電路分析-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)——常用電子儀器使用專業(yè)：電子信息工程班級：1320601姓名：羅戴維學(xué)號(hào)：201320060118完成時(shí)間：2014年6月實(shí)驗(yàn)：示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)示波器的基本使用方法；2、學(xué)習(xí)信號(hào)發(fā)生器的基本使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、模擬示波器一臺(tái)；2、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)；3、YB4320G雙蹤示波器4、EE1641B型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)要求1、小心操作、愛護(hù)儀器；2、仔細(xì)體會(huì)各項(xiàng)操作，理解各項(xiàng)操作的作用。實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容：示波器基本結(jié)構(gòu)示波器主要由示波管、放大和衰減系統(tǒng)、觸發(fā)掃描系統(tǒng)和電源四部分組成，其中示波管是核心部分。示波管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個(gè)部分組成，由外部玻璃外殼密封在真空環(huán)境中。電子槍的作用是釋放并加速電子束。其中第一陽極稱為聚焦陽極，第二陽極稱為加速陽極。通過調(diào)節(jié)兩者的共同作用，可以使電子束打到熒光屏上產(chǎn)生明亮清晰的圓點(diǎn)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由X、Y兩對偏轉(zhuǎn)板組成，通過在板上加電壓來使電子束偏轉(zhuǎn)，從而對應(yīng)地改變屏上亮點(diǎn)的位置。熒光屏上涂有熒光粉，電子打上去時(shí)能夠發(fā)光形成光斑。不同熒光粉的發(fā)光顏色與余輝時(shí)間都不同。

放大和衰減系統(tǒng)用于對不同大小的輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放，使其幅度適合于觀測。

掃描系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓(如左上圖所示)，使電子束在其作用下勻速地在熒光屏周期性地自左向右運(yùn)動(dòng)，這一過程稱為掃描。掃描開始的時(shí)間由觸發(fā)系統(tǒng)控制。示波器的顯示波形的原理如果只在豎直偏轉(zhuǎn)板加上交變電壓而X偏轉(zhuǎn)板上五點(diǎn)也是，電子束在豎直方向上來回運(yùn)動(dòng)而形成一條亮線，如左圖所示：如果在Y偏轉(zhuǎn)板和X偏轉(zhuǎn)板上同時(shí)分別加載正弦電壓和鋸齒波電壓，電子受水平豎直兩個(gè)方向的合理作用下，進(jìn)行正弦震蕩和水平掃描的合成運(yùn)動(dòng)，在兩電壓周期相等時(shí)，熒光屏上能夠顯示出完整周期的正弦電壓波形，顯像原理如右圖所示：3.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理該儀器采用直接數(shù)字合成技術(shù)，可以輸出函數(shù)信號(hào)、調(diào)頻、調(diào)幅、FSK、PSK、猝發(fā)、頻率掃描等信號(hào)，還具有測頻、計(jì)數(shù)、任意波形發(fā)生器功能。4.示波器顯示波形原理如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波，在示波器的X偏轉(zhuǎn)板加上示波器內(nèi)部的鋸齒波，當(dāng)鋸齒波電壓的變化周期與正弦波電壓相等時(shí)，則顯示完整的周期的正弦波形，若在示波器CH1和YCH2同時(shí)加上正弦波，在示波器的X偏轉(zhuǎn)板上加上示波器的鋸齒波，則在熒光屏上將的到兩個(gè)正弦波（雙蹤顯示）。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察一階電路中電壓和電流的波形，并了解電路參數(shù)對波形的影響。（1）信號(hào)幅值的測量將“VOLTS/DIV”開關(guān)的微調(diào)裝置以順時(shí)針方向旋至滿度的校準(zhǔn)位置，讀取被測信號(hào)所占縱坐標(biāo)格數(shù)，再乘以“VOLTS/DIV”開關(guān)的指示值，即可求得被測信號(hào)的峰－峰值（Up-p）。若使用的探頭置×10的位置，應(yīng)將該值乘以10。（2）信號(hào)周期（頻率）的測量將“TIME/DIV”開關(guān)的微調(diào)裝置以順時(shí)針方向旋至滿度的校準(zhǔn)位置，讀取被測信號(hào)一周期所占橫坐標(biāo)格數(shù)，再乘以“TIME/DIV”開關(guān)的指示值，即可求得被測信號(hào)的周期時(shí)間T。若“TIME/DIV”開關(guān)的擴(kuò)展旋鈕已被拉出，則該值應(yīng)除以5才是實(shí)際的周期時(shí)間。周期T的倒數(shù)即為信號(hào)的頻率。（3）兩正弦波相位差的測量將頻率相同的兩個(gè)正弦信號(hào)分別由CH1和CH2通道送入示波器，讀取兩波形到達(dá)最大值的時(shí)間差Td以及兩波形的周期T，即可求得兩波形的相位差2．一階電路圖1為一RC串聯(lián)的一階電路，圖中us為方波信號(hào)源，其波形為圖2所示。在us一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，電容進(jìn)行著充電、放電、反向充電和反向放電。電路的時(shí)間常數(shù)為RC，設(shè)us的周期為T，若T25，則電容電壓uc、電流ic的波形如圖2所示。改變電路元件參數(shù)，使電路時(shí)間常數(shù)變化，則uc、ic波形的上升或下降速度亦將隨之改變。將圖1電路中的電容換成電感，則為一階RL電路，一階RL電路的時(shí)間常數(shù)為RL，電感電流iL的波形與RC電路中uc波形類似。四．實(shí)驗(yàn)過程：1.一階RC電路按圖接線。將方波信號(hào)源的頻率調(diào)到500Hz，峰－峰值調(diào)到2V。電容C為1μF，電阻R為R×100電阻箱。將R從100Ω－900Ω之間變化，觀察uc波形的變化。2、分別記錄R＝100Ω、200Ω、900Ω時(shí)的uc波形（畫uc波形時(shí)，可將us用虛線畫在同一坐標(biāo)平面上，以便對照。）3、因電阻電壓與其電流波形相同，故可通過觀察電阻電壓來看電路中電流的波形。按圖5接線，方波信號(hào)源、電容C及電阻R均與步2－1相同。將R從100Ω－900Ω之間變化，觀察uR波形的變化。4、分別記錄R＝100Ω、200Ω、900Ω時(shí)的uR波形（畫uR波形時(shí)，可將us用虛線畫在同一坐標(biāo)平面上，以便對照。）實(shí)驗(yàn)體會(huì)：

本次實(shí)驗(yàn)相比與其他實(shí)驗(yàn)，更加接近于一種體驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn)，目的并不在于獲得最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，而在于讓我們更好地理解實(shí)際生產(chǎn)生活中常用的示波器；通過操作示波器，一方面我能夠熟悉儀器的使用方法，認(rèn)識(shí)到書本理論和實(shí)際操作存在的差距，一方面也體會(huì)了示波器中所表現(xiàn)的將一些不可見的動(dòng)態(tài)量轉(zhuǎn)化為另一種量直觀地表現(xiàn)出來的方法（鋸齒波掃描電壓與信號(hào)電壓的組合是其表現(xiàn)思想的精髓）。

另外，本次實(shí)驗(yàn)中，