常用電子儀器的使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、常用電子儀器的使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 書實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用-V實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器一一示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計(jì)等的主要性能、技術(shù)指標(biāo)及正確使用方法。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。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件器材名稱器材名稱函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器交流亳伏表頻率計(jì)直流穩(wěn)壓電源導(dǎo)線若干三、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

2、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1一1所示。為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(yīng)連接在一起，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。圖11模擬電子電路中常用電子儀器布局圖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“Yi”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，

3、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。)(2) 雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“丫嚴(yán)、“丫2”、“Y1+Y2”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 率較髙時使用，“斷續(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較低時使用。(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

4、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 周期的被測信號波形。在測量幅值時，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)” 位置，即順時針旋轉(zhuǎn)到底并聽到關(guān)的聲音。在測量周期時，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)” 旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時針旋轉(zhuǎn)到底并聽到關(guān)的聲音，同時將“X軸擴(kuò)展”旋鈕 保持逆時針的最左位置。根據(jù)被測波形在

5、屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)(加J與“Y軸靈敏度”開 關(guān)指示值Cv/div)的乘積，即可算得信號幅值的實(shí)測值。根據(jù)被測信號波形一個周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)(山與“掃速” 開關(guān)指示值Wiv的乘積，即可計(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 (t/R -p) o通過輸出衰減開關(guān)和輸岀幅度調(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

6、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)。四、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(Yi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

7、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、頻率將示波器的“校正信號”通過專用電纜線引入選定的Y通道(Yi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“Yi”或“丫2”。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或數(shù)個周期穩(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)”

8、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1一1。表1 1標(biāo)準(zhǔn)值實(shí)測值幅度P-P(V)頻率/(KHz)上升沿時間 (卩S)下降沿時間 (pS)注：不同型號示波器標(biāo)準(zhǔn)值有所不同，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”的上升時間和下降時間調(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(必要時可以利用“掃速擴(kuò)展”開關(guān)將波形再擴(kuò)展10倍)， 并同時調(diào)節(jié)觸發(fā)電

9、平旋鈕，從顯示屏上讀出上升時間和下降時間，記入表1一1。2. 用示波器和交流亳伏表測量信號參數(shù)調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使其輸出頻率分別為100Hz、lKHz、lOKHz、lOOKHz,有 效值均為IV (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1一2。表12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(血)頻率(Hz)峰峰值(V)有效值(V)100HzlKHzlOKHzlOOKHz3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)Yi、Y2均不加輸入信號，輸入耦合方式

10、置“GND”，掃速開關(guān)置掃速較低擋位（如 0.5s / div擋）和掃速較高擋位（如5pS/ div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1一2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“i和“R,分別 加到雙蹤示波器的Yi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“丄”擋

11、位, 調(diào)節(jié)Yi、Y2的Y軸移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。 將Yi、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、2靈敏度開關(guān)位置，察的兩個相位不同的使在熒屏上顯示出易于觀 正弦波形i及R，如圖1一3所示。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。圖1-3雙蹤示波器顯示兩相位不同的正弦波g 公空x360。XT（div）式中：XT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1一3。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Xt=x=0=6 =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。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，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（Yi； 2； Y1+Y2；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（Yi、丫2、交替）3. 函數(shù)信號發(fā)