XXXX年《電工電子實踐初步》實驗內(nèi)容

1、.PAGE ：.；PAGE 15實驗：常用電子儀器的運用和常用元器件的測試1、示波器丈量前的調(diào)理與預備。模擬示波器在丈量之前首先翻開電源開關(guān)，按照表1所示正確調(diào)理和設(shè)置各旋鈕，使得屏幕上能看到兩條亮度適中、明晰的掃描線，然后再將探頭接入測試點。表1 丈量前示波器各旋鈕調(diào)理和設(shè)置列表旋鈕設(shè)置情況對丈量的主要影響輝度居中輝度太低，顯示波形太暗，太高，影響顯示管壽命聚焦適宜聚焦不好，波形模糊，無法準確察看和讀數(shù)觸發(fā)源CH1根據(jù)丈量信號處于CH1還是CH2通道來選擇觸發(fā)源，觸發(fā)源必需和待測通道一樣才干有助于波形穩(wěn)定，假設(shè)是雙蹤顯示，選擇頻率較低的那個通道做觸發(fā)源。假設(shè)選擇交替，那么無法察看兩個通道之間

2、的相位關(guān)系觸發(fā)極性選擇上/下升沿觸發(fā)是控制示波器在檢測到觸發(fā)源的第一個上/下升延時開場觸發(fā)觸發(fā)耦合DC觸發(fā)信號的耦合方式，選擇DC是要思索觸發(fā)信號的直流電平，AC那么不思索通道選擇雙蹤選擇屏幕上顯示哪個通道的信號，選擇雙蹤顯示，那么能在屏幕上同時顯示兩個信號。掃描方式自動假設(shè)沒選擇自動，在沒信號輸入的時候無法看到掃描線CH1、CH2垂直位移居中上下調(diào)理波形到一個適宜的位置CH1、CH2輸入耦合接地在丈量需求思索直流分量的信號時必需選擇DC耦合，如方波、階梯波等。反之假設(shè)只是丈量輸入信號的交流值，那么可選擇AC耦合，如純粹弦波。調(diào)整基準線的時候選擇接地。CH1、CH2電壓靈敏度0.1V/div用

3、于調(diào)理信號屏幕Y軸方向的顯示大小。X位移居中用于調(diào)理信號在屏幕上左右位置。掃描速率0.1ms/div用于調(diào)理信號屏幕X軸方向的顯示大小。觸發(fā)電平LEVER適宜探頭倍率1丈量的信號頻率不太高時，多置于1。 數(shù)字示波器在丈量之前要調(diào)出兩條掃描線還是比較簡單的，只需按一下“AUTOSET按鍵即可，關(guān)鍵是如何根據(jù)丈量要求設(shè)置菜單變量，表2是示波器面板上各個菜單設(shè)置情況。表2 Tektronix數(shù)字示波器面板各按鈕、菜單設(shè)置按鍵菜單可選項備注AUTO SET自動設(shè)置運用“自動設(shè)置功能可獲得穩(wěn)定的波形顯示效果?？梢栽O(shè)置示波器的靈敏度、時基及觸發(fā)條件以便獲得最正確的信號察看效果TRIG MENU觸發(fā)菜單類型

4、邊沿、視頻、脈沖通常選擇“邊沿信源CH1、CH2、EXT、EXT/5、市電根據(jù)丈量信號處于CH1還是CH2通道來選擇觸發(fā)源，觸發(fā)源必需和待測通道一樣才干有助于波形穩(wěn)定。 斜率上升、下降選擇上/下升沿觸發(fā)是控制示波器在檢測到觸發(fā)源的第一個上/下升延時開場觸發(fā)觸發(fā)方式自動、正常通常選擇“自動耦合交流、直流、噪音抑制、高頻抑制、低頻抑制觸發(fā)耦合僅影響經(jīng)過觸發(fā)系統(tǒng)的信號，它不影響顯示屏上所顯示信號的帶寬或耦合。觸發(fā)信號的耦合方式，選擇DC是要思索觸發(fā)信號的直流電平，AC那么不思索CH1 MENU耦合直流、交流、接地在丈量需求思索直流分量的信號時必需選擇DC耦合，如方波、階梯波等。反之假設(shè)只是丈量輸入信

5、號的交流值，那么可選擇AC耦合，如純粹弦波。調(diào)整基準線的時候選擇接地。帶寬限制關(guān)40MHz、開20MHz可以選用帶寬40MHz或20MHz伏/格粗調(diào)、細調(diào)設(shè)置電壓靈敏度旋鈕調(diào)理時是粗調(diào)還是細調(diào)探頭1x、10 x、100 x、1000 x實踐丈量值是讀數(shù)除以該探頭倍率反相開啟、封鎖開啟時，示波器上顯示的波形與實踐波形反相DISPLAY顯示類型矢量、點“矢量設(shè)置將填充顯示中相鄰取樣點間的空白，“點設(shè)置只顯示取樣點。通常，視頻信號設(shè)置為“點，F(xiàn)FT譜設(shè)置為“矢量。繼續(xù)封鎖、1秒、2秒、5秒、無限設(shè)定堅持每個顯示的取樣點顯示的時間長度。格式Y(jié)T、XYYT格式顯示相對于時間程度刻度的垂直電壓；XY格式顯

6、示每次在通道1和通道2 采樣的點，通道1的電壓確定點的X坐標程度，而通道2的電壓確定Y坐標垂直。對比度添加使顯示變暗，可以更容易地從余輝中區(qū)分通道波形對比度減小使顯示變亮CURSOR光標類型電壓、時間、封鎖按下此按鈕可運用光標。當類型選擇“電壓時，電壓光標在顯示屏上以程度線出現(xiàn)，可丈量“信源所設(shè)置的通道波形的垂直參數(shù)；當類型選擇“時間時，電壓光標在顯示屏上以垂直線出現(xiàn)，可丈量“信源所設(shè)置的通道波形的程度參數(shù)。信源CH1、封鎖MEASURE丈量平均值計算整個記錄內(nèi)的算術(shù)平均電壓峰峰值計算整個波形最大和最小峰值間的絕對差值均方根值計算波形第一個完好周期的實踐均方根值測定最大值檢查全部2500個點波

7、形記錄并顯示最大值最小值檢查全部2500個點波形記錄并顯示最小值上升時間測定波形第一個上升邊沿的10%和90%間的時間下降時間測定波形第一個下降邊沿的90%和10%電平之間的時間。正脈沖寬測定波形第一個上升邊沿和臨近的下降邊沿50%電平之間的時間負脈沖寬測定波形第一個下降邊沿和臨近的上升邊沿50%電平之間的時間ACQUIRE采集采樣用于采集和準確顯示多數(shù)波形；這是默許方式峰值檢測用于檢測毛刺并減少假波景象的能夠性平均值用于減少信號顯示中的隨機或不相關(guān)的噪聲。平均值的數(shù)目是可選的。平均值次數(shù)4、16、64、128選擇平均值的數(shù)目。DEFAULT SETUP可以取消上述的預設(shè)設(shè)置2、機內(nèi)規(guī)范信號丈

8、量將機內(nèi)的規(guī)范方波信號輸入到CH1通道，用示波器丈量這個信號，在坐標紙上記錄波形，并標注好參數(shù)。丈量數(shù)據(jù)記錄到表3中并分析討論峰峰值和周期要按所列格式記錄。用數(shù)字示波器丈量電壓峰峰值、高電平、低電平、周期時必需用三種方法：第一種方法是直接運用面板上的“MEASURE按鈕，然后在顯示屏上讀數(shù)；第二種方法是先讀出波形垂直所占格數(shù)或程度所占格數(shù)，然后用“格數(shù)倍率V/DIV，S/DIV方式計算相應(yīng)電壓或時間；第三種方法是用游標來丈量。假設(shè)是模擬示波器，只用第二種方法即可。表3機內(nèi)規(guī)范信號的丈量丈量方法示波器標注示波器實測峰峰值頻率峰峰值低電平電 壓高電平電 壓周期頻率123實驗技巧：用“格數(shù)倍率V/D

9、IV，S/DIV方式丈量信號高、低電平常的步驟：輸入信號從某個通道輸入后，首先將該通道的耦合方式撥到GND位置，在屏幕上會顯示一條掃描基線，該掃描基線代表0V電壓的位置，調(diào)理上下位移旋鈕使基線固定于某個標尺上，記住該位置。然后將耦合方式調(diào)理到DC耦合，屏幕上顯示脈沖信號，參考標尺讀出高、低電平等電壓值。留意耦合方式由GND調(diào)至DC后，上下位移旋鈕不可再調(diào)。用數(shù)字示波器丈量電壓時，留意面板上探頭設(shè)置的倍率，實踐丈量值是讀數(shù)除以探頭倍率。探頭檢測示波器的探頭線接入波形以后，普通要將示波器面板上的部分旋鈕作相應(yīng)調(diào)整，比如根據(jù)被測信號電壓大小調(diào)理CH1、CH2電壓靈敏度旋鈕，根據(jù)被測信號頻率大小調(diào)理掃

10、描速率等等。但假設(shè)出現(xiàn)的依然是掃描線，最常見的是示波器的探頭和銜接電纜損壞，此時應(yīng)首先檢查探頭。探頭缺點絕大部分出如今學生運用中操作不當呵斥地線接觸不良或斷開。丈量一根探頭能否曾經(jīng)損壞可按以下步驟進展：示波器按上述方法做好測試前預備，其中輸入耦合選擇AC或DC，靈敏度旋鈕設(shè)置到最小檔；用手指接觸探頭的尖端，假設(shè)有雜波出現(xiàn)那么探頭的信號線銜接正常，假設(shè)顯示的依然是一條直線的話，那么闡明信號線能夠開路了；假設(shè)2正常，再將探頭的信號線和地線短接，再用手指接觸探頭的尖端，假設(shè)示波器上顯示的是一條程度線，闡明探頭的地線正常，反之假設(shè)有很多雜波出現(xiàn)，闡明探頭的地線能夠開路了實驗結(jié)果分析討論要點：在這個實驗

11、中我們顯然需求選擇DC輸入耦合方式，那么為什么不能選擇AC輸入耦合方式呢，假設(shè)選擇了AC輸入耦合方式，測得的波形、峰峰值、低電平電壓、高電平電壓各會有什么變化呢？以YB4320示波器為例，該示波器提供的規(guī)范信號是的方波。假設(shè)示波器的讀數(shù)誤差為0.1格，試計算示波器靈敏度分別選擇1V、0.5V、0.2V、0.1V時的相對誤差分別為多少。并分析本人在上面的測試中選擇的靈敏度能否適宜。同樣假設(shè)示波器的讀數(shù)誤差為0.1格，試計算示波器掃描速率取2ms、1ms、0.5ms、0.2ms時丈量的相對誤差是多少，并分析本人在上面的測試中選擇的掃描速率能否適宜。請總結(jié)一下示波器丈量規(guī)范信號的根本步驟和必需留意的

12、要點。有時探頭和電纜本身是好的，但是電纜和示波器的銜接處接觸不良，可以試著用手扶著銜接處，反復上述測試。3、TTL脈沖信號丈量1從函數(shù)發(fā)生器的TTL輸出口接出一個TTL脈沖信號到示波器的輸入端，示波器探頭的衰減為“1。根據(jù)表4的要求完成實驗，并在坐標紙上記錄每個實驗的波形，丈量結(jié)果記錄在表4中；將示波器的探頭的衰減變?yōu)椤?0，反復1的實驗表4 TTL脈沖信號丈量信號源示波器探 頭示波器丈量結(jié)果頻率(Hz)占空比(%)衰 減峰峰值高電平電 壓低電平電 壓周期頻率50“1“1050“1“10頻率占空比衰 減正脈寬負脈寬占空比(%)上升時間下降時間50“1“1050“1“10留意：對于無法直接顯示占

13、空比值的信號源，可以對照示波器顯示的波形來調(diào)整輸出占空比。在這個實驗里所用的示波器探頭一定是廠家引薦的配套探頭。假設(shè)發(fā)現(xiàn)比較明顯的阻尼振蕩景象，普通是由于電纜總長太長呵斥的，可以不用信號源輸出電纜，而將示波器的探頭尖端直接接入信號的輸出端口進展丈量來減少阻尼振蕩。實驗技巧：脈沖上升時間丈量也是一個常用的丈量，因此很多示波器除了在屏幕的內(nèi)外表用刻劃或腐蝕的方法作出許多程度和垂直的直線標尺外，還有標明0和100的特別線，如圖1 (a所示。這些特別的線和標明10和90的標尺配合運用可以很方便的進展上升時間的丈量。詳細方法，運用上下位移旋鈕和垂直微調(diào)旋鈕將被測信號的頂部和底部分別調(diào)至和標有0和100的

14、線對齊。然后找出信號和標尺上標有10和90的兩條線的交點。這樣，上升時間就可以從這兩個交點沿X軸方向的時間間隔讀出來。此時我們還可以利用中間一條程度標尺和信號上升沿和下降沿的兩個交點來丈量正脈寬和負脈寬，如圖1(b)所示。(a)上升時間丈量(b)脈寬丈量 圖1示波器丈量脈沖信號留意：對于模擬示波器，這里可以調(diào)理垂直微調(diào)旋鈕，主要是由于我們測的是時間參數(shù)，假設(shè)測的是幅度參數(shù)的話，垂直微調(diào)旋鈕必需打在“校準的位置；對于數(shù)字示波器，垂直微調(diào)旋扭不存在“未校準位置。思索：丈量1MHZ TTL信號的上升時間需求選擇“程度擴展5嗎？為什么？經(jīng)過實驗比較分析。由于大部分脈沖信號的上升時間都很小，在實踐丈量中

15、往往把掃描速率調(diào)到最小，整個上升沿在程度方向依然只占據(jù)很少的格數(shù)。但為了提高丈量精度，我們又希望待測的上升沿占據(jù)盡量多的格數(shù)。此時就可以用到程度擴展5按鈕。將此按鈕按下后，時基放大功能將X軸偏轉(zhuǎn)掃描放大5倍。這樣在屏幕上看到的等效時基掃描速率也變快5倍。一臺未經(jīng)時基放大的掃描速度為20ns/格的示波器經(jīng)時基放大后可以以4ns/格的速度掃描。和簡單的直接選擇更快的時基速度相比，這種方法的益處是可以在堅持原信號不變的情況下更加詳細的察看信號的細節(jié)。但要留意運用擴展功能測的數(shù)值要除以5才是真正的結(jié)果。4、正弦波的測試將函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1KHz，有效值為2V的正弦波。用示波器察看該正弦交流電壓波形

16、，測出其周期、頻率、峰峰值和有效值。數(shù)據(jù)填入表5中：表5 運用儀器正弦波周期頻率峰峰值有效值函數(shù)發(fā)生器1KHz交流毫伏表2V示波器實驗技巧：先將函數(shù)發(fā)生器、交流毫伏表與示波器相連，并將函數(shù)發(fā)生器的波形輸出調(diào)為正弦波，頻率設(shè)置為1KHz；然后調(diào)理示波器，顯示該正弦波；在波形正確的情況下調(diào)理函數(shù)發(fā)生器的輸出電壓，使得交流毫伏表的讀數(shù)為2V； 最后再在示波器上讀出正弦波的周期、峰峰值，填入表中。5、疊加在直流上的正弦波的測試 思索：用示波器觀測正弦波形時，知示波器良好，測試電路正常，當熒光屏上出現(xiàn)如以下圖所示波形時，試分析每種波形產(chǎn)生的緣由，如何調(diào)整示波器的相關(guān)旋鈕，才干正常丈量。 調(diào)理函數(shù)發(fā)生器，

17、產(chǎn)生一疊加在直流電壓上的正弦波。由示波器顯示該信號波形，并測出其直流分量為1V，交流分量峰峰值為5V，周期為1ms，如圖2所示。再用萬用表、交流毫伏表分別測出該信號的各參數(shù)，數(shù)據(jù)填入表6中。圖2 疊加在直流上的正弦波表6 實驗內(nèi)容5數(shù)據(jù)表格運用儀器直流分量交流分量峰峰值有效值周期頻率示波器1V5V1ms萬用表交流毫伏表函數(shù)發(fā)生器6、幾種周期性信號的幅值、有效值及頻率的丈量調(diào)理函數(shù)發(fā)生器，使它的輸出信號波形分別為正弦波、方波和三角波，信號的頻率為2KHz由函數(shù)發(fā)生器頻率指示，信號的大小由交流毫伏表丈量為1V。用示波器察看波形，丈量其周期和峰值，計算出頻率和有效值，數(shù)據(jù)填入表7中。表7 典型信號的

18、丈量信號波形函數(shù)發(fā)生器頻率指示KHz交流毫伏表指示V示波器丈量值計算值周期峰值頻率有效值正弦波21方波21三角波21留意：改換波形時，需重新調(diào)理函數(shù)發(fā)生器的輸出電壓，保證交流毫伏表的讀數(shù)為1V。正負電源的接法將穩(wěn)壓電源輸出接為如圖3所示的正負電源方式，輸出直流電壓12V，用示波器、萬用表丈量正負電源。圖3 正負電源接線圖電阻的丈量用萬用表的歐姆檔來直接丈量電阻阻值并和色標電阻標稱值相比較，結(jié)果填入表8中。 表8 電阻的丈量標稱阻值色環(huán)標注誤差丈量值實測誤差實驗技巧：丈量時被測電阻不能帶電；運用模擬萬用表時，倍率的選擇要使指針偏轉(zhuǎn)到容易讀數(shù)的中段，每次丈量時都要先調(diào)零；與模擬萬用表不同，數(shù)字萬用

19、表的電阻檔，其面板上標注的是量程即最大可丈量范圍，運用前選擇好量程即可，不需求進展調(diào)零。對于大阻值電阻，不能用手捏著電阻引出線來丈量；對于小阻值電阻，要將引線刮干凈，保證表筆與電阻引出線的良好接觸。思索：對于模擬萬用表，假設(shè)紅黑表筆短接時，不能調(diào)至0，為何緣由？如何處理？9、檢查電容器的極性和質(zhì)量用模擬萬用表斷定電解電容器的極性：第一次丈量時，將萬用表撥到歐姆擋R1K，然后丈量并記錄電容器的漏電阻；第二次丈量時，交換表筆，再次丈量并記錄電容器的漏電阻，根據(jù)丈量結(jié)果判別電容器引腳的正負極性。結(jié)果填入表9中。表9 電容的丈量標稱容量漏電阻極性判別第一次丈量第二次丈量33uF第一次丈量時，黑表筆接觸

20、的是電容的_極100uF第一次丈量時，黑表筆接觸的是電容的_極實驗技巧：此方法僅適用于模擬萬用表，在交換表筆進展第二次丈量時，應(yīng)先將電容短路一下，防止表針打表。對于剛運用不久的電解電容器進展丈量時，先把電容兩極短路一下然后再測，防止電容器內(nèi)積存的電荷經(jīng)萬用表放電，燒壞表頭。假設(shè)電容器容量較小時，應(yīng)選擇萬用表的R10K擋丈量。10、相位差的丈量按圖4接線，函數(shù)發(fā)生器輸出正弦波頻率為2KHz，有效值為2V由交流毫伏表測出。利用示波器的任務(wù)方式CH1+-CH2來丈量電阻兩端的電壓峰峰值VRP-P，用雙蹤法丈量u與uc間的相位差。思索：1該題中能否用示波器直接察看電阻兩端的電壓？ 2簡述用示波器察看C

21、H1+-CH2波形的操作步驟。此時對CH1、CH2兩個通道的電壓靈敏度旋鈕的位置有什么要求？圖4 RC串聯(lián)電路丈量紋波電壓圖5 半波整流電路丈量紋波電壓判別二極管的極性用模擬萬用表斷定二極管的極性：將萬用表撥到歐姆擋R100或R1K，把二極管IN4001的兩個管腳分別接到萬用表的兩根測試筆上，記錄二極管的電阻；交換表筆，再次丈量并記錄二極管的電阻，填入表10中。根據(jù)丈量結(jié)果判別二極管的正負極性。表10 二極管的丈量二極管電阻值極性判別第一次丈量第二次丈量IN4001第一次丈量時，黑表筆接觸的是_極思索：分析數(shù)字萬用表，并運用數(shù)字萬用表對二極管進展丈量，總結(jié)丈量方法用示波器丈量圖5所示的半波整流電路的紋波電壓Uo，記錄Uo波形。思索：查閱資料，了解紋波的概念。丈量紋波時示波器的輸入耦合方式撥在什么位置？DC可以嗎？12、直流電路的測試： 1在RC電路板上選擇元器件，按圖6接線，用萬用表丈量各電阻兩端電壓和各支路電流，填入表11中第一行；圖6 直流電路的測試2用二極管IN4001交換圖中的1K電阻二極管正極接至A點，反復內(nèi)容，填入表11中第二行；表11丈量電量U1U2U3I1I2I3內(nèi)容1內(nèi)容2實驗技巧：1用萬用表的歐姆檔判別電路中電阻的好壞時，必需先將待測電阻從電路中斷開，然后再丈量。2用萬用表丈量電壓之前必需查看萬用表的量程能否放置在直流電壓擋，表