電子仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

PAGEPAGE2實(shí)驗(yàn)一典型電信號(hào)的觀察與測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、初步掌握用示波器觀察電信號(hào)波形，定量測(cè)出正弦信號(hào)和脈沖信號(hào)的波形參數(shù)。2、初步掌握示波器、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字萬用表的使用。3、掌握Multisim仿真測(cè)試與實(shí)物測(cè)試的異同點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理說明1、正弦交流信號(hào)和方波脈沖信號(hào)是常用的電激勵(lì)信號(hào)，可由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供。正弦信號(hào)的波形參數(shù)是幅值Um、周期T(或頻率f)和初相；脈沖信號(hào)的波形參數(shù)是幅值Um、周期T及脈寬tk。2、電子示波器是一種信號(hào)圖形觀測(cè)儀器，可測(cè)出電信號(hào)的波形參數(shù)。從熒光屏的Y軸刻度尺并結(jié)合其量程分檔選擇開關(guān)（Y軸輸入電壓靈敏度V/div分檔選擇開關(guān)）讀得電信號(hào)的幅值；從熒光屏的X軸刻度尺并結(jié)合其量程分檔（時(shí)間掃描速度t/div分檔）選擇開關(guān)，讀得電信號(hào)的周期、脈寬、相位差等參數(shù)。為了完成對(duì)各種不同波形、不同要求的觀察和測(cè)量，它還有一些其它的調(diào)節(jié)和控制按鈕，希望在實(shí)驗(yàn)中加以摸索和掌握。一臺(tái)雙蹤示波器可以同時(shí)觀察和測(cè)量兩個(gè)信號(hào)的波形和參數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1雙蹤示波器12信號(hào)發(fā)生器13交流毫伏表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、正弦波信號(hào)的觀測(cè)(1)將示波器的幅度和掃描速度微調(diào)旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置。(2)在multisim9中，將信號(hào)發(fā)生器的正弦波輸出口與示波器的YA插座相連。(3)在信號(hào)發(fā)生器中選擇正弦波輸出，點(diǎn)擊仿真按鈕。通過參數(shù)設(shè)置，使輸出頻率分別為50Hz，1.5KHz和20KHz；再使輸出幅值分別為有效值0.1V，1V，3V（由交流毫伏表讀得）。調(diào)節(jié)示波器Y軸和X軸的偏轉(zhuǎn)靈敏度至合適的位置，從熒光屏上讀得幅值及周期，分別記入表1-1、1-2中。表1-1正弦波信號(hào)頻率的測(cè)定1示波器所測(cè)項(xiàng)目正弦波信號(hào)頻率的測(cè)定50HZ1500HZ20000HZ示波器“t/div”旋鈕位置10ms/div500us/div20us/div一個(gè)周期占有的格數(shù)21.32.6信號(hào)周期（s）20ms1.15ms0.052ms計(jì)算所得頻率（HZ）50149519230表1-2正弦波信號(hào)頻率的測(cè)定2交流毫伏表讀數(shù)所測(cè)項(xiàng)目正弦波信號(hào)幅值的測(cè)定0.1V1V3V示波器“V/div”位置555峰—峰值波形格數(shù)444峰—峰值19.95619.95019.812計(jì)算所得有效值14.114.114.02、方波脈沖信號(hào)的觀察和測(cè)定(1)在multisim9中，將信號(hào)發(fā)生器的正弦波輸出口與示波器的YA插座相連，選擇方波信號(hào)輸出。(2)調(diào)節(jié)方波的輸出幅度為3.0VP－P（用示波器測(cè)定），分別觀測(cè)100Hz，3KHz和30KHz方波信號(hào)的波形參數(shù)。(3)使信號(hào)頻率保持在3KHz，選擇不同的幅度及脈寬，觀測(cè)波形參數(shù)的變化。(4)自擬數(shù)據(jù)表格。五、仿真實(shí)驗(yàn)(1)在Multisim9平臺(tái)上建立圖1.1所示電路，分別雙擊信號(hào)發(fā)生器、示波器圖標(biāo)，顯示出信號(hào)發(fā)生器、示波器虛擬面板圖。(2)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器參數(shù)，使信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)符合實(shí)驗(yàn)要求。(3)單擊示波器仿真面板圖上的Expand按鈕，示波器顯示屏擴(kuò)展，按住鼠標(biāo)左鍵將垂直光標(biāo)拖到需要讀取數(shù)據(jù)的位置，在顯示屏的下方顯示光標(biāo)與波形垂直相交點(diǎn)處的時(shí)間和電壓，以及兩光標(biāo)之間的時(shí)間和電壓。(4)用示波器測(cè)出給定參數(shù)的周期及幅值。(5)按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完成仿真。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、調(diào)節(jié)示波器時(shí)，要注意觸發(fā)開關(guān)和電平調(diào)節(jié)旋鈕的配合使用，以使顯示的波形穩(wěn)定。2、為防止外界干擾，信號(hào)發(fā)生器的接地端與示波器的接地端要相連(稱共地)。3、虛擬的示波器，各旋鈕、功能的標(biāo)注同實(shí)物示波器有所差別，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀教材中虛擬示波器的使用方法。七、預(yù)習(xí)思考題1、示波器面板上“t/div”和“V/div”的含義是什么?2、應(yīng)用雙蹤示波器觀察到如圖1.2所示的兩個(gè)波形，YA和YB軸的“V/div”的指示均為0.5V，“t/div”指示為20μS，試寫出這兩個(gè)波形信號(hào)的波形參數(shù)。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.整理實(shí)驗(yàn)中顯示的各種波形，繪制有代表性的波形。2.