電測實(shí)驗(yàn)報(bào)告1~4課件

1、電氣工程學(xué)院 電子測量技術(shù) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名： 電子測量技術(shù) 實(shí)驗(yàn)成績評定表姓 名 學(xué) 號實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)一、示波器波形參數(shù)測量 實(shí)驗(yàn)二、圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量 實(shí)驗(yàn)三、數(shù)值化測量儀的使用 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收或提問記錄：成績評定依據(jù)：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告及方案設(shè)計(jì)情況（30）：實(shí)驗(yàn)考勤情況（15）：實(shí)驗(yàn)操作情況（30）：實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告與答辯情況（25）：最終評定成績：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日實(shí)驗(yàn)一模擬示波器的波形參數(shù)測量 姓名：楊文嬙 學(xué)號：13291048 指導(dǎo)教師： 李景新 實(shí)驗(yàn)臺號： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過示波器的波形參數(shù)測量，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧：1. 熟練

2、掌握使用用示波器測量電壓信號峰峰值和直流分量。2. 熟練掌握使用示波器測量電壓信號周期及頻率。3. 熟練掌握使用示波器，通過單蹤方式與雙蹤方式測量兩個(gè)波形相位差。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1.首先復(fù)習(xí)教材和ppt第三章示波測試和測量技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，復(fù)習(xí)示波測試的基本原理。2.閱讀SS7802A/7804示波器操作手冊A.首先查看示波器操作手冊中的注意事項(xiàng)，以免操作不慎造成儀器損壞。20MHz的雙通道示波器，具備光標(biāo)讀出、頻率測量功能。l 包括如下五個(gè)操作w 水平控制區(qū) POSITION：調(diào)節(jié)屏幕上信號水平方向位移。 TIME/DIV：選擇掃描速度。左右旋轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)選擇掃描速度，其數(shù)值在屏幕顯示。當(dāng)按壓此旋鈕

3、，再左右旋轉(zhuǎn)，可作掃描微調(diào)。 SWEEP MODE：掃描方式選擇?！癆UTO”為自動(dòng)掃描方式。“NORM”為正常掃描方式?！癝GL/RST”為單次掃描，每按一次此按鍵，選擇一次單次觸發(fā)。w 垂直控制區(qū) CH1、CH2 ：通道1（CHl）和通道2 （CH2）的垂直輸入端，當(dāng)連接測試線后，紅色夾子為信號輸入端，黑色夾子為地端。觀察單路信號時(shí)，可任取二通道之一。在XY方式時(shí)，CHl作X軸輸入端，CH1、CH2作Y軸輸入端。VOLTS/DIV：垂直電壓分度調(diào)節(jié)及微調(diào)旋鈕。左右旋轉(zhuǎn)此旋鈕，可選擇每格電壓值，電壓范圍為2mV格至5V格，若按壓此旋鈕，再左右旋轉(zhuǎn)，可作垂直電壓分度微調(diào)。 垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)顯示模式

4、選擇：當(dāng)雙蹤或多蹤顯示時(shí)需要選擇顯示模式。ALT（交替）：兩個(gè)或多個(gè)信號交替顯示，此模式適合觀測高頻信號。CHOP（斷續(xù)）：兩個(gè)或多個(gè)信號以約555KHz的頻率切換。此模式適合觀測低頻信號。燈亮?xí)r為CHOP顯示方式。 輸入耦合開關(guān)：選擇被測信號饋至垂直放大器輸入端的耦合方式。 DC（直流耦合）：輸入信號所有成分直接加到垂直放大器的輸入端。AC（交流耦合）：耦合交流分量，隔離輸入信號的直流分量。GND：輸入信號從垂直放大器的輸入端斷開且輸入端接地，提供一條零電平基線，當(dāng)進(jìn)行直流測量時(shí)，該基線位置可用做基準(zhǔn)。w 觸發(fā)及掃描控制區(qū) SOURCE：觸發(fā)源選擇。每按一下，選擇一種觸發(fā)源?！癈H1”：用輸

5、入到CH1的信號作觸發(fā)源?！癈H2”：用輸入到CH2的信號作觸發(fā)源?！癓INE”：用示波器的交流供電電源作觸發(fā)源?！癊XT”：用外觸發(fā)信號作觸發(fā)源。“VERT”：用小序號通道的信號作觸發(fā)源。 COUPL：選擇觸發(fā)耦合模式。 AC（交流）：阻去觸發(fā)信號中的直流成分。DC（直流）：信號所有成分都可通過。 TV：視頻觸發(fā)模式?？蛇x擇相對于NTSC和PAL（SECAM）的TV信號觸發(fā)系統(tǒng)。按“TV”鍵，可選擇BOTH、ODD、EVEN和TV-H觸發(fā)模式， TRIG LEVEL：觸發(fā)電平調(diào)節(jié)。觸觸發(fā)信號產(chǎn)生時(shí)，“TRIGD”燈亮，此時(shí)，所觀察的信號頻率被示波器自動(dòng)測出。 HOLDOFF：釋抑時(shí)間調(diào)節(jié)。此

6、功能用于觀測復(fù)雜的脈沖串信號，當(dāng)觸發(fā)出現(xiàn)不穩(wěn)定時(shí)，通過調(diào)節(jié)釋抑時(shí)間來獲得穩(wěn)定波形。w 功能選擇及控制區(qū) CURSORS ：光標(biāo)測量用光標(biāo)測量電壓差（V）和時(shí)間、頻率差值（t、1/t），使用方法如下：（a）按“V-t- OFF”鍵，選擇V測量、t測量或OFF（關(guān)閉測量）。當(dāng)選擇V時(shí)，屏幕顯示兩條水平測量光標(biāo)，當(dāng)選t時(shí)，屏幕顯示兩條豎直測量光標(biāo)。（b）壓按“FUNCTION”旋鈕，粗調(diào)光標(biāo)位置，左右旋轉(zhuǎn)“FUNCTION” 旋鈕，進(jìn)行細(xì)調(diào)。 （c）V測量：按“V-t- OFF”鍵，以選擇V測量方式，此時(shí)屏幕下方顯示V1= ，V2= 。按“TCK/C2”鍵，可選擇光標(biāo)序號，每按一次“TCK/C2”鍵

7、，按如下順序改變：C1（光標(biāo)1）C2（光標(biāo)2）TCK（光標(biāo)跟蹤）C1（光標(biāo)1）并在屏幕顯示區(qū)（23）處顯示“f：V-C1（或C2、TRACK）”。所選光標(biāo)在左邊出現(xiàn)“” 高亮標(biāo)記時(shí)，用“FUNCTION”旋鈕進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)（23）處顯示“f：V-TRACK（光標(biāo)跟蹤方式）”，兩條光標(biāo)都可移動(dòng)。將光標(biāo)移到被測波形兩個(gè)測量點(diǎn)，屏幕下方顯示的V數(shù)值即為被測電壓。V1為CH1信號的測量值，V2為CH2信號的測量值。t測量可參考V測量方法。 HORIZ DISPLAY：水平顯示選擇。按“A”鍵選擇A模式。按“X-Y”鍵，選擇X-Y 模式。“X-Y”模式是指CH1作為X軸，CH1、CH2、ADD中一個(gè)作為Y

8、軸顯示，此模式適用于觀測磁滯曲線，李薩如圖形等。w 整體控制區(qū) POWER：電源開關(guān)。 INTEN：掃描軌跡輝度調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，掃跡亮度增加。 READ OUT：屏幕顯示文字輝度調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，文字亮度增加。 FOCUS：軌跡聚焦調(diào)節(jié)。 CAL：校準(zhǔn)信號輸出端口。輸出f=lKHz，V峰-峰=0.6V方波校準(zhǔn)電壓信號。 ：接地端子l 顯示屏分成如下三個(gè)區(qū)域w 觸發(fā)及掃描信息顯示區(qū) 位于顯示屏的左上角，依次顯示掃描速度、觸發(fā)源、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平。w 波形顯示區(qū) 位于顯示屏中部，顯示得到的波形。w 信號源狀態(tài)、測量結(jié)果顯示區(qū) 左下角為V 或t 的測量結(jié)果、CH1、靈敏度、耦合、相

9、加、CH、反相、靈敏度。 右下角為測量頻率、水平放大。 右上角為釋抑時(shí)間、功能模式。B.仔細(xì)閱讀操作手冊中基本操作章節(jié)，熟悉各個(gè)功能的操作方法，由其與實(shí)驗(yàn)直接相關(guān)的操作，對實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。3.由于實(shí)驗(yàn)需要將三角波通過RC網(wǎng)絡(luò)變化成正弦波，因此設(shè)計(jì)如下電路圖：三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備1. 示波器SS7802A（20MHZ） 一臺2. 信號發(fā)生器MOTECH FG506A 一臺規(guī)格：FG-513/FG-506函數(shù)波產(chǎn)生器規(guī)格表輸出波形三角波、正弦波、方波、脈波、非對稱性弦波、非對稱性三角波、TTL信號及掃頻（斜波、對數(shù)波）頻率範(fàn)圍2Hz13MHz(FG-513,八檔）頻率由LCD直接讀出 2HzMHz(F

10、G-506,七檔）頻率精確度0.01讀值分辨率4位數(shù)輸出幅度10Vp(無載），5Vp(50負(fù)載）輸出衰減0dB、20dB及40dB輸出阻抗502方波上升/下降時(shí)間25ns 在最大輸出條件下 過激失真10% of P-P在最大輸出條件下(50負(fù)載）三角波線性誤差99%至100KHz正弦波失真度1%當(dāng)f100KHz時(shí),2MHz同步輸出（TTL脈波）輸入阻抗50,頻率範(fàn)圍:2MHz24MHz(FG-513) 2Hz12MHz (FG-506)對稱度/占空比10%90%至1MHz直流位置及直流輸出10Vp於空載時(shí),5Vp於50負(fù)載掃頻（線性/對數(shù)）掃描寬度:Max 100:1 掃描速度：0.2Hz10

11、0Hz (5Sec10mSec)VCG特性輸入阻抗：10K輸入準(zhǔn)位：010V電壓輸入，最大頻率變化率100：1Trig In （TTL脈波）信號脈行寬度：50nS(最小），重複比率：5MHz(最大）保護(hù)特性輸出短路保護(hù)，輸入電壓保護(hù)，20V peak頻頻計(jì)頻率範(fàn)圍5Hz100MHz頻率周期0.2Sec10n Sec分辨率6 1/2位數(shù)時(shí)基頻率的穩(wěn)定度10MHz10PPM(050)輸入頻率振幅衰減X1,X20兩檔靈敏度50m Vrms正弦波到50MHz,100m Vrms正弦波到100MHz一般特性工作電源AC115V/220v 50/60Hz操作環(huán)境溫度040，相對濕度：低於80儲存溫度-20

12、70外型尺寸8.6cm高22cm寬30cm長重量3.5公斤附件說明書、電源線、合格證、同軸測試線l 輸出信號操作區(qū),在本次實(shí)驗(yàn)中，主要用到的按鈕為下面五個(gè)w 輸出信號函數(shù)選擇按鈕w 信號頻率選擇按鈕w 輔助功能選擇按鈕w 左移光標(biāo)按鈕、右移光標(biāo)按鈕l 旋鈕操作區(qū)，在本次實(shí)驗(yàn)總，主要用到的旋鈕為下面四個(gè)w 輸出信號幅度調(diào)節(jié)旋鈕w 直流分量調(diào)節(jié)旋鈕w 頻率粗調(diào)旋鈕w 頻率細(xì)條旋鈕3.電容和電阻等四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量和記錄1kHZ的三角波信號的峰峰值及其直流分量。2測量和記錄1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號V0的峰峰值及其直流分量。3測量和記錄1kHZ的三角波的周期及頻率。4用單蹤方式測量和

13、記錄三角波Vi、輸出V0兩信號間的相位差。5用雙蹤方式測量和記錄三角波Vi、輸出V0兩信號間的相位差。6信號改為100HZ，重復(fù)上述步驟15五、 實(shí)驗(yàn)步驟（一）1kHz三角波信號的峰峰值、直流分量、周期和頻率的測量 1. 打開示波器電源。2.利用示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號檢查示波器的狀態(tài)：將CH1通道的耦合方式選擇GND，通過調(diào)節(jié)CH1通道的豎直位移旋鈕，使顯示的地電位與實(shí)際的地電位線重合。3.打開信號發(fā)生器電源，按下mode（第一排第一個(gè)） 按鈕，面板上顯示輸出信號函數(shù)的類型，通過按左、右光標(biāo)，使面板上顯示TRIANGLE（三角波），再按下信號發(fā)生器的頻率/周期按鈕，通過按左、右光標(biāo)，使信號發(fā)生器面板

14、上的頻率范圍為200Hz2KHz，再旋轉(zhuǎn)信號發(fā)生器的頻率粗調(diào)旋鈕，使信號發(fā)生器面板上的頻率接近1KHz,再旋轉(zhuǎn)信號發(fā)生器的頻率細(xì)調(diào)旋鈕，通過上面的操作，使信號發(fā)生器輸出1Khz的三角波。將信號發(fā)生器的輸出端的紅、黑接頭接到示波器的CH1通道的紅黑接頭，將信號發(fā)生器的輸出幅度旋鈕調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢?，調(diào)節(jié)Y控制區(qū)，只選通CH1的測量，AC耦合；垂直通道靈敏度適當(dāng)選小一些，以便始終能觀察到波形；協(xié)同調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形；調(diào)節(jié)水平控制區(qū)，使波形在水平方向顯示1.52個(gè)周期；將波形的0電壓基線調(diào)節(jié)到屏幕中心的水平網(wǎng)格上， 4.測三角波的峰峰值：按下按鈕，則出現(xiàn)了兩

15、條水平光標(biāo)，按下，將一條光標(biāo)移動(dòng)到三角波的波谷位置，再按下，將另一條光標(biāo)移動(dòng)到三角波波峰的位置從中讀出12.65，所以三角波的峰峰值為12.65。5.測三角波的直流分量：按下通道的按鈕，先選擇交流耦合方式，按下按鈕，將一條光標(biāo)移動(dòng)到三角波的波谷位置，再按下通道的按鈕，選擇為直流耦合方式，此時(shí)波形會向上平移，平移的幅度就為直流分量的大小，因此移動(dòng)另外一條光標(biāo)，使其在現(xiàn)在波形的波谷位置從示波器上可以看出直流分量為0.2。（二）測量和記錄1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號V0的峰峰值及其直流分量。1. 按下圖連接電路CAB用萬用表測得所用電阻為20K,電容為1000pf2.將示波器的CH2通

16、道的紅表筆接入上圖中的A點(diǎn)，黑表筆接地，調(diào)節(jié)Y控制區(qū)，只選通CH2的測量，AC耦合；垂直通道靈敏度適當(dāng)選小一些，以便始終能觀察到波形；調(diào)節(jié)觸發(fā)控制區(qū)，選擇CH2觸發(fā)，正負(fù)極性均可；協(xié)同調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形；調(diào)節(jié)水平控制區(qū)，使波形在水平方向顯示1.52個(gè)周期；將波形的0電壓基線調(diào)節(jié)到屏幕中心的水平網(wǎng)格上，最終得到如下圖所示的波形。.測量VO波峰峰值：按下按鈕，則出現(xiàn)了兩條水平光標(biāo)，按下，將一條光標(biāo)移動(dòng)到Vo的波谷位置，再按下，將另一條光標(biāo)移動(dòng)到Vo的位置，得到下面的畫面從圖中可以看出峰峰值為21.20V。 5.測量Vo的直流分量：按下通道的按鈕，先選擇

17、交流耦合（AC）方式，按下按鈕，將一條光標(biāo)移動(dòng)到Vo的波谷位置，再按下2通道的按鈕，選擇為直流耦合（DC）方式，此時(shí)波形會向上平移，平移的幅度就為直流分量的大小，因此移動(dòng)另外一條光標(biāo)，使其在平移后正弦波波形的波谷位置，如下圖所示：從圖中可以看出直流分量為50mV三、用單蹤方式測量三角波、VO兩信號之間的相位差1.將示波器的EXT測試端口的紅表筆與電路圖中的C點(diǎn)相連，黑表筆與B相連，將CH2通道的紅表筆與C點(diǎn)相連，黑表筆與B相連2. 調(diào)節(jié)Y控制區(qū)，只選通CH2的測量，AC耦合；垂直通道靈敏度適當(dāng)選小一些，以便始終能觀察到波形； 3. 調(diào)節(jié)觸發(fā)控制區(qū)，選擇外觸發(fā)方式（EXT觸發(fā)），選擇正極性觸發(fā)；

18、 4. 協(xié)同調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形； 5. 調(diào)節(jié)水平控制區(qū)，使波形在水平方向顯示1個(gè)左右周期； 6.按下圖鏈接好電路. 7. 按下按鈕，在屏幕上出現(xiàn)兩條豎直光標(biāo)，讓其中一條經(jīng)過正弦波的零點(diǎn)位置，記為A點(diǎn)，如下圖所示：8.將電阻及電容拆掉，將示波器及信號發(fā)生器的紅黑表筆項(xiàng)鏈9. 保持觸發(fā)控制區(qū)、水平控制區(qū)狀態(tài)不變，適當(dāng)調(diào)整垂直增益（垂直位移不要調(diào)節(jié)），得到下圖所示波形； 10.將另一條豎直光標(biāo)移到Vo的下降邊零點(diǎn)位置，記為B點(diǎn)，并獲得A、B兩點(diǎn)之間的時(shí)間信息為t=0.205ms，f=1.0441通過前面測量的周期數(shù)據(jù)，換算出相位差為70.69四、用雙蹤方

19、式測量三角波、VO兩信號之間的相位差1.將示波器的EXT通道和CH1通道的紅表筆都與電路圖中的C相連，黑表筆與B相連，將CH2通道的紅表筆與電路圖中的A相連，黑表筆與電路圖中的B相連。2. 調(diào)節(jié)Y控制區(qū)，同時(shí)選通CH1、CH2的測量，AC耦合；垂直通道靈敏度適當(dāng)選小一些，以便始終能觀察到波形；3. 調(diào)節(jié)觸發(fā)控制區(qū)，選擇CH1觸發(fā)，正極性觸發(fā)；4. 協(xié)同調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形；5. 調(diào)節(jié)水平控制區(qū)，使波形顯示1個(gè)2個(gè)周期；6. 將波形的0電壓基線調(diào)節(jié)到屏幕中心的水平網(wǎng)格上，最終得到如下圖所示的波形。7.在屏幕上用光標(biāo)分別標(biāo)記三角波與Vo的零點(diǎn)位置A點(diǎn)和B

20、點(diǎn)，t=-0.214ms，f=1.0018根據(jù)前面測量的周期數(shù)據(jù)，換算出相位差為76.9。五、100Hz三角波信號的相關(guān)測量改變信號發(fā)生器的輸出及直流偏置，得到100Hz的三角波，重復(fù)以上（一）（四）步，依次得到了以下幾個(gè)圖示的波形。測量100Hz三角波峰峰值圖測量100Hz三角波周期、頻率圖阻容移向后的波形圖單蹤測量相位差圖單蹤測量相位差圖雙蹤測量相位差圖此組實(shí)驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)見實(shí)驗(yàn)六。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1.1KHz三角波測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表信號1kHz三角波Vi阻容移相平波信號V0Vi和 V0相位差單蹤雙蹤參數(shù)VP-P(V)VDCVfHzTmsVP-PVVDCVT(ms)T(ms)數(shù)據(jù)21.50

21、.051009.50.99121.00.030.2050.246【注】本實(shí)驗(yàn)所用RC移相平波電路中，R=20K，C=1000PF2.100Hz三角波測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表信號100Hz三角波Vi 阻容移相平波信號V0Vi和 V0相位差單蹤雙蹤參數(shù)VP-P(V)VDCVfHzTmsVP-PVVDCVT(ms)T(ms)數(shù)據(jù)21.30.4100.4314416161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161

22、61616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616169.9620.80.422.342.42【注】本實(shí)驗(yàn)所用RC移相平波電路中，R=20K，C=1000PF七、思考題1.測相位差時(shí)，你認(rèn)為雙蹤、單蹤測量哪種方式更準(zhǔn)確？為什么？答：單蹤測量更準(zhǔn)確，因?yàn)殡p蹤測量是從CH1和CH2通道同時(shí)輸入信號，這兩個(gè)通道電路不可能完全對稱，同時(shí)雙蹤的掃描方式為交替掃描或斷續(xù)掃描，會帶來誤差，而單蹤測量，輸入信號都是從一個(gè)通道輸入，觸發(fā)方

23、式都選擇外觸發(fā)，觸發(fā)源選擇同一信號，基本沒有誤差，所以單蹤測量更準(zhǔn)確。2.上實(shí)驗(yàn)過程中，雙蹤示波器的掃描是工作在交替、還是斷續(xù)方式？為什么？答：當(dāng)輸入三角波頻率為1KHz時(shí)，雙蹤示波器的掃描是工作在交替方式。 當(dāng)輸入三角波頻率為100Hz時(shí)，雙蹤示波器的掃描是工作在斷續(xù)方式。 原因是交替掃描方式是按鋸齒波掃描頻率在兩通道間周期切換。用于觀察較高頻率信號。而斷續(xù)掃描方式是在一個(gè)鋸齒波掃描周期內(nèi)，以一定的頻率在兩通道間高速切換，適用于較低的頻率。3. 對于同一組移相電路，1kHz和100Hz三角波經(jīng)過移相變換后，其相位、幅值有何不同？為什么？答：1kHz三角波經(jīng)過移向變換后，相位變化，幅值衰減比1

24、00Hz大，由電路圖知Uo=Ui/（1+jCR），所以當(dāng)輸入信號的頻率大時(shí)，1+jCR的模值變大，因此Uo的模值小，所以經(jīng)過移向變換后，幅值的衰減系數(shù)大，同時(shí)當(dāng)增大時(shí)，1+jCR的幅角會隨的增大而增大，當(dāng)趨近于無窮大時(shí)，1+jCR的幅角趨近于90，所以當(dāng)增大，三角波移向變換相位變化大。八、結(jié)論與體會結(jié)論:1.RC移向平移電路對低頻、高頻信號的影響 對于低頻信號，幅值衰減小，相位移動(dòng)小。 對于高頻信號，幅值衰減大，相位移動(dòng)大。 2.測量兩個(gè)信號的相位差時(shí)，單蹤測量比雙蹤測量更準(zhǔn)確，但雙蹤測量更簡單，且更直觀，應(yīng)該根據(jù)不同場合與精度要求選擇測量方式。體會：1.通過這次示波器實(shí)驗(yàn)，我認(rèn)識到只有通過良

25、好的預(yù)習(xí),必須對實(shí)驗(yàn)儀器和結(jié)果有一定的了解，才能對實(shí)驗(yàn)做好充分的準(zhǔn)備，才能解決實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題。 2.在做實(shí)驗(yàn)的過程中，應(yīng)該按照實(shí)驗(yàn)步驟，符合實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，應(yīng)該分析產(chǎn)生問題的原因，思考并查閱相關(guān)資料，主動(dòng)解決。 3對工科學(xué)生來說，能正確與熟練使用測量儀器非常重要，在以后的學(xué)習(xí)生活中，要多動(dòng)手實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字示波器參數(shù)測量和分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解數(shù)字示波器基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握使用數(shù)字示波器的基本方法。2.學(xué)會使用數(shù)字示波器觀測電信號波形和電壓幅值以及頻率等。3.學(xué)會使用光標(biāo)測量、自動(dòng)測量、波形儲存、波形分析等功能。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1. 復(fù)習(xí)教材與PPT中與數(shù)字示

26、波器相關(guān)的內(nèi)容，掌握數(shù)字示波器的原理。2. 上網(wǎng)收集有關(guān)數(shù)字示波器的資料，看產(chǎn)品說明書。學(xué)會使用數(shù)字示波器。3. 閱讀實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，提前做好準(zhǔn)備。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.數(shù)字示波器TDS2012B 1臺型號TDS2012B顯示彩色通道數(shù)2帶寬100 MHz取樣率1.0 GS/s時(shí)基范圍5 ns到50 sec/div記錄長度所有通道2.5K點(diǎn)時(shí)基精度50ppm水平縮放水平擴(kuò)展或折疊活動(dòng)的波形或停止的波形I/O接口2個(gè)USB2.0端口GPIB可選配2.信號發(fā)生器一臺四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.信號發(fā)生器輸出頻率約1kHz的正弦信號，用CH1進(jìn)行觀測 （1）光標(biāo)測量功能測量和記錄信號峰峰值、直流分量、周期和

27、上升時(shí)間 （2）自動(dòng)測量功能測量和記錄信號峰峰值、直流分量、周期和上升時(shí)間 （3）用傅里葉變換（FFT）功能分析信號，記錄該頻譜圖（4）存儲信號波形2、示波器的校準(zhǔn)信號接入CH2,重復(fù)上述步驟（1）（3）3、關(guān)閉CH1通道顯示，調(diào)出步驟1（4）已經(jīng)儲存的信號波形，與現(xiàn)有信號同時(shí)顯示，記錄顯示波形五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、1）光標(biāo)測量峰-峰值/v直流分量/mv周期/ms上升時(shí)間/s10.0801.0290.32）自動(dòng)測量峰-峰值/v直流分量/mv周期/ms上升時(shí)間/s10.21231.000290.33)傅里葉2、1）光標(biāo)測量峰-峰值/v直流分量/mv周期/ms上升時(shí)間/s50.423.21.01992.

28、52）自動(dòng)測量峰-峰值/v直流分量/mv周期/ms上升時(shí)間/s49.625.21.01892.53）傅里葉3、存儲的波形四、討論及收獲1、兩信號頻譜有什么明顯差異，為什么答：兩信號，一個(gè)是正弦圖像，一個(gè)是方波圖像2、實(shí)驗(yàn)中兩通道波形同時(shí)顯示時(shí)是否有波形不穩(wěn)定的情況，為什么答：是有，當(dāng)兩個(gè)信號同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)屏幕上是，會互相干擾收獲：學(xué)會了怎么使用數(shù)字示波器，了解了數(shù)字示波器的原理及相關(guān)參數(shù)的測量方法實(shí)驗(yàn)三 圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^圖示儀學(xué)會對晶體管的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測量，對圖示儀波形顯示的原理有更深的認(rèn)、識，進(jìn)一步熟悉圖示儀的使用方法。在此實(shí)驗(yàn)中，主要完成三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.

29、學(xué)會用圖示儀測量晶體三極管的特性參數(shù)。2. 學(xué)會用圖示儀測量二極管的特性參數(shù)。3. 學(xué)會用圖示儀測量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1.熟悉教材和老師的ppt中關(guān)于圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量的相關(guān)內(nèi)容，掌握示波測試的基本原理和相關(guān)操作知識。2.上網(wǎng)查找圖示儀BJ4814的使用相關(guān)說明、操作指南，相關(guān)系數(shù)等一系列的示波器基本知識。3.閱讀實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，提前做好準(zhǔn)備。BJ4814 型半導(dǎo)體管特性圖示儀是測量半導(dǎo)體器件直流及低頻參數(shù)的專用儀器,它通過示波管屏幕及標(biāo)尺刻度,準(zhǔn)確的反映器件的特性曲線,其信息量之大是其它類型直流測試設(shè)備達(dá)不到的,亦顯示出圖示儀的獨(dú)特優(yōu)勢,因此它是半導(dǎo)體

30、器件生產(chǎn)廠家及整機(jī)研制部門進(jìn)行半導(dǎo)體器件的研制,性能改善,電路設(shè)計(jì),器件的合理應(yīng)用等工作必不可少的理想測試設(shè)備。額定使用條件及規(guī)格：A.環(huán)境溫度: 0 + 40C B.相對濕度: + 40C 20 90 % RH C.大氣壓力: Pb - 106 KPa D.供電要求: 220V 10% 50Hz 5% E.整機(jī)功率: 50VA (非測試狀態(tài)) 60VA (測試狀態(tài)) F.外形尺寸: (EBH)mm 480220320 (主機(jī)) 8011040(測試盒件) G.預(yù)熱時(shí)間: 15分鐘 H.整機(jī)重量: 15Kg I.工作時(shí)間: 連續(xù)工作8小時(shí) J.工作位置: 水平放置或正面仰角小于20放置 K.外

31、電磁場干擾: 應(yīng)避免 L.陽光照射: 應(yīng)避免直射主要技術(shù)指標(biāo)：X 軸系統(tǒng)： 工作方式: 分集電極電壓(Vc),基極電壓(Vb),二極管電壓(Vd)和階梯信號四類 位移范圍: 大于10 度 集電極電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 20mV/度 20V/度，1-2-5 序共10擋，誤差3% 基極電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 20mV/度 1V/度，1-2-5 序共6擋，誤差3% 二極管電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 100V/度 500V/度.，1-2-5 序共3擋，誤差3% 階梯信號偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1 階/度，誤差5%Y 軸系統(tǒng) 工作方式: 分集電極流(Ic),和階梯信號兩類 位移范圍: 大于10 度 集電極電流偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1uA/度 2A/度.

32、 1-2-5 序共20 擋 誤差3% 階梯信號偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1 階/度 誤差5%階梯信號源 工作方式: 分恒壓源和恒流源兩類 極性: 正或負(fù) 階梯電流源: 1mA 200mA/階 1-2-5 序共17擋 誤差5% 階梯電壓源: 20mV/度 1V/度 1-2-5 序共6擋 誤差5% (源內(nèi)阻100) 級/族: 1-10 連續(xù)步進(jìn)集電極掃描電源 額定電壓范圍及容量:0 20V 20A0 200V 0.5A0 5000V 0.002A 極性: 正或負(fù) 方式:0-20v 范圍 (Y 軸 0.0015mA/度) 100Hz0-20v 范圍 (Y 軸 1050mA/度 ) 500Hz0-20v 范圍 (Y

33、 軸 0.10.5A/度 ) 100Hz 間歇(8mS)掃描0-20v 范圍 (Y 軸 12A/度) 50Hz 間歇(18m)掃描0-200v 范圍 (Y 軸 0.0015mA/度) 100Hz0-200v 范圍 (Y 軸 0.010.5A) 100Hz 間歇(8mS)掃描0-5000v 范圍 直流 2.2.5顯示屏示波管型號: 13SJ38J有效工作面: 75mm 75mm(標(biāo)尺)分度: 1 度(X)=7.5mm 1 度(Y)=7.5mm三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 晶體管圖示儀 BJ48142.二極管3.穩(wěn)壓二極管4.晶體管90135.晶體管9012四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。 2測量穩(wěn)

34、壓二極管的正向、反向特性曲線。 3測量晶體管9012的特性曲線，計(jì)算Vces、Vceo、Iceo、hfe。4測量晶體管9013的特性曲線，計(jì)算Vces、Vceo、Iceo、hfe。五 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1、二極管的導(dǎo)通特性曲線U=0.5V2、穩(wěn)壓二極管的正向、反向特性曲線正向U=0.49V反向U=9V3、晶體管9012特性曲線圖：將晶體管放置在圖示儀的指定區(qū)域上，打開圖示儀電源開關(guān)，分別調(diào)節(jié)階梯信號源，X軸系統(tǒng)，Y軸系統(tǒng)，然后得到9013的特性曲線。從上圖中可以得到晶體管的4個(gè)主要參數(shù)：1）Iceo： Iceo=50A2） Vces：即飽和壓降 Vces =0.2V3）Hfe：即電流放大倍數(shù)，計(jì)算

35、公式為 Hfe=IcIb計(jì)算可得Hfe=120。4） Vceo：即反向擊穿電壓此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的主要步驟為：（1）按下零電流按鈕；（2）選擇合適的電壓檔（50v）。（3）增大掃描電壓，觀察屏幕上特性曲線的變化情況（4）記錄電流突變的拐點(diǎn)位置，對應(yīng)的電壓即為擊穿電壓得Vceo=12V擊穿電壓如圖9012的特性曲線Vces(V)Vceo(V)Iceo(A)Hfe0.212501204、晶體管9013特性曲線圖主要參數(shù)計(jì)算過程與9013相同，得到數(shù)據(jù)：1、Iceo=20A2、Vces=0.16V3、Hfe=6004、Vceo=36V9013的特性曲線Vces(V)Vceo(V)Iceo(A)Hfe0.1

36、63620600六、實(shí)驗(yàn)問題與討論1、測量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時(shí)，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？答：首先最好先調(diào)至最大保護(hù)被測電阻，在測量過程中再將Rc逐漸調(diào)小至合適的檔位，測量二極管、穩(wěn)壓管的正向特性時(shí)，應(yīng)選擇合適的Rc使得掃描電流小于元件所能承受的正向最大電流，以免器件被燒毀，同時(shí)掃描電壓應(yīng)該先調(diào)至0處，然后逐漸增大到合適檔位。 2、測量晶體管的特性曲線時(shí)，為什么增加簇?cái)?shù)時(shí)，屏幕上的波形為什么會閃動(dòng)？請你計(jì)算掃描一簇曲線所用的時(shí)間？答：當(dāng)簇?cái)?shù)增加時(shí)，n會增大，由于Ts=nTc，Ts增大，使階梯波發(fā)生器開關(guān)速度低，由于人眼視覺暫留看到波形閃爍 3、如何進(jìn)行階梯波的調(diào)零？答：以PNP型

37、三級管為例，將顯示部分中間按鈕按下，調(diào)零起始位置在右，將級數(shù)選擇“1”，最“左”位置。按下測量板上的“零電流”，調(diào)整Vce=10V，此時(shí)Ic為Iceo，松開零電流，應(yīng)使第一條線與Iceo重合，即階梯調(diào)零旋鈕。七、結(jié)論與體會晶體管圖示儀的使用讓我們進(jìn)一步復(fù)習(xí)了晶體管、二極管（穩(wěn)壓管）的特性曲線和基本特征，不僅讓我們對晶體管內(nèi)部有了更加深入的了解，而且認(rèn)識到特性曲線的特征。對于9012和9013的不同也有了更加深刻的印象，為今后使用晶體管示波器研究晶體管特性做好了充分的準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)四 數(shù)值化測量儀的使用一 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)字化測量儀的使用，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)對數(shù)值化測量原理的掌握，不同數(shù)值化測量的誤差分

38、析及影響因素。1. 學(xué)會用數(shù)字化測量儀測量信號的周期和頻率。2. 學(xué)會分析數(shù)字化測量的誤差來源。3. 掌握如何減少測量誤差的措施。二實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1.熟悉教材和老師的ppt中關(guān)于數(shù)字化測量儀的使用的相關(guān)內(nèi)容，掌握其基本原理和相關(guān)操作知識。2.上網(wǎng)查找數(shù)字頻率計(jì)GFC-8010H的使用相關(guān)說明、操作指南等一系列的基本知識。(1). Counter Input BNC 型接口(2). ATT, 1/1, 1/10 輸入靈敏度(衰減)按鈕.1/1 : 輸入信號被直接連接到輸入放大器.1/10: 輸入信號衰減率為10.(3). LPF ON/OFF 低頻測量時(shí),將此鍵打到ON 位置,插入輸入信道一個(gè)100KHz 低通濾波器.(4). FREQ/PRID 用此鍵選擇頻率測量或周期測量.(5). Gate Time Selector 用此按鈕選擇10s,1s 或0.1s 的門時(shí)間.(6). Power ON/OFF 電源開或關(guān)用此按鈕.(7). Gate Time(LED) 顯示設(shè)置的閘門時(shí)間10s,1s 或0.1s(8). Over (LED) Over 指示燈亮表示一個(gè)或多個(gè)有效數(shù)字無法顯示.(9). Displayed (LED) 頻率值以8位數(shù)字顯示.(10) Exponent and units(LED)LED 指示燈顯示單位S