01 常见电子元器件的认知及测量仪表的使用

项目1常见电子元器件的认知及测量仪表的使用学习目标知识目标了解常用元器件的概况。掌握常见电阻、电位器元件的基本特性：电阻及电位器的结构与符号、电阻及电位器的分类及特点、电阻及电位器的使用及选用原则、电阻及电位器的特性测试等。掌握常见电感元件的基本特性：电感的结构与符号、电感的分类及特点、电感的使用及选用原则等。掌握常见电容元件的基本特性：电容的结构与符号、电容的分类及特点、电容的使用及选用原则等。掌握常用测量仪表(万用表、直流稳压电源、波形发生器、示波器等)的使用，了解各种测量仪器的特点、分类和工作原理。技能目标掌握利用万用表测量电压、电流、电阻、电容等特性参数的方法。掌握直流稳压电源、信号发生器、示波器的使用。掌握利用信号发生器输出相应幅值和频率的波形的方法，以及利用示波器测试信号发生器输出波形的特性参数的方法。生活提点生活中经常用到各种电器，如计算机、手机、随身听、剃须刀等，包括将要制作的音频放大器，不管这些电器的电路是简单还是复杂，都是由各种各样的电子元器件组成的，这些器件的识别和选用，以及如何运用各种测量仪表对电路进行特性测量，都是学习电子技术必须掌握的内容。项目任务掌握万用表、信号发生器、示波器以及晶体管稳压电源的使用。掌握应用直标法以及测试仪表测试各种元器件的特性参数的方法。熟练使用各种常用测量仪表。项目实施1.1万用表的认知及使用万用表实物如图1.1所示。从万用表实物的面板可看到，万用表可测试电阻、交直流电压与电流、电容量及三极管的极性等参数。1.1.1指针式万用表结构组成万用表主要由测量机构（习惯上称为表头）、测量线路、转换开关和刻度盘四部分构成。万用表的面板上有多条标度尺的刻度盘、转换开关旋钮、调零旋钮和接线插孔等。（1）表头:万用表的表头通常采用灵敏度高、准确度好的磁电系测量机构，它是万用表的核心部件，其作用是指示该测电量的数值。万用表性能的好坏很大程度上取决于表头性能的好坏。灵敏度和内阻是表头的两项重要的技术指标。表头的灵敏度是指指针达到满刻度时，流过表头的直流电流的大小，简称为满度电流。满度电流越小，灵敏度就越高。一般情况下，万用表只有几微安到几百微安满偏电流值。表头的内阻是指磁电系测量机构中线圈的直流电阻，这个值越大，内阻越高，万用表性能越好。（2）转换开关。转换开关用来选择不同的量程和被测量的电量，它由固定触点和活动触点两大部分组成。转换开关旋钮周围有几种符号，其作用和含义如下。“Q”表示测量直流电阻挡，以欧（姆）为单位。“X”表示倍率；“k”（也有用K）表示1000；“Xk”表示表盘上Q刻度线读值乘以1000，如刻度指示为4，则所测阻值为4000Q，即4kQ。“DCV”表示测量直流电压挡，以V（伏）为单位，各分挡上的数值是该挡允许实测电压的上限值，万用表的表针会满偏出刻度线“ACV”表示测量交流电压挡，以V（伏）为单位。各分挡上的数字含义与DCV挡相同。“DCmA”和“A”表示测量直流电流，分别以A（微安）和mA（毫安）为单位。它也由若干个表示测量允许上限值的分挡组成。万用表刻度线分为均匀和非均匀两种，其中电流和电压的刻度线为均匀刻度线，欧姆刻度线为非均匀刻度线。指针式万用表工作原理指针式万用表是把被测量电量转换为指针的偏转角，并使两者之间保持一定的比例关系。这样，偏转角的大小就反映了被测电量的数值，而表头就是用来实现这一转换的核心部件。因此，万用表的工作原理实际上就是表头的工作原理。指针式万用表的性能指标（1）准确度。万用表的准确度通常称为精度，它反映了万用表在测量中的基本误差的大小。基本误差是指万用表在规定正常温度和放置方式不存在外界电场或磁场影响的情况下，由于活动部分的摩擦、标尺刻度的不准确、结构工艺的不完善等原因造成的误差，它是仪表固有的一种误差。基本误差越小，仪表的准确度越高。根据国家标准，仪器的准确度可分为7个等级，即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0级。万用表的等级一般在1.0〜5.0级之间。MF368型万用表直流电流挡和电阻挡的准确度为2.5级。交流电压挡的准确度为5.0级。级。电压灵敏度。电压灵敏度为电压内阻与该挡量程电压的比值，即电压灵敏度电压表内阻电压档量程电压灵敏度电压表内阻电压档量程国产万用表中，电压灵敏度最高的可以达到100kQ/V，而一般的万用表电压灵敏度为20kQ/V。在测量电压时，万用表要与被测电路并联，这样会产生分流，从而使测量产生误差。而电压灵敏度高时，万用表的内阻比较大，对被测电路的分流小，电压的测量误差较小。同时，电压灵敏度越高，万用表消耗的功率也越小。测量范围。万用表的测量种类和测量范围也是万用表的重要性能。不同型号的万用表，测量的种类和范围也不相同。下面以MF368型万用表为例来介绍测量种类和范围。直流电压挡：0〜0.5V〜10V〜50V〜250V0〜500V〜1500V直流电流挡：0〜50uA〜2.5mA〜25mA〜0.25A0〜2.5A交流电压挡：0〜2.5V〜10V〜50V〜250V0〜500V〜1500V直流电阻挡：QX1挡：0.2Q〜2kQ(150mA)QX10挡：2Q〜20kQ(15mA)QX100挡：20Q〜200kQ(1.5mA)QX1k挡：200Q〜2MQ(150A)QX10k挡：2kQ〜20MQ(60A)音频电平：-10dB〜+22dB放大倍数：0〜1000负载电流：0〜150mA〜15mA〜1.5mA〜150uA负载电压：0〜3V万用表的使用方法及注意事项正确地进行被测电量和量程的选择。万用表是一个多电量、多量程的测量仪表，在测量中应首先选择相应的电量和量程。如，测量220V交流电时，转换开关应置于交流电压挡，并选择量程250V或500V。万用表被测电量量程的选择有两种方法：一种是同时选择，即一个转换开关在选择量程的同时，还用来选择电量；另一种是分别选择，即使用两个转换开关，可先选择被测电量的种类，另一种用来选择量程。在选择万用表量程时，一般要使指针指示在满刻度的1/2或2/3以上的位置，这样便于读数，测量结果比较准确。如果不知道被测电量的范围，可先选择最大的量程，若指针偏转很小，则逐步减小量程。正确读数。一般在万用表盘上有多条标度尺，它们分别在测量不同电量时使用。在选好被测电量种类和量程后，还要根据相应的标度尺去读数。如：标有“DC”或“一”的标度尺可用来读取直流量；标有“AC”或“〜”的标度尺可以用来读取交流量；等等。在读数时，眼睛应位于指针的正上方，对于有反射镜的万用表，应使指针和镜像中的指针相重合，这样可以减小读数误差，提高读数准确性。在测量电流和电压时，还要根据所选择的量程，来确定刻度线上每一个小格所代表的值，从而确定最终的读数值。使用注意事项。在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测量电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上，尤其是测量电阻时，在切换量程时，不同量程均必须调零。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。在测量某一电量时，不能在测量的同时换挡，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。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时，还要注意避免外界磁场对万用表的影响。万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡，如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀影响表内其他器件。1.1.2数字式万用表数字式万用表区别于指针式万用表的特点如下。数字显示，直观准确。数字式万用表采用数字化测量和数字显示技术，通过18mm2或25mm2的液晶显示器把测量结果直接以数字的形式显示出来，一目了然，避免了指针式万用表中的读数误差。准确度高。数字式万用表的准确度是测量结果中系统误差和随机误差的综合，它表明了测量结果与实际数值的一致程度，也反映了测量误差的大小。数字式万用表的准确度与显示位数有关，其性能远远优于指针式万用表。分辨率高。分辨率是指数字式万用表对微小电量的识别能力，它要受到准确度的制约。数字式万用表中分辨率是以能显示的最小数(零除外)与最大数字的百分比来确定的，百分比越小，分辨率越高。例如：3X1/2数字式万用表可显示的最小数为1，最大数为1999,故分辨率为1/1999^0.05%。测量速率快。测量速率是指仪表在每秒内对被测电路的测量次数，单位为“次/s”。完成一次测量过程所需要的时间称为测量周期，单位为s。显然，这两者呈倒数关系。一般数字式万用表测量速率为2〜5次/s，而有些数字式万用表可达每秒几十次，甚至几百或上千次。输入阻抗高。数字式万用表具有很高的输入阻抗，这样可以减少对被测电路的影响。3X1/2位的数字式万用表电压挡的输入电阻通常为10MQ，而5X1/2〜8X1/2位的数字式万用表输入电阻可达10GQ。集成度高，便于组装和维修。目前数字式万用表均采用中大规模集成电路，外围电路十分简单，组装和维修都很方便，同时也使万用表的体积大大缩小。保护功能齐全。数字式万用表内部有过流、过压等保护电路，过载能力很强。在不超过极限值的情况下，即使出现误操作(如用电阻挡测量电压等)，也不会损坏内部电路。数字式万用表还具有功耗低、抗干扰能力强等特点。1.2电阻元件的认知及测试电阻在电子产品中是必不可少的、用的最多的元件之一。它的种类繁多、形状各异，功率也各有不同，在电路中常用来控制电流、分配电压。常用的电阻元件实物如图1.2所示。

M诚履屯阻(b］金帆膜电阻(d金沽扣比欢电阻仞税统屯阻g冷俄电阻俏热境电削(g｝水泥电阻E1.2电明实带电阻种类固定电阻的种类比较多，按材料不同，主要分为碳质电阻、碳膜电阻、线绕电阻等。固定电阻的电阻值是固定不变的，阻值的大小就是它的标称阻值。固定电阻的文字符号常用字母R表示，在电路图中的符号如图1.3所示。各种电阻的特性及使用范围见表1-1。#i-i宙诅片姓属憧用於国也阻明叫材料瓯结拘坦成制点任用范H喉睨咕阻由蜡R眠在用&与具辛的条fl:下伍波•备,样上成说曾许委上制波的恩通好、高成特性虾、略小井馆.T&T的褊提,卜的朋工作等用fm.御lI」视抓妹蚓健-蝉IH产品中MFflfStJ^-i监表i顽dt的凿定性好、宫乾转性好、畦由小、U帝H尚.』火俱_奴好颁冲特间t布I231C协城下it期工作)曲惜度南的摩A:a基球商也电踣中碱川耳神血皿器r面害1♦测苛蚓a金同双化#电电1敬目用MH的性岫畔埋木扪同-血ILIl.ii艮帛时酎匝、蒲声仁般.<1长期工作的秘柱布#牌线顷NIirft博.®H、湛犒冷*企屯引雄fi瓷件HW脱的凡柚蜀定性点瞄加iii施承受段r，FW，Q〔能打3porst&irici度下性性H作阐较大的功辛电指在万用花电剧带中作为停H：骤和限说跖在刖谓IUSW取诲电田电租值境赧度的斐化而叛生用员啊理叱.并为Fl沮座岳普化为的史11+..I：斗一瞄系故的业航屯filift在麟中作邙埴补貌.也可1讹换¥1世WSH度若刑屯1揪l，fT熠1!_寸也仇颇食照•度Hl翊;而/』•：蛔!IW1L孵3"涕冒的拈收电阻却无0度笔数的格做电国斗担制谜锅巾的威光崩|电阻参数的识别及测量(1)色标法。用不同颜色的色环表示电阻器的阻值和误差。电阻器上有3道或4道色环，靠近电阻器端头的为第一道色环，其余的顺次为二、三、四道色环。第四道色环表示误差，如没有，其误差为±20%。表示方法如图1.4所示。ffi1.3电IB电气符号图1』保环的表示方注(■脱养.)备色环所代表的意义见表1-2ffi1.3电IB电气符号图1』保环的表示方注(■脱养.)备表1-2电阻色环代表的意义

邑环颉土羿一色环（第一位数］翊二色置三色还顷两位应果的她｝羿四色咆误差，黑D0XlflP±1%L1XJfl1土2%红22X1flr±3%10劣3K]fr'黄44XI小撮SSX册蓝66W紫77K]07RRri99x伸金XIO1土琳视XIO-±10%±20%（2）万用表测试。选择碳膜、金属膜等各种类型和精度的电阻若干，再根据色环判别出各个电阻的标称值并记录。通过万用表测量电阻值（注意：每更换量程之前先调零），检查其阻值与标称值是否相符，差值是否在电阻器的标称误差之内，并记录在表1-3之内。表1-3电阻测量记录表电同岬电阻瑁电国林电阻扯屯出6#电阻叩电阻薜电阻洌*值误差以上讨论的只是阻值不可变的固定电阻，但在很多电路中，需要在合适的时候改变电阻的值，这就需要用到在一定范围内阻值可变的可变电阻，即电位器。电位器是一种可调的电子元件，它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压，如后面所做的音频放大电路调节音量、音调以及数显电容计中进行精度调试时均要用到各种类型的电位器。1.3电容元件的认知及测试常用的电容实物如图1.5所示。电肿电容间白机薄膜电容山｝瓷弁电容V）纸介成屯卷（J）云砰电容电力电容1511.5电容冥物图1.5电常用的电容实物如图1.5所示。电肿电容间白机薄膜电容山｝瓷弁电容V）纸介成屯卷（J）云砰电容电力电容1511.5电容冥物图1.5电容实物｛埋）聚荣乙折电容电路图中，电容的图形符号如图1.6所示。I牛牛牛##闭电春一般符号th)电解电容(<)国外电炉电容曲徵调电容◎单％「变电寿131.6电容囹形符号1.3.2电容的参数及标注方法标称容量和误差标在电容外壳上的电容量数值称为电容的标称容量。为了便于生产和使用，国家规定了一系列容量值作为产品标准。表1-4中的是固定电容的标称容量系列。表1-4固定电容标称容量系列标称值系列允许误差标称容星系列E24±5%1.0、1.1、1.2、13、1,5、L&102.0.2.2,2.4、27、10.33、3.9,4.3,4.7.5.].5.6,62.砧、T5.皿91EI2土10%10.1.2.15、1822.乂、*9、4.7s5点、诚、S.2E61.(kL5.2.2,3J.47.6-M电容的单位有:法拉(F)、微法(uF)、皮法(pF)。它们之间的换算关系为1F=106pF=1012pF电容的标称值与其实际容量之差，再除以标称值所得的百分数，就是电容的容量误差。电容的容量误差一般分为3级，即土5%、±10%、±20%，或写成I级、II级、III级。有的电解电容的容量误差可能大于±20%。电容元件上的标注(印刷)方法如下。加单位的直标法。这种方法是国际电工委员会推荐的表示方法。该方法中，用2〜4位数字和一个字母表示标称容量，其中数字表示有效值，字母表示数值的量级。字母有m、u、n、p。字母m表示毫法(10-3F)、u表示微法(10-6F)、n表示纳法(10-9F)、p表示皮法(10-12F)。字母有时也表示小数点。如：33m表示33000uF；47n表示0.047pF；3u3表示3.3uF；5n9表示5900pF；2p2表示2.2pF。另外，如果在数字前面加R，则表示为零点几微法，即R表示小数点，如R22表示0.22pFo不标单位的直接表示法。这种方法是用1〜4位数字表示，容量单位为pFo如用零点零几或零点几表示，其单位为/F。如3300表示3300pF、680表示680pF、7表示7pF、0.056表示0.056pF。电容的数码表示法。一般用3位数表示容量的大小。前面两位数字为电容标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位是pFo如：102表示1000pF；221表示220pF；224表示22X104pF。在这种表示方法中有一个特殊情况，就是当第三数字用9表示时，是用有效数字乘以10-1来表示容量的，如229表示22X10-1pF，即2.2pF。额定直流工作电压(耐压值)电容的耐压值表示电容接入电路后，能长期连续可靠地工作，不被击穿时所能承受的最大直流电压。绝缘电阻电容的绝缘电阻是指电容两极之间的电阻，或称漏电阻。绝缘电阻的大小决定于电容介质性能的好坏。使用电容时，应选用阻值大的绝缘电阻。因为绝缘电阻越小，漏电就越多，这样可能会影响电路的正常工作。1.3.3电容种类及应用电容种类及应用见表1-5。电容琵型材料、粘梅蛆成及容置范围特点使用范用有机机膜屯春采用令成的存除子果合物卷绕而成，容最范向r15—550pF曰容的也容量和1作电川范围很宽,但易者化.稳定性.耐痢性差通信、广播接收机尊瓷升电容用」瓷作介成.它的外形有圆片此、骨形、g培片形等.容量范用；1-5800pF具有性圈程定、绝壕电阻大、漏电流小、体枳小.结构筒单等持点,容量从几曲法到几iT皮法,俱抽点是机械强度粒惬.受力启岛破诉多川「坏枷脚聚术已嫦电容以聚芾占烯为介质.以牝箔或宜优点是绝缘电阻高（可达爹用「•滤波和接在橐茉乙烯薄聪上茬上-n金届展为电概，经巷绕后进行熟姓理而制成的。容举范用;IQpF7lj*FZOOOMflh耐压找高”：]世3000V）.漏屯流小，精度满不反之姓是耐热也陆差要求较高的电路中云母电容川云母作亦厕.以金JM箔为屯虬在外面用胶木扬田制而成。容量茹同】叩F'O.LnF五埒电蓉具右弁质损耗小、霍度稳定性好、绝蹶性能好等忧加怛酬量不大主彝川-于高独电陛抵仆质屯容以一就作介质，以铝茹作为电路卷成筒状,蛭密酣后即原。容屋范in：LOpT-t^iF眺介电容具有悻机卜容量大、耳有「1愈能力等优・.，但利电流和损耗较大、高频性能和现稳定性差电裨类型材料、培构组成及容量范围精点使用范围电解电容电耕电容跖1爆的材料不何可分为铝、W、锯.钛屯解屯容等.它们的负检是濯样、V油体利胶状的电倒液，其介应为il•:槌金商柢表间匕形成一快肖化腴，容刑范围；0.47-]0000|jF有止换叔，诵电流较其他因定电容大得寥、容帅设基较大川「业城就菠、低频稿台、去璃、旁择等独H电客独石电容是以钛迥制为卜的陶置材耳烧结而成的一种瓷介屯容,邑制造工艺不同于一般说弁电茁.容H范用：0.5Pr-1mF电容量大、体积小、哗性离.电容量耕定、峭福籍、耐湿性财等蓉神小型电F设备中作谐振、璃备沌波、旁路1.3.4用万用表检测电容电容的常见故障有断路、短路、失效等。为保证电路正常工作，事先必须对电容进行检测。漏电电阻的测量用万用表的欧姆挡（RX10k或RX1k挡，视电容的容量而定），当两表笔分别接触电容的两根引线时，表针首先朝顺时针方向（R为零的方向）摆动，然后又慢慢地向反方向退回到8位置的附近，当表针静止时所指的表针距无穷大较远，表明电容漏电严重，不能使用。有的电容在测漏电阻时，表针退回到无穷大位置时，又顺时针摆动，此时电容漏电更严重。电容断路的测量用万用表判断电容的断路情况，首先要看电容量的大小。对于0.01gF以下的小容量电容用万用表不能判断其是否断路，只能用其他仪表进行鉴别（如Q表等）。对于0.01pF以上的电容可用万用表测量，必须根据电容容量的大小，分别选择合适的量程，才能正确的加以判断。如：测300gF以上的电容可放在RX10k或RX1k挡；测10〜300pF的电容可放在RX100k挡；测0.47〜10pF的电容可放在RX1k挡；测0.01〜0.47pF的电容可放在RX10k挡。具体的测量方法是：用万用表的两表笔分别接触电容的两根引线（测量时，手不能同时碰触两根引线），如表针不动，将表针对调后再测量，表针仍不动，说明电容断路。电容短路的测量用万用表的RX100挡，将两表笔分别接触电容的两引线，如表针指示阻值很小或为零，而表针不再退回，说明电容已被击穿短路。当测量电解电容时，要根据电容容量的大小，适当选择量程，电容量越小，量程R要越小，否则就会把电容的充电误认为是击穿。电解电容的极性的判断用万用表测量电解电容的漏电电阻，并记下这个阻值的大小，然后将红、黑表笔对调再测电容的漏电电阻，将两次所测得的阻值对比，漏电电阻小的一次，黑表笔所接触的就是负极。1.4电感元件的认知及测试常见电感实物如图1.7所示。图1T电感买物1.4.1电感工作原理及作用能产生电感作用的元件统称为电感元件，简称为电感。它是利用电磁感应的原理进行工作的。其作用：阻交流通直流、阻高频通低频（滤波）。也就是说，高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过，而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易地通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。1.4.2电感器的种类按照外形，电感器可分为空心电感器（空心线圈）与实心电感器（实心线圈）；按照工作性质，电感器可分为高频电感器（各种天线线圈、振荡线圈）和低频电感器（各种扼流圈、滤波线圈等）；按照封装形式，电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等；按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。

1.5晶体管直流稳压电源的认知及使用直流稳压电源实物如图1.8所示。®1.8直流稳压电源实物1.5.1直流稳压电源由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。另外，在初学阶段首先遇到的就是要解决电源问题，否则电路无法工作、电子制作无法进行，学习就无从谈起。虽然晶体管直流稳压电源型号、品牌众多，外形也多种多样，但稳压电源最重要的作用，就是在电源额定设计参数之下，能输出幅值可调的直流电压。在本书的模拟电路和数字电路部分，均须用到直流稳压电源来进行元件的测试和单元电路的调试。本节学习晶体管直流稳压电源的特性及使用方法。1.5.2晶体管直流稳压电源的面板操作晶体管直流稳压电源面板如图1.9所示。MNf.CQAKStFINtCOARSt工沛JLOIT_皿』C}◎◎。图1.9晶体管直流稳压电源面板电源开关将电源开关弹出，即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。电压调节(VOLTAGE)直流稳压电源中，VOLTAGE为电压输出调节部分。其中，FINE为粗调旋钮，COARSE为微调旋钮。恒压指示灯(C.V.)当电路处于恒压状态时，C.V,灯亮。电流调节(CURRENT)直流稳压电源中，CURRENT为电流输出调节部分。其中，FINE为粗调旋钮，COARSE为微调旋钮。恒压指示灯(C.C.)当电路处于恒压状态时，C.C.灯亮。1.5.3课内实训：直流稳压电源的使用训练要求：调节直流稳压电源输出，并用数字式万用表测量输出直流电压。训练步骤如下。接通电源。调节直流稳压电源输出，先用电压调节粗调旋钮将电压输出调至2V左右，再通过微调旋钮精确调至2V，用万用表测试输出是否满足要求，并记录直流稳压电源当前的输出示值和测量值。同理，分别将直流稳压电源输出值调至5V、8V、10V、12V、15V，并记录。使用一个激发装置(即信号源)来激励一个系统，以便观察、分析它对激励信号的反应如何，这是电子测试技术的标准实验之一，其中使用到的激发装置就是函数信号发生器。1.6信号发生器的认知及使用YB1600系列的函数信号发生器实物如图1.10所示。图1.10函数信号发生器实物1.6.1信号发生器信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形(如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波)的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的应用。例如，在通信、广播、电视系统中，都需要射频高频)发射，这里的射频波就是载波，把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。比如要做的音频放大电路以及数显电容计，为了观察每一个项目电路工作是否正常，就需要用信号发生器在其输入端输入一个一定频率和幅值的周期性的波形，这就需要用到函数信号发生器。1.6.2函数信号发生器的使用如图1.11所示，为了了解函数信号发生器的使用，以绿杨YB1600系列信号发生器为例，先来看一下其控制面板。图1.11信号发生器面板电源开关(POWER):将电源开关按键弹出，即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。LED显示窗口：此窗口指示输出信号的频率，当“外测”开关按下，则显示外测信号的频率。如超出测量范围，溢出指示灯亮。频率调节旋钮(FREQUENCY)：调节此旋钮改变输出信号的频率，顺时针旋转，则频率增大，逆时针旋转，则频率减小，微调旋钮可以微调频率。占空比(DUTY)：占空比开关和占空比调节旋钮。将占空比开关按下，占空比指示灯亮，此时，调节占空比旋钮可改变波形的占空比。波形选择开关(WAVEFORM)：按下对应波形的按钮，可选择需要的波形。衰减开关(ATTE)：电压输出衰减开关，二档开关组合为20dB、40dB。频率范围选择开关(并兼频率计闸门开关)：根据所需要的频率，按下其中一个按钮。同时函数信号发生器默认10k挡正弦波。计数、复位开关：按计数键，LED显示开始计数，按复位键，LED全显示0。计数/频率端口：计数、外测频率输入端口。外测频率开关：此开关按下，LED显示窗显示外测信号频率或计数值。电平调节：按下电平调节开关，电平指示灯亮，此时调节电平调节旋钮可改变直流的偏置电平。幅度调节旋钮(AMPLITUDE)：顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度。逆时针调

节此旋钮可减小电压输出幅度。电压输出端口(VOLTAGEOUT)电压输出由此端口输出。TTL/CMOS输出端口：由此端口输出TTL/CMOS信号。VCF:由此端口输入电压控制频率变化。扫频：按入扫频开关，电压输出端口输出的信号为扫频信号，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和对数扫频。电压输出指示：3位LED显示输出电压值，输出接50负载时应将读数除以2。1.7示波器的认知及使用YB4328系列示波器实物如图1.12所示。YB4328系列示波器实物如图1.12所示。图1.12示波器实物1.7.1认识示波器面板为了了解示波器的使用，以绿杨YB4328系列示波器为例，先来看一下其控制面板，如图1.13所示。电源和光屏显示旋钮①为电源开关按键；②为“亮度”旋钮；③为“聚焦”旋钮；④为光迹旋转；⑤为“标准信号接口”，是一个标准方波，其峰-峰值为2.0V准信号接口”，是一个标准方波，其峰-峰值为2.0V，用于自校准。图1.13示波器面板“垂直工作方式选择”按键由于YB4328型示波器是双踪显示，按下“垂直工作方式选择”按键，中间就有一条细线将其分成两部分CH1和CH2,而且是对称的，其功能相同，必须通过“垂直工作方式选择”按键选择信号通道和显示方式。有4个按键，按下CH1，弹起CH2,则信号从⑦CH1中输入，⑦是接探头的接口位置，按下CH2,弹起CH1，则信号从CH2中输入，由“反相”和“常态”按键决定其显示方式为双踪显示，“断续”和“交替”按键决定选择其显示方式。按下CH1、弹起CH2时，信号从CH1中输入，⑥〜⑩各旋钮才起作用。其中，⑥按下，信号接地；弹起，信号接通°AC,DC分别为交流，直流耦合。⑧、⑨旋钮为“垂直方向偏转灵敏度”的粗调和微调旋钮，若要其准确指示，微调旋钮须以逆时针方向调到底。⑩为“垂直方向偏转灵敏度”扩展倍数按键。11为“垂直方向（Y方向）位移”旋钮。13〜18仅用于通道信号的调节，功能和CH1中的各旋钮相同。CH1和CH2公用旋钮19为“水平方向（X方向）位移”旋钮，用以调节信号在水平方向的位置。20为“极性”按键，用以选择被测信号在上升沿或下降沿触发扫描。21为“电平”旋钮，用以调节被测信号在变化至某一电平时触发扫描。还有“扫描”旋钮，由于其功能较为特殊，将它单列出来。“扫描”旋钮22为扫描方式，用于选择产生扫描的方式。自动：当无触发信号输入时，屏幕上显示扫描光迹，一旦有触发信号输入，电路自动转换为触发扫描状态，调节电平可使波形稳定地显示在屏幕上，此方式适合观察频率在50Hz以上的信号。常态：无信号输入时，屏幕上无光迹显示，有信号输入且触发电平旋钮在合适位置上时，电路被触发扫描，当被测信号频率低于50Hz时，必须选择该方式。锁定：仪器工作在锁定状态后，无需调节电平即可使波形稳定地显示在屏幕上。单次：用于产生单次扫描，进入单次状态后，按动复位键，电路工作在单次扫描方式，扫描电路处于等待状态，当触发信号输入时，扫描只产生一次，下次扫描需再次按动复位键。为“扫描因数（时基扫描或称扫描速率SEC/DIV）粗调”旋钮，根据被测信号的频率高低，选择合适的挡次。“微调”按钮：用于连续调节扫描速率，调节范围N2.5倍，顺时针旋是为校准位置。扫描扩展开关将X5：按下此键，水平速度扩展5倍。5.其他旋钮或按键28为“触发源”按键，用于选择不同的触发源。CH1：在双踪显示时，触发信号来自CH1通道，单踪显示时，触发信号来自被显示的通道。CH2的功能同CH1。交替：在双踪交替显示时，触发信号交替来自两个通道，此方式用于同时观察两路不相关的信号。电源：触发信号来自市电。外接：触发信号来自于触发输入端口。29机壳接地端。30AC/DC按键：外触发信号的触发方式，当选择外触发源且信号频率很低时，应将开关置于DC位置。31常态/TV按键：一般测量此开关置常态位置，当需观察电视信号时，应将此开关置TV位置。32外触发输入：当选择外触发方式时，触发信号由此端口输入。1.7.2用示波器测试信号发生器输出波形的特性参数调节信号发生器的输出信号频率的调节方法：按下面板下方“频率范围”波段开关并配合右上方3个“频率调节”旋钮，可以输出20Hz〜200kHz内的任意正弦波信号。当“输出衰减”旋钮为0dB时，调节输出微调使表头指示为2V。并通过“频率范围”、“频率调节”旋钮配合示波器依次调出20Hz、350Hz、1kHz、35kHz、200kHz的信号波形。使用示波器进行测试将示波器接通电源，待预热后顺时针调节“光度旋钮”，使触发方式开关置于“AUTO”，X轴、Y轴的位移旋钮置中，使荧光屏上出现扫描线，调“聚焦”旋钮使基线细而清晰。在此过程中熟悉“光度V“聚焦”、X轴上下和左右移动、Y轴上下和左右移动旋钮的作用。将低频信号发生器输出端接示波器Y轴输入，调节信号发生器的输出幅度旋钮，使其输出电压(有效值)为2V，频率为1kHz，用示波器观察电压波形，并测量信号幅度、周期及频率，熟悉“Y轴衰减”、“Y轴增幅”旋钮的作用。调节有关旋钮，使荧光屏上显示的波形增加或减少，例如在荧光屏上得到1个、3个或6个完整的正弦波，熟悉“扫描时间”及“稳定度”等旋钮的作用。将信号频率改成100Hz、10kHz、100kHz，调节有关旋钮使波形清晰、稳定，并执行上述(2)、(3)的操作。重点小结电阻