30mV、0.3V、3V、30V、300V时，从这条刻度读数。例如，指针指在第一条刻度线的数字6处，若此时量程为10V，则读数为6V；若量程为100mV，则读数为60mV；若量程为3V，则读数为1.9V；若量程为30mV，则读数为19mV；其他各量程依此类推。第三条是对数刻度线，当测量电压的电平值时，从这条刻度上读出绝对电平值即分贝（dB）值。例如量程为+10 dB（3V）档时，表头读数为-4 dB，则实际电平值为-4+10=+6 dB。 量程为-20 dB（100mV）档时，表头读数+2 dB ,则实际电平值为+2+（-20 dB）。（三）GOS-620 20MHZ双踪示波器 图2 GOS-620型示波器面板图1主机电源 （6）电源开关（POWER） （2）亮度旋钮（INTEN） （3）聚焦旋钮（FOCUS） （4）光迹旋转旋钮（TRACE ROTATION）由于磁场的作用，当光迹在水平方向轻微倾斜时，该旋钮用于调节光迹与水平刻度线平行。 （5）电源指示灯2垂直方向部分 （8）通道1输入端CH1 INPUT（X）：该输入端用于垂直方向的输入，在X-Y方式时，输入端的信号成为X轴信号。 （20）通道2输入端CH2 INPUT（Y）：该输入端用于垂直方向的输入，在X-Y方式时，输入端的信号成为Y轴信号。 （10）、（18）偶合选择开关（ACGNDDC）：选择垂直放大器的偶合方式。交流（AC）：垂直输入端由电容器来偶合。接地（GND）：放大器的输入端接地。直流（DC）：垂直放大器的输入端与信号直接偶合。（7）、（22）衰减器开关（VOLTS/DIV）：用于选择垂直偏转灵敏度的调节。（9）、（21）垂直微调旋钮（VARIABLE）：用于连续改变电压偏转灵敏度，此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。（13）、（17）直流基线调整（DC BAL）：当Y轴衰减（VOLTS/DIV）调节时，若基线随着改变，可由此调整，使基线在任意灵敏度下保持不变。（11）、（19）垂直位移（POSITION）：调节光迹在屏幕中的垂直位置。（14）输入通道选择（VERT MODE）： 通道1选择（CH1）：屏幕上仅显示CH1的信号。通道2选择（CH2）：屏幕上仅显示 CH2的信号。双踪选择（DUAL）：屏幕上会出现双踪并自动以断续或交替方式同时显示CH1和CH2上的信号。（12）选择键（ALT /CHOP）：在双迹模式下，当该键处于ALT（弹起）状态，CH1、CH2输入交替显示，通常用在快速扫描时；当该键处于CHOP（按下）状态，CH1、CH2输入同时显示，通常用在慢速扫描时。（16）CH2 INV：按下此开关时，通道2显示波形反向。3触发 （23）外触发输入插座（TRIG IN）：用于外部触发信号的输入。 （24）触发源选择（SOURCE）：选择触发信号源。CH1：CH1上的信号为触发信号。 CH2：CH2上的输入信号为触发信号。LINE：电源频率为触发信号。EXT：外部输入信号为触发信号，用于特殊信号的测量。 （25）触发极性选择（SLOPE）：用于选择信号的上升沿和下降沿触发。 （26）触发方式选择（TRIG MODE）： AUTO（自动）：在自动扫描方式下，扫描电路自动进行扫描，在没有信号输入或输入信号没有触发同步时，屏幕上仍然可以显示扫描基线。 NORM（常态）：有触发信号才能扫描，否则屏幕上无扫描线显示。当输入信号的频率25Hz时，用常态触发方式。 TVV：用于观察电视信号中的场信号波形。 TVH：用于观察电视信号中的行信号波形。（27）触发电平旋钮（LEVEL）用于调节被测信号在某一电平触发同步。（28）TRIG ALT：交替触发。 4水平方向部分（29）扫描时间因数选择开关（TIME/DIV）：共20档，在0.1s/div0.2s /div范围内扫描速率。X-Y控制键：在X-Y工作方式时，垂直偏转信号从CH2输入，水平偏转信号从CH1端输入。（30）扫描微调控制键（SWP VAR）：以顺时针方向旋转到底时处于校准位置，扫描时间由TIME/DIV开关指示。（31）10 MAG：扫描因数10倍扩展，扫描时间是TIME/DIV开关指示数值的1/10。（32）水平位移（POSITION）：用于调节轨迹在水平方向移动。5其它（1）校准信号（CAL）：电压为2VP-P频率为1KHz的方波信号。（15）示波器接地端。（四）电阻器的参数电阻器的主要技术指标有标称阻值、允许误差(精度等级)、额定功率、噪声、极限工作电压和高频特性等。色码对应的数值颜色棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银本色有效数字1234567890乘数10110210310410510610710810910010-110-2允许偏差%120.50. 0.250.151020用色环标注的电阻器称色环电阻或色码电阻，常见的有三环、四环、五环三种。对于三道色环电阻器，第一、第二条色环代表标称值的第一和第二位有效数字，第三条色环代表乘数，它的误差色环是本色（与电阻体同色）的，所以允许误差是20%。四道色环电阻器的第一、二道色环表示电阻器的有效数字，第三道色环表示乘数，第四道色环表示允许误差。五道色环电阻器的第一、二、三道色环表示有效数字，第四道色环表示乘数，第五道色环表示允许误差。显然，色带越多，电阻器的精度越高。下图为色环电阻器的示意图。图3 电阻器色码标志示意图五环电阻器为精密型电阻器，其第五道精度环一般为棕色或红色。识别一个色环电阻器的标称值和精度，首先要确定首环和尾环（精度环）。首、尾环确定后，就可按照图4-3中每道色环所代表的意义读出标称值和精度。按照色环的印制规定，离电阻器端边最近的为首环，较远的为尾环。五环电阻器中，尾环的宽度是其他环的1.5倍，例1：一只电阻器的色环按顺序为红、红、橙、本色，则其标称值为22K，允许误差20%。例2：一电阻器的色环为棕、紫、绿、金、棕，则这个电阻器的标称值为17.5，允许误差为1%。（五）电容器的主要参数电容器的主要参数有标称容量、额定工作电压、绝缘电阻、介质损耗等。用数字标注容量的几种方法： 只标数字，如4700、300、0.22、0.01。此时指电容的容量是4700pF、300pF、0.22F、0.01F。 以n为单位，如10n、100n、4n7。它们的容量是0.01F、0.1F、4700 pF。 另一种表示方法是用三位数码表示容量大小，单位是pF，前两位是有效数字，后一位是零的个数。例如102它的容量为10102pF=1000pF，读作1000pF。103它的容量为10103pF=10000pF，读作0.01F 。104它的容量为100000pF，读作0.1F。332它的容量为3300pF，读作3300pF。473它的容量为47000pF，读作0.047F。第三位如果是9，则乘10-1，如339表示3310-1pF =3.3pF。由以上可以总结出,直接数字标注的电容器,其电容量的一般读数原则是：104以下的读pF；104以上（含104）的读F。电容器的选用电容器的种类很多,应根据电路的需要,考虑以下因素，合理选用。选用合适的介质电容器的介质不同，性能差异较大，用途也不完全相同，应根据电容器在电路中的作用及实际电路的要求，合理选用。一般电源滤波、低频耦合、去藕、旁路等，可选用电解电容器；高频电路应选用云母或高频瓷介电容器。聚丙烯电容器可代替云母电容器。标称容量及允许误差因为电容器在制造中容量控制较难，不同精度的电容器其价格相差较大，所以，应考虑电路的实际需要选择。对精度要求不高的电路，选用容量相近或容量大些的即可。如旁路、退耦及低频耦合等。但在精度要求高的电路中，应按设计值选用。在确定电容器的容量时，要根据标称系列来选择。额定工作电压电容器的耐压是一个很重要的参数，在选用时，器件的额定工作电压一定要高于实际电路工作电压的2倍。但电解电容器是个例外，通常使电路的实际工作电压为电容器额定工作电压的50%。如果额定工作电压远高于实际电路的电压，会使成本增高；电解电容器的容量下降。实验一 RC电路策动点阻抗的测量一、实验目的1 掌握策动点阻抗的测试方法。2 掌握示波器测量相位差的方法。二、 测试要求1 用毫伏表测量策动点阻抗的模，合理选用双迹法或椭圆法测量相位差。2 正确连接测试电路，测试计算出两个电路在1KHz、10KHz时的策动点阻抗。4R=1.2K，C1=0.47F，C2=0.047 F。实验二 滤波器电路频率特性的测量一、 实验目的1 掌握传输电压比的两种测量表示方法。2 了解滤波器的频率特性。 二、 测试要求1 用R=5.1K，C=0.047F 两个元件组成低通电路。2 测量出低通电路的截止频率。3 合理选择频率点测量出低通电路100Hz至20KHz的幅频特性曲线。要求保持输入电平为0dB，测量输出电平。思考题（1）在测量RC串并联电路的策动点阻抗时，是否需要加入供测量电流用的小电阻，为什么？（2）为什么电路的输入电压不能以信号源输出显示为准？（3）测量电阻器的阻值时，能否用双手同时接触表笔两端？为什么？（4）实验室测量时红黑两种夹子为什么不能混接？(5) 用示波器观测正弦波形时，已知示波器良好，测试电路正常，当荧光屏上出现如图5所示图形时，试分析每种图形产生的原因，如何调整示波器的相关旋钮，才能正常测量。图5 示波器在不同状况下的图形二、电子技术实验（一）仪器使用HP54645D示波器1HP 54645D示波器前面板功能键介绍见图6。1 亮度控制2 校准输出3 接地端4 电源开关5 Volts/Div Y轴方向输入信号衰减。（A2通道同A1通道）6 接通或切断模拟通道。（A2同A1）7 Position 调整扫描线在Y轴方向的位置。（A2通道同A1通道）8 模拟通道输入。（A2通道同A1通道）9 通道信号运算选择。10 Time/Div 改变当前时基设定。 11 Label/Threshld 设置数字逻辑通道的标号和逻辑电平值。12 Position 调整数字通道扫描线在Y轴方向的位置。13 Adavnced 先进的码型触发方式选择。14 D0-D15 接通或切断数字通道。15 Select 数字通道选择。16 Holdoff 释抑。选择触发时间区的宽度。17 Autoscale 进入自动测试状态。18 Display 选择显示方式。19 Trace 进入存储状态。20 Setup 调用存储数据。21 Voltag 进入电压测量。22 Time 进入时间、频率测量。23 Cursor 进入手动光标测量。24 Entry 增量和减量选择的字段，移动选择的光标。25 Print/Utility 打印显示。展宽垂直信号。26 Delay 调整扫描线在X轴方向的位置。27 Main/Delayed 延迟扫描功能。28 Run/Stop 开始和停止采集数据。29 Single 单次测量30 Autostore 存储数次采集的结果。31 Erase 擦除所有采集的结果。32 Analog/Lavel 调整模拟信号触发电平。33 Mode/Compling 选择触发方式和触发条件。34 Edge 边沿触发方式选择。35 Pattern 码型触发方式选择。 2HP54645D混合信号示波器的基本使用方法1） 选择输入信号HP54645D示波器有两个模拟通道，和16个数字通道。按下电源开关按键，将示波器接通电源。这时示波器处于缺省设置状态，示波器选择了模拟信号输入。按下 A1 或 A2 键就选择了A1通道或A2通道。当按 A1 或 A2 键时屏幕下方将显示 可以通过屏幕下方的软键选择通道通断，Coupling Y通道耦合方式，Invert 信号倒相，Vernier 微调Y轴方向的衰减，Probe 探针，调整它与调整探头衰减效果是一样的。要选择数字通道，按 D0-D15 键，这时屏幕下方将显示 ThreshldLabel通过按对应的软键，可以进行数字通道选择。当旋转Select 旋钮或按Reorder软件时在屏幕上方信息区会出现相应的选择项，旋转Select 旋钮可以选择要显示的模拟和数字通道，同时也选择了触发信号。选择了数字通道后应该对逻辑电平进行选择。选择方法是按 键屏幕下方会出现相应的提示，可以通过按软键，选择TTL、CMOS、ECL或手动设置电平。转动Entry旋钮可手动调节电平设置。2）触发通道选择在单通道模拟信号测试时，选种输入通道信号就是触发信号。如果选择两路模拟信号或数字信号与模拟信号同时输入，则必须选择一个输入信号作为触发信号。选择好要用的通道后，按 Edge 键,这时屏幕下方将显示通过按相应的软键，就可以选择相应的触发通道。A1、A2为模拟通道，D5为数字通道，Line为选用动力线路触发。可用Select钮选择通道作为触发源。对于沿触发可选择切断的通道作为触发源，按某个Eage软键，选择上升沿或下降沿触发。Mode 3）选择触发方式Coupling 按 键屏幕下方将显示 触发方式有三种，即Auto Lvl自动电平触发、Auto自动触发和Normal常态触发。自动电平触发和自动触发都是最常用的观察模拟信号的触发方式，不要求信号有边沿。其中自动电平触发提供了触发电平自动调整功能，当信号波形波动时可以自动提高触发电平，使波形稳定。常态触发方式要求被测信号有边沿，否则示波器观测不到波形。Coupling为触发信号输入的耦合方式，Reject为抑制电平选择可选抑制高频或抑制低频，Noise Rej为抑制噪声。另外Analog Level旋钮是调整触发电压值的。调整此旋钮时，在屏幕上会显示相应的水平线，同时屏幕下方显示响应的触发电压百分值。Holdoff释抑旋钮是调整触发捕捉时间的。设定释抑，可同步触发。示波器在波形边沿触发，与以后的边无关，直至释抑结束。4）触发类型选择HP54645D示波器边沿触发、码型触发、和先进触发等触发类型。边沿触发是最简单的触发类型。按Edge 键可进入边沿触发设置，再按相应的软键就可以选择触发源设置触发边沿。按 Pattern 键进入码型触发设置，屏幕下方将显示通过按软键可以选择触发模式，其中包括低电平、高电平、编码、上升沿、下降沿，用Select也可以选择触发源。码型触发一般是用来捕捉一定编码形式的数字信号。按 Advanced 键进入先进触发状态，屏幕下方将显示先进触发是比较复杂的触发形式，分为Glitch毛刺触发、Pattern先进的码型触发、TV电视触发。按Glitch下软键，在按Glitch Menu下软件进入毛刺触发设置状态，可以对毛刺极性、宽度、宽度限制范围进行设置。毛刺触发可以捕捉信号中的毛刺。按Pattern下软键，再按Overview下软键(这时屏幕上出现信息表格)，选择Pattern Menu进入先进的码型触发设置状态，屏幕下方将显示分别按Pat1、Pat2、Operator所对应的软键，可以对表格中第一个触发源码、第一个触发源码，以及二者相与后形成的触发码型进行修改。按下Define可以选择设置码型。选择Overview下OFF则关闭信息表格。5）测量信号波形的幅值与频率测量信号波形的幅值与频率的方法有两种，即自动测量和手动测量。按测量区 Voltage 键进入自动测量电压状态。屏幕下方将显示按 Source 下软键选择测量通道。按Vp-p 下软键屏幕上显示出被测信号波形的峰峰值, 按Vavg 下软键屏幕上显示出被测信号波形的平均值, 按Vrms下软键屏幕上显示出被测信号波形的有效值. 按Next Menu 下软键屏幕上显示出下一行菜单,可以测量被测信号波形的最大值、最小值、顶部电压、基准值等。按Show Meas下软键显示水平、垂直光标所测量区。按 Clear Meas 下软键可从显示上清除测量结果。电压测量只对模拟信号有效。按测量区 Time 键进入自动测量频率（时间）状态，屏幕下方将显示按 Source 下软键选择测量通道。按Freq 下软键屏幕上显示出被测信号波形的频率值, 按Period 下软键屏幕上显示出被测信号波形的周期, 按Duty Cy下软键屏幕上显示出被测信号波形的工作循环（占空比值）. 按Next Menu 下软键屏幕上显示出下一行菜单,可以测量被测信号波形的+Width 正脉宽、-Width 负脉宽、RiseTime 上升沿、FallTime 下降沿等。按Show Meas下软键，显示水平、垂直光标所测量区。按 Clear Meas 下软键可从显示上清除测量结果。在上面两种测量状态下，可以用手动方法进行测量。按测量区（Measure）Cursors 键，见图7屏幕上出现光标线。按 Source 下软键选择测量通道。选择t1或t2则垂直方向的两条光标线可以通过转动Entry旋钮移动。屏幕下方则显示测量数据，t1表示第一时间光标所在时间位置，t2表示第二时间光标所在时间位置，t表示两光标之间的时间差，1/t为频率。选择V1或V2则水平方向的两条光标线可以通过转动Entry旋钮移动。屏幕下方则显示测量数据，V1表示第一电压位置，V2表示第二电压位置，V表示两光标之间的电压差。按Clear Cursor 清除光标。3示波器使用过程中的问题及解决办法在使用示波器测量信号波形时，往往会遇到一些问题。这些问题一般都是使用方法不当造成的。只要正确掌握示波器的使用方法，很多问题就迎刃而解了。（1)如果没有扫迹显示 检查电源软线是否连接到示波器。检查前面板电源开关是否置于1位置。如果不是连接电源线，开启电源开关即可。 检查示波器亮度旋钮是否调节到合适位置。 检查示波器探头引线是否确实插至连接组件，探头勾钩是否确实连接至待测电路节点，地线是否连接好。 检查是否接通待测电路电源。 按Autoscale 键自动配置仪器。 断开示波器电源，然后按住任意软件，重新接通电源，复位示波器。（2)如果波形显示和实际不符 检查输入信号频率范围时间/格设定是否正确。 检查示波器探头引线，是否连接至待测电路中的正确信号。 检查电缆的地线是否确实连接至待测电路的地。对于高速测量，各探头的每条地线都应该连接至待测电路信号点最近处的接地点。 检查触发调定是否正确 检查是否切断Autostore,然后按Erase键。 按Autoscale 键自动配置仪器。3)测量电压时和实际值相差甚远 检查Volts/Div 位置是否合适。当输入信号很小，而通道衰减很大的时候测量会不准确。 检查信号源的输出阻抗与示波器的输入阻抗是否相等。 按A1或A2观察屏幕下菜单Probe 下，探针选项选择是否正确。 按Autoscale 键自动配置仪器。4）输入信号得不到示波器的响应 探头勾钩是否确实连接至待测电路节点。 检查是否接通待测电路电源。在没有输入信号的情况下按Autoscale。 检查是否接通使用的通道。确保经用Entry 旋钮或Select钮滚动荧光屏至要求的通道，选种它。然后，对每个应接通，但切断的通道，按On。HP33120A函数/任意波形信号发生器1基本功能与使用方法（1）前面板概貌HP33120A函数发生器前面板如图8所示，由显示区域和按键区域两部分组成。显示区域为高可视性的真空荧光显示，分别显示数据、单位、波形种类以及功能状态等信息；按键区域采用软键输入形式，简便直观。 1功能/调节键 5恢复/存储仪器状态键2菜单操作键6输入数字键3波形调整键7转换/本地键4单个/内部触发键8输入数字“单位”键（2）基本操作示例例11、用HP33120A函数发生器输出一个频率为100KHz的正弦波，其幅度为900mURMS(有效值)，并且具有100mUDC的直流偏置。解：打开电源时，函数发生器输出一个频率为1KHz的正弦波，其幅度为100mUPP （50内阻），为得到要求的波形可分如下几步完成：（1）设置输出波形HP33120A是一种高性能合成函数发生器，它能产生任意形式的波形。其中正弦波、方波、三角波、斜波和噪声五种标准波形，可直接通过前面板相应按键选择，输出存储的任意波形则要通过菜单操作实现。例如，要输出标准正弦波，可直接按前面板 键，此时，指示灯亮，说明正弦波功能已经被开启了。同样，要选择方波输出，可以按 键，开启方波功能，此时，方波指示灯亮。（2）设置输出频率1）按Freq键，开启频率调整模式，此时，屏幕上显示开机时的频率2）按Enter Number键，用直接数字输入方式，输入所需的频率值。Num指示灯亮并且“Enter Number”在显示屏上闪动时，表示数字模式可以使用了，此时，键入要求频率值100，屏幕显示要取消数字模式，只需按Shift+Cancel。3）选择（KHz），给所需频率值设置单位。用前面板右边的箭头键可以选择单位。一旦选择了单位，函数发生器就能输出所显示频率的波形。注：也可以用旋钮和箭头键来输入数字，用左右键调整光标位置，上下箭头或旋钮改变数字的大小。（3）设置输出幅度1）按Ampl键，开启幅度调整模式，此时，屏幕上显示开机时的幅度值2）按Enter Number键，用直接数字输入方式，输入所需的幅度值。注意，Num指示灯亮并且“Enter Number”在显示屏上闪动时，表示数字模式可以使用了，此时，键入500，屏幕显示3）设置所需幅度值的单位。前面板右边的箭头键可以选择单位。作为幅度单位，上下箭头分别表示UPP 、mUPP 、UR