常用電子儀器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告5頁

1、電子電工實(shí)驗(yàn)常用電子儀器的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器,掌握其使用方法。2. 初步掌握使用雙蹤示波器觀察信號波形和測量波形參數(shù)的方法。3、掌握幾種典型信號的幅值，有效值和周期的測量。二、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計(jì)等。它們和萬用表一起，可以完成對模擬電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。在實(shí)驗(yàn)中，各種電子儀器要進(jìn)行綜合使用，可按照信號流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各儀器與被測實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接通常如圖11所示。為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(yīng)連接在一

2、起，稱共地。信號發(fā)生器和交流毫伏表的連接線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器的連接線使用專用電纜線，直流電源的連接線用普通導(dǎo)線。1. 示波器示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號的波形，又能對電信號進(jìn)行各種基本參數(shù)的測量，其基本功能和主要使用方法如下：（1）尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“Y1”或“Y2”，輸入耦合方式置“GND”，開機(jī)預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線： 適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。 觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”。 適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直、水平“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。（若示波器設(shè)有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向

3、。） （2）雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”、“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式?！敖惶妗憋@示方式一般適宜于輸入信號頻率較高時(shí)使用，“斷續(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較低時(shí)使用。（3）為了顯示穩(wěn)定的被測信號波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號取自示波器內(nèi)部的Y通道。（4）觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時(shí)由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測信號的波形不在X軸

4、方向左右移動，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。（5）適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)使屏幕上顯示一二個(gè)周期的被測信號波形。在測量幅值時(shí)，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底并聽到關(guān)的聲音。在測量周期時(shí)，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底并聽到關(guān)的聲音，同時(shí)將“X軸擴(kuò)展”旋鈕保持逆時(shí)針的最左位置。根據(jù)被測波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div）與“Y軸靈敏度”開關(guān)指示值（v/div）的乘積，即可算得信號幅值的實(shí)測值。根據(jù)被測信號波形一個(gè)周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div）與“掃速”開關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可

5、計(jì)算得出信號頻率的實(shí)測值。2. 函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器通常用作電子電路中的信號源，它的輸出端嚴(yán)禁短路。根據(jù)需要，信號發(fā)生器可以輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形，輸出電壓最大可達(dá)20V（UPP）。通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏（mV）級到伏（V）級范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。3. 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源通常用來為電子電路提供工作電源電壓，其負(fù)極通常作為電路的共地端，使用時(shí)注意接線方式，嚴(yán)禁出現(xiàn)電源的短路情況。4. 交流毫伏表交流毫伏表可在其工作頻率范圍內(nèi)測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，測量前一般先把量程開關(guān)置于量程較

6、大位置上，然后在測量中逐檔減小，選擇合適的量程。5. 頻率計(jì)數(shù)字頻率計(jì)的作用是測量實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)歷的時(shí)間，測量頻率（周期）以及記錄次數(shù)等在實(shí)驗(yàn)中常配合信號發(fā)生器使用，可在顯示屏上直接讀數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 用機(jī)內(nèi)校正信號對示波器進(jìn)行自檢。 （1）掃描基線調(diào)節(jié)將示波器的顯示方式開關(guān)置于“單蹤”顯示（Y1或Y2），輸入耦合方式開關(guān)置“GND”，觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動”。開啟電源開關(guān)后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕，使熒光屏上顯示一條細(xì)而且亮度適中的掃描基線。然后調(diào)節(jié)“X軸位移”和“Y軸位移”旋鈕，使掃描線位于屏幕中央，并且能上下左右移動自如。（2）測試“校正信號”波形的幅度、頻率將示波

7、器的“校正信號”通過專用電纜線引入選定的Y通道（Y1或Y2），將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“AC”或“DC”，觸發(fā)源選擇開關(guān)置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)置“Y1”或“Y2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”開關(guān)（t/div）和Y軸“輸入靈敏度”開關(guān)（V/div），使示波器顯示屏上顯示出一個(gè)或數(shù)個(gè)周期穩(wěn)定的方波波形。 校準(zhǔn)“校正信號”幅度將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“Y軸靈敏度”開關(guān)置適當(dāng)位置，讀取校正信號幅度，記入表11。表11標(biāo) 準(zhǔn) 值實(shí) 測 值幅 度Up-p(V)21.9900頻 率f(KHz)11.999967上升沿時(shí)間（S）21.8下降沿時(shí)間（S）22.0 注：不同型號示波器標(biāo)準(zhǔn)值有所不同

8、，請按所使用示波器的標(biāo)準(zhǔn)值填表。 校準(zhǔn)“校正信號”頻率 將“掃速微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，讀取校正信號周期，記入表11。 測量“校正信號”的上升時(shí)間和下降時(shí)間 調(diào)節(jié)“Y軸靈敏度”開關(guān)及微調(diào)旋鈕，并移動波形，使方波波形在垂直方向上正好占據(jù)中心軸上，且上、下對稱，便于閱讀。通過掃速開關(guān)逐級提高掃描速度，使波形在X軸方向擴(kuò)展到出現(xiàn)細(xì)部特征（必要時(shí)可以利用“掃速擴(kuò)展”開關(guān)將波形再擴(kuò)展10倍），并同時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，從顯示屏上讀出上升時(shí)間和下降時(shí)間，記入表11。 2. 用示波器和交流毫伏表測量信號參數(shù)調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使其輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均為1V（

9、交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器“掃速”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)等位置，測量信號源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表1。表1 “校正信號”參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)信號電壓頻率示波器測量值信號電壓毫伏表讀數(shù)（V）示波器測量值周期（ms）頻率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz101000.682(Sqrt2)/21KHz110.7032(Sqrt2)/210KHz0.11.80.722(Sqrt2)/2100KHz0.011000.732(Sqrt2)/23. 測量兩波形間相位差 （1）觀察雙蹤顯示波形“交替”與“斷續(xù)”兩種顯示方式的特點(diǎn)Y1、Y2均不加輸入信號，輸入耦合方式置“GND”，掃速開關(guān)置

10、掃速較低擋位（如0.5sdiv擋）和掃速較高擋位（如5Sdiv擋），把顯示方式開關(guān)分別置“交替”和“斷續(xù)”位置，觀察兩條掃描基線的顯示特點(diǎn)，記錄之。（2）用雙蹤模式顯示測量兩波形間相位差 按圖12連接實(shí)驗(yàn)電路，將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出電壓調(diào)至頻率為1KHz，幅值為2V的正弦波，經(jīng)RC移相網(wǎng)絡(luò)獲得頻率相同但相位不同的兩路信號ui和uR，分別加到雙蹤示波器的Y1和Y2輸入端。為便于穩(wěn)定波形，比較兩波形相位差，應(yīng)使內(nèi)觸發(fā)信號取自被設(shè)定作為測量基準(zhǔn)的一路信號。圖 12 兩波形間相位差測量電路 把顯示方式開關(guān)置“交替”擋位，將Y1和Y2輸入耦合方式開關(guān)置“”擋位，調(diào)節(jié)Y1、Y2的Y軸移位旋鈕，使兩條掃描基

11、線重合。 將Y1、Y2 輸入耦合方式開關(guān)置“AC”擋位，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、掃速開關(guān)及 Y1、Y2靈敏度開關(guān)位置，使在熒屏上顯示出易于觀察的兩個(gè)相位不同的正弦波形ui及uR，根據(jù)兩波形在水平方向差距X，及信號周期XT，則可求得兩波形相位差。式中： XT 一周期所占格數(shù) X 兩波形在X軸方向差距格數(shù)記錄兩波形相位差于表13。 表13一周期格數(shù)兩波形X軸差距格數(shù)相 位 差實(shí) 測 值計(jì) 算 值XT5X0.53636為讀數(shù)方便，可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速開關(guān)及微調(diào)旋鈕，使波形一周期占整數(shù)格。四、 實(shí)驗(yàn)儀器1函數(shù)信號發(fā)生器 SPF05A 一臺 2摸擬雙蹤示波器 AT7328 一臺 3交流毫伏表 一臺 4電路分析儀 一臺五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。2. 問題討論（1）如何操縱示波器有關(guān)旋鈕，從示波器顯示屏上觀察到穩(wěn)定、清晰的波形？（2）用雙蹤顯示波形，并要求比較相位時(shí)，為在顯示屏上得到穩(wěn)定波形，應(yīng)怎樣選擇下列開關(guān)的位置？ 顯示方式選擇（Y1；Y2；Y1Y2；交替；斷續(xù)） 觸發(fā)方式（常態(tài)；自動） 觸發(fā)源選擇（內(nèi)；外） 內(nèi)觸發(fā)源選擇（Y1、Y2、交替