实验一常用电子仪器的使用

1、实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1.对常有的设备如示波器、稳压电源、函数信号发生器、交流毫伏表、万用表等仪器的使用方法有基本了解,为今后的实验打下基础。2.利用示波器观察信号波形,测量振幅和周期(频率。二、实验仪器1.F1733直流稳压电源一台2.HFJ-8G交流毫伏表一台3.MY65数字万用表一块4.DF1641D函数信号发生器一台5.GOS 620双踪示波器一台6.可变电阻箱一个三、常用电子仪器的介绍同一功能不同型号的仪器,其使用方法会有一些不同,学会一种典型的仪器的使用,就可以举一反三地掌握同类仪器的使用方法。本处以特定型号的仪器为例,介绍常用仪器的使用方法。讲述过程中会给出一些结构

2、框图,请读者尝试利用功能块的中文标识去理解功能块的作用,如果感觉理解比较困难,则学习完后面章节内容后再回头进行学习。1.直流稳压电源(DC REGULATED POWER SUPPLYDF1733是采用三只电源变压器,三路完全独立输出的三路直流稳压电源,三路完全相同,其中一路的原理如图1.8所示。DF1733稳压电源使用方法比较简单,先选择好输出电压的范围为015V或1530V,然后开机,调节电压旋钮至需要的值(当需要精度较高时可用数字万用表作监视。由于每路电源共用一只电压表和电流表,可以通过电表选择开关,开关打开在U时,电表作电压表指示,打开I时,电表作电流表指示。当发生输出过载时或短路时,

3、不论是电压或电流,告警指示灯亮(PROECTION,电源自动保护,输出为低电压。 图1.8 DF1733其中一路稳压原理框图2.数字万用表(DIGITAL MULTIMETERMY65是一种四位半数字万用表。可用来测量直流和交流电压及电流、电阻、电容、二极管、三极管、频率以及电路通断,具有LCD显示,最大显示值为19999,过量程显示1,具有读数保持功能。其外形如图1-9所示。MY65的主要技术参数及使用方法:当被测对象超量程或开路时,屏幕将显示1。(1电阻测量被测电路不能处于通电状态,内部有较大容量的电容要将其充电电荷放完。对于大于1M或更高的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常现象。(2

4、直流电压测量测试表笔并接到待测电路上,红表笔所接端子的极性将同时显示。(3交流电压测量测试表笔并接到待测电路上。输入电压高于750V时,显示电压值是可能的,但有可能损坏仪表。 图 1.9数字万用表的面板图3.交流毫伏表(A V MILIVOLTMETERHFJ-8G毫伏表有测量精度高,输入阻抗高,通频带范围宽的特点,且有监视输出功能,可作放大器使用。其面板见图1.9。使用方法:(2机械调零。在通电前,先调整电表指示的机械零位。(3接通电源。按下电源开关,发光二极管灯亮,仪器立刻工作,为保证性能稳定,可预热10分钟后使用。(4将量程开关置于适当量程,再加入测量信号。若测量电压未知,应将量程开关置

5、于最大档,然后逐渐减小量程。(5当输入电压在任何一个量程档指示为满度时,监视输出端的输出电压均为0.1Vrms(rms /root meansquare /均方根值。(6毫伏表是按正弦电压有效值刻度的,如果被测信号不是正弦波,则会引起很大误差。(7毫伏表输入端开路时,由于外界感应信号的影响,指针可能超量程偏转。为了避免指针碰弯,不测量时,量程应选在较大位量。 图1.10 交流毫伏表面板图4. 函数信号发生器(FUNCTION GENERATOR DF1641D 函数信号发生器能直接产生正弦波,三角波,方波,锯齿波和脉冲波。直流电平可连续调节,频率计可作内部频率显示,也可作外测频率,电压用液晶(

6、LED 显示。DF1641D 函数信号发生器面板上的符号意义:电源开关键 / POWER ,按下电源接通(ON,弹起关断电源(OFF量程选择键 / RANGE(Hz,有七个键,即2,20,200,2K ,20K ,200K ,2M功能键 / FUNCTION ,有三个键,即方波(占空比为50%三角波 (正、负斜率相等和正弦波。 频率调节旋钮 / FREQUENCY ,与量程选择键配合使用,如果量程键按下2KHz ,改变频率调节可获得0.2KHz2KHz 范围内的任一频率信号,其余依次类推。输出 / OUTPUT ,为被测电路提供信号,输出阻抗约50。输出幅度调节旋钮 / AMPLITUDE ,

7、用于调节输出信号的幅度大小,V U P P 20-。 上述一些键和旋钮是经常使用的,为获得一些特殊场合所需要的电信号,还有如下几个旋钮:拉出输出信号倒相旋钮 / PULL TO INV ,与输出幅度调节旋钮在一起,拉出时使输出信号倒相(相位差为1800,按下输出信号不倒相。输出衰减键 / ATTENUATOR ,按下20dB 键,使输出相对衰减10倍,按下40dB 键,使输出相对衰减100倍。拉出可改变斜率/脉冲旋钮 / PULL TO V AR RAMP/PULSE ,其功能是如果按下功能键中的三角波键,按下斜率/脉冲旋钮,这时输出为正、负斜率相等的三角波,此时若拉出该旋钮并旋转时,则可获得

8、正、负斜率不等的锯齿波。如果按下功能键的方波键,按下斜率/脉冲旋钮,这时输出为占空比50%的方波,此时若拉出该旋钮,并旋转,则可获得占空比为5%95%的脉冲波。计数器作频率计使用键/ COUNTER EXT 20dB,在仪器的背后,将外部测试信号输入,按下EXT健,即将内部信号断开,用于测量外部信号频率。-20dB 按下键,使信号衰减10倍。5.示波器(OSCILLOSCOPE示波器是一种能在示波管屏幕上显示出电信号变化曲线的仪器,它不但能象电压表,电流表那样读出被测信号的幅度(注意:电压表,电流表如无特殊说明,读出的数值为有效值,还能象频率计,相位计那样测试信号的周期(频率和相位,而且还能用

9、来观察信号的失真,脉冲波形的各种参数等。图1-11是示波器的主要旋钮面板图,图1.12是用示波器显示正弦波。 图1.11示波器的主要旋钮面板图面板一些旋钮(或按钮的中英、文名称及作用:电源部分1电源开关(POWER;辉度(INTEN;聚焦(FOCUS2校正信号(CAL,输出1kHz非过零方波,电压峰峰值U PP=2V。主要用于校验示波器的性能垂直通道(VERTRICAL1CH1(X,CH2(Y,输入(INPUT2AC/GND/DCAC/信号经过电容耦合至放大器输入;GND/放大器输入端接地;DC/信号直接耦合至放大器输入3伏/格(VOLTS/DIV衰减器开关,示波管垂直方向分为8格。其数值表示

10、一格对应电压的高低。4移位(POSITION调节它能使波形上下移动,以便观察和读数。5垂直工作方式(VERTICAL MODECH1屏幕上仅显示CH1的信号;CH2屏幕上仅显示CH2的信号;DUAL(ALT,CHOP,屏幕上显示 CH1，CH2 两路信号， （ALT 为“交替” ，用于较高频率，CHOP 为“断续” ，用 于较低频率） ；叠加（ADD）显示 CH1 和 CH2 信号的代数和。 水平通道（HORIZONTAL） 图 1.12 示波器显示正弦波 1 扫描时间选择开关（TIME/DIV） 。示波器水平方向分为 10 格。其数值表示一格对 应的时间的长短。 2 XY 3 CH1 信号作

11、为 X 轴，CH2 信号作为 Y 轴 触发系统（TRIGGER） 1 触发源选择（SOURCE） CH1，CH1 输入信号触发；电源信号触发（LINE） ；外部信号触发（EXT） 2 稳定调节旋钮（LEVEL） ，调节波形的稳定性。 当所测波形产生左右移动时，调节此旋钮可让波形稳定下来。 3 触发方式选择（TRIGE MODE） 自动扫描（AUTO） ，无信号输入时有扫描基线；常态扫描（NORM） ，有触发信号才有 扫描基线，当输入信号低于 50Hz 时，请用“常态”触发扫描。 (1 示波器使用举例 读电压幅度时，微调旋钮 VAR/VARIATION 不能打开，应在校正位置。 直流电压测量 1

12、 将触发方式置自动（AUTO） ，使屏幕上出现扫描基线，Y 轴微调置校正（CAL） 。 2 CH1，或 CH2 的输入接地（GND） ，此时的基线，即为 0V 基准线。 3 利用直流电压源输入信号给示波器，输入置 DC，观察扫描基线在垂直方向平移的 格数，与 VOLTS/DIV 开关指示的值相乘，即为信号的直流电压。例如，VOLTS/DIV 置 0.5V/DIV，读得扫描线上移为 3.4 格，则被测电压为：U=0.5/DIV×3.4DIV=1.7V（如果探头 的开关上的选择了 10:1 衰减输入，测试结果要×10，则为 17V） 。 交流电压测量 1 将输入置 AC（或 D

13、C） 2 利用信号发生器给示波器提供信号， 利用垂直移位旋钮， 将波形移至屏幕中心位置， 按波形所占垂直方向的格数， 即可测出电压波形的峰峰值。 例如， VOLTS/DIV 置 0.2V/DIV， 被测波形占 5.2 格，则被测电压为：UP-P=0.2V/DIV×5.2DIV=1.4V（置 DC 时，将被测信号 中的直流分量也考虑在内，置 AC 时，则直流分量无法测出） 。 时间测量 扫描开关的微调置于校正位置（CAL） 。然后可读出波形的周期。 例如，TIME/DIV 置于 0.2ms/DIV，波形一个周期在水平方向占 6 格，则其间隔时间为： T=0.2ms/DIV×9

14、DIV=1.2ms。 周期的倒数就是频率。 想一想；如示波器选用的 TIME/DIV 置于 1ms/DIV，VOLTS/DIV 置 0.5V/DIV，读出图 1.12 所示波形的数值。 四、 实验内容 1 直流电压的测量 用示波器和万用表的直流电压档，测量直流稳压电源 5V，10V，15V，20V，25V，30V 时的各自读数，并分别填于表 1.1。 表 1.1 直流电压的测量结果 稳压源表头 指示 万用表读数 示波器读数 2 方波信号测量 用 CH1（或 CH2）观测示波器本身的校准信号，测量数据填入表 1.2，并用 DC 和 AC 档，分别画出波形图，在图上标出 UP 和周期 T。 表 1.2 方波信号测量结果 校正信号 幅度 UPP 频率 f 3 交流电压的测量 标称值 V Hz 示波器测得的原始数据 div div vdiv msdiv 测量值 V Hz 5V 10V 15V 20V 25V 30V 信号源选定为正弦波输出，频率分别为表 1.3 各值时，完成表 1.3。