最新電子測量實驗報告

1、電子測量實驗報告 姓名： 學(xué) 號： 同 組 人： 指導(dǎo)教師：曾國宏 實驗日期：2014.11.23 示波器波形參數(shù)測量實驗報告姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師：曾國宏 一、實驗?zāi)康?通過示波器的波形參數(shù)測量，進一步鞏固加強示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。1 熟練掌握用示波器測量電壓信號峰峰值，有效值及其直流分量。2 熟練掌握用示波器測量電壓信號周期及頻率。3 熟練掌握用示波器在單蹤方式和雙蹤方式下測量兩信號的相位差。二、實驗預(yù)習(xí)實驗所用示波器為SS7802A型示波器。SS7802型示波器是日本巖崎公司生產(chǎn)的帶有CRT讀出功能的20MHZ帶寬模擬雙蹤示波器。該示波器帶有CRT讀出功能，

2、所以能夠方便、準(zhǔn)確地進行電壓幅度、頻率、相位和時間間隔等的測量。單蹤示波器和雙蹤示波器的差別：單蹤示波器只能顯示一個信號的波形，雙蹤可以同時顯示兩個信號的波形。 三、實驗儀器與設(shè)備1、 SS7802A型示波器a、主要參數(shù)：SS-7802模擬示波器具有能夠選擇場方式、線路的TV/視頻同步功能附有光標(biāo)和讀出功能5位數(shù)計數(shù)器規(guī)格及性能顯像管：6英寸、方型810p(1p=10mm)約16kV垂直靈敏度：2mV/p5V/p（1-2-5檔）（通道1、通道2）精度：2%頻率范圍：20MHz時間軸掃描A100ns/p500ms/pTV/視頻同步：能夠選擇場方式、能夠選擇ODD、EVEN、BOTH、掃描線路b、

3、主要功能描述示波器操作板如圖所示： 包括如下五個操作控制區(qū)域：水平控制區(qū)【POSITION】：將【POSITION】向右旋轉(zhuǎn)，波形右移。FINE 指示燈亮?xí)r，旋轉(zhuǎn)【POSITION】可作微調(diào)。MAG10 ：掃描速率提高10 倍，波形將基于中心位置向左右放大。ALT CHOP ：選擇ALT（交替，兩個或多個信號交替掃描） 或CHOP（斷續(xù)，兩個或多個信號交替掃描） 。u 垂直控制區(qū)INPUT ：輸入連接器（CH1、CH2）,連接輸入信號。EXT INPUT ：用外觸發(fā)信號做觸發(fā)源。外信號通過前面板的EXT INPUT 接入?！綱OLTS/DIV】 ：調(diào)節(jié)【VOLTS/DIV】選擇偏轉(zhuǎn)因數(shù)。按下【

4、VOLTS/DIV】；偏轉(zhuǎn)因數(shù)顯示“”符號。 在該屏幕下，可執(zhí)行微調(diào)程序?！綪OSITION】 ：垂直位移，向右旋轉(zhuǎn)，波形上移。CH1 、 CH2 ：通道選擇，按下 CH1 或CH2 選擇通道顯示或不顯示。GND ：按下 GND 打開接地開關(guān)。DC/AC: 選擇直流（DC）或交流（AC）耦合。ADD 、INV ：顯示（CH1+CH2）(相加ADD)或（CH1-CH2）(相減INV)。u 觸發(fā)及掃描控制區(qū)【TIME/DIV】 ：選擇掃描速率?！綯RIG LEVEL】 ：調(diào)整觸發(fā)電平。SLOPE ：選擇觸發(fā)沿（+、）。SOURCE ：選擇觸發(fā)來源（CH1、CH2、LINE、EXT、VERT）。CO

5、UPL ：選擇觸發(fā)耦合方式（AC、DC 、HF REJ 或LF REJ）。TV ：視頻信號觸發(fā)選擇（BOTH、ODD、EVEN、或TV-H）。TRIGD 指示燈 ：當(dāng)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生時燈亮著。READY 指示燈 ：等待觸發(fā)信號時燈亮著。AUTO 、 NORM ：選擇重復(fù)掃描。SGL/RST ：選擇單次掃描。u 功能選擇及控制區(qū)【FUNCTION】 ：可用此旋鈕設(shè)定延遲時間、光標(biāo)位置等。旋轉(zhuǎn)時做為微調(diào)使用。如需粗調(diào)時，可單次或連續(xù)按下此鈕，而光標(biāo)移動方向為之前此鈕旋轉(zhuǎn)的方向。光標(biāo):V-t-OFF ：選擇t（時間變化測量），選擇V（電壓變化測量），或OFF。TCK/C2 ：選擇光標(biāo)移動形式（C2 或T

6、RACKING）。HOLDOFF ：選擇釋抑時間。u 整體控制區(qū)POWER：用于開啟電源（ON）或進入預(yù)備（STBY）狀態(tài)屏幕灰度等的調(diào)整 校準(zhǔn)信號及接地端口CAL 連接器：輸出校準(zhǔn)電壓信號，此信號用于本儀器之操作檢查及調(diào)整探頭波形屏幕顯示分為以下三個區(qū)域：u 觸發(fā)及掃描信息顯示區(qū)在顯示屏的上方，依次為：掃描速度、觸發(fā)源、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平、釋抑時間等項目。u 波形顯示區(qū)顯示信號波形。u 信號源狀態(tài)、測量結(jié)果顯示區(qū)位于屏幕的下方。 四、實驗內(nèi)容1 測量1kHz的三角波信號的峰峰值及其直流分量。2 測量1kHz的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號Vo的峰峰值及其直流分量。3 測量1k

7、Hz的三角波的周期及頻率。4 用單蹤方式測量三角波Vi、輸出Vo兩信號間的相位差。5 用雙蹤方式測量三角波Vi、輸出Vo兩信號間的相位差。6 信號改為10Hz，重復(fù)上述步驟15。五、實驗步驟1、測量1kHZ的三角波信號的峰峰值及其直流分量：（1）打開示波器，并對示波器進行校準(zhǔn)；（2）接著用信號發(fā)生器調(diào)出頻率為1000HZ的三角波，然后用將示波器探頭接到信號發(fā)生器上。在經(jīng)過水平位移，調(diào)節(jié)其y方向增益在示波器上得到標(biāo)準(zhǔn)的三角波信號；（3）在示波器上顯示出波形后，測量波形峰峰值Vpp；（4）按下CH1下面的DC/AC鍵， 選擇直流（DC）耦合，測出其直流分量的值；2、測量1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移

8、相平波后的信號V0的峰峰值及其直流分量：（1）將一通道調(diào)制交流耦合，經(jīng)過校準(zhǔn)后連好上面的電路圖，然后將三角波信號接入到上述電路的輸入端，將輸出信號上連好示波器探頭，調(diào)節(jié)按鈕，重復(fù)上述操作，測出其峰峰值；（2）將耦合方式調(diào)整為直流，測出其直流分量。3、測量1kHZ的三角波的周期及頻率：將通道一耦合方式變?yōu)榻涣黢詈?，把信號發(fā)生中的三角波信號接入示波器，待調(diào)出波形后按下V-t-OFF 鍵，選擇t（時間變化測量）。將標(biāo)線調(diào)到兩波峰之間，所得示數(shù)即為周期，頻率可讀出。4用單蹤方式測量三角波Vi、輸出Vo兩信號間的相位差：（1）首先在示波器通道一上找到三角波信號，待一切都調(diào)好后找出一個特殊位置，按下時間變

9、化測量線，將一條線移至這個波形與中心線的交點處，示波器不要做任何改動。（2）從示波器上撤下該三角信號，然后連至阻容電路的輸入端，同樣將輸出端連至示波器。在示波器上得到正弦信號。固定端不變，調(diào)節(jié)另一條光標(biāo)線，將光標(biāo)線移至和上波形相同的位置。得到時間差；（3）由公式=tT360可以算出相位差。5、用雙蹤方式測量三角波Vi、輸出Vo兩信號間的相位差：（1）將三角波一端連到示波器的通道一上，將領(lǐng)一端連到阻容電路的輸入端，此外將將輸出端連到示波器的通道二。練好后調(diào)整將兩個波形放大，從而達到容易測量的目的。（2）找到兩個波形的相同位置，按下時間變化測量鍵，將一條光標(biāo)線移至正弦波和橫軸交點處，另一條光標(biāo)線移

10、至三角波移至三角波和橫軸交點處，得到時間差；（3）再有上述公式導(dǎo)出相位差。6 信號改為10Hz，重復(fù)上述步驟15。六、實驗數(shù)據(jù)及分析1KHz10Hz峰峰值9.70V1.405V直流分量0V0V變相后峰峰值0.532V1.230V變相后直流分量0V0V周期1.004ms100.0ms頻率0.996kHz10.0Hz單蹤時間差0.256ms2.10ms單蹤測相位差91.79度7.56度雙蹤測時間差0.242ms3.00ms雙蹤測相位差86.77度10.8度七、思考題1 測量相位差時，你認(rèn)為雙蹤、單蹤測量哪種方式更準(zhǔn)確？為什么？ 答：單蹤方式測相位差更準(zhǔn)確。選用雙蹤方式時，使用兩個輸入通道，這樣產(chǎn)生

11、的系統(tǒng)誤差會更大；采用單蹤方式時信號只需要從一個通道輸入，不會產(chǎn)生過大的差異。因此單蹤方式測量相位差更準(zhǔn)確。2 你認(rèn)為在實驗過程中雙蹤示波器的掃描是工作在交替還是斷續(xù)方式？為什么？ 答：交替掃描即ACT是非實時的工作狀態(tài)，開關(guān)速度比較低，這樣的工作方式在測量低頻信號時只有閃動出現(xiàn)。斷續(xù)掃描即CHOP，這種工作方式開關(guān)轉(zhuǎn)換速度高，兩個波形的閃動現(xiàn)象，中間需要消隱，否則只有霧狀圖像。3 對于同一組移相電路，1kHz和10Hz三角波經(jīng)過移相變換后，其相位、幅值有何不同？為什么？答：移相變換后，VPP2=Vpp11+（RC）2 ，=-arctan(RC),頻率減小，移相后正弦波幅值變大，相位差變大。圖

12、示儀使用及晶體管參數(shù)測量實驗報告姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師：曾國宏 一、實驗?zāi)康?通過圖示儀對晶體管參數(shù)的測量使用，加強對圖示儀的波形顯示原理的掌握，熟悉圖示儀的使用方法。1. 學(xué)會用圖示儀測量晶體三極管的特性參數(shù)。 2. 學(xué)會用圖示儀測量二極管的特性參數(shù)。 3. 學(xué)會用圖示儀測量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。 二、實驗預(yù)習(xí)BJ4814型半導(dǎo)體管特性圖示儀是測量半導(dǎo)體器件直流及低頻參數(shù)的專用儀器,它通過示波管屏幕及標(biāo)尺刻度,準(zhǔn)確的反映器件的特性曲線,其信息量之大是其它類型直流測試設(shè)備所達不到的,亦顯示出圖示儀的獨特優(yōu)勢,因此它是半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠家及整機研制部門進行半導(dǎo)體器件的研制,性能改善,電路設(shè)計,器

13、件的合理應(yīng)用等工作必不可少的理想測試設(shè)備。三、實驗儀器與設(shè)備1BJ4814晶體管圖示儀主要技術(shù)指標(biāo)：X軸系統(tǒng)：A.工作方式: 分集電極電壓(Vc),基極電壓(Vb),二極管電壓(Vd)和階梯信號四類.B.位移范圍: 大于10度C.集電極電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 20mV/度 20V/度. 1-2-5序共10擋 誤差3%D.基極電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 20mV/度 1V/度. 1-2-5序共6擋 誤差3%E.二極管電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù): 100V/度 500V/度. 1-2-5序共3擋 誤差3%F.階梯信號偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1階/度 誤差5%Y軸系統(tǒng)A.工作方式: 分集電極流(Ic),和階梯信號兩類.B.位移范圍: 大于10度

14、C.集電極電流偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1uA/度 2A/度. 1-2-5序共20擋 誤差3%D.階梯信號偏轉(zhuǎn)因數(shù): 1階/度 誤差5%階梯信號源A.工作方式: 分恒壓源和恒流源兩類B:極性: 正或負(fù)C:階梯電流源: 1mA 200mA/階 1-2-5序共17擋 誤差5%D:階梯電壓源: 20mV/度 1V/度 1-2-5序共6擋 誤差5% (源內(nèi)阻100)E:級/族: 1-10 連續(xù)步進集電極掃描電源A:額定電壓范圍及容量: 0 20V 20A 0 200V 0.5A 0 5000V 0.002AB.極性: 正或負(fù)C.方式: 0-20v 范圍 (Y軸 0.0015mA/度) 100Hz 0-20v 范圍

15、(Y軸 1050mA/度 ) 500Hz 0-20v范圍 (Y軸 0.10.5A/度 ) 100Hz間歇(8mS)掃描 0-20v范圍 (Y軸 12A/度) 50Hz間歇(18m)掃描 0-200v范圍 (Y軸 0.0015mA/度) 100Hz 0-200v范圍 (Y軸 0.010.5A) 100Hz間歇(8mS)掃描 0-5000v范圍 直流 2.2.5顯示系統(tǒng)A.示波管型號: 13SJ38JB.有效工作面: 75mm75mm(標(biāo)尺)C.分度: 1度(X)=7.5mm 1度(Y)=7.5mm基本安全要求A.絕緣要求: 2MB.漏電流: 5mA(峰值)C.介電強度電壓試驗: 電源進線相對機殼

16、應(yīng)能承受1500V(50Hz交流有效值)1分鐘試驗,不出現(xiàn)擊穿和飛弧現(xiàn)象.2二極管、晶體管9013、9015四、實驗內(nèi)容1. 測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。 2. 測量穩(wěn)壓二極管的正向、反向特性曲線。 3. 測量晶體管9013的特性曲線，計算Vces、Vceo、Iceo、hfe。4. 測量晶體管9015的特性曲線，計算Vces、Vceo、Iceo、hfe。五、實驗步驟1測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。把二極管放到應(yīng)該測量的位置后，先對儀器進行預(yù)熱，過一段時間，發(fā)現(xiàn)電壓會上升，有一拐點，此時為二極管正向?qū)ü軌航怠Ｈ缓蠓醇与妷?，再過一短時間，發(fā)現(xiàn)其電壓突然下降，此為反向擊穿，記錄這兩個點。2.測量晶體管9

17、013的特性曲線，計算Vces、Vceo、Iceo、hfe。通過調(diào)節(jié)x，y旋鈕，加入電流得到如下圖曲線：可以算出其Vces、Vceo、Iceo、hfe3.測量晶體管9015的特性曲線，其為NPN型三極管，如圖所示：可以算出其Vces、Vceo、Iceo、hfe六、實驗數(shù)據(jù)及分析1測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。正向特性：Y軸：20mA/度 X軸：0.2V/度 功耗限制電阻為1K 導(dǎo)通電壓為0.6V反向特性：由圖得反向擊穿電壓為3v2.測量晶體管9013的特性曲線，計算Vces、Vceo、Iceo、hfe。Y軸：Ic 2mA/度 X軸：Vce 0.2V/度 階梯信號：10A/度得Vces=0.2V I

18、ceo=0.2mA Vceo=38V hfe=2103.測量晶體管9015的特性曲線，計算Vces、Vceo、Iceo、hfe。Y軸：Ic 5mA/度 X軸：Vce 10V/度 階梯信號：10A/度由圖得：Vces=0.1V Iceo=0.1mA Veco=80V hfe=240七、思考題1. 測量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？ 答：RC應(yīng)該調(diào)至適當(dāng)檔位，保護被測電阻。測量正向特性時應(yīng)將其調(diào)到較大的檔位，以免燒壞器件。在開關(guān)打開前，掃描電壓調(diào)至0處，開關(guān)打開后再逐漸增大。2. 測量晶體管的特性曲線時，為什么增加級數(shù)時，屏幕上的波形為什么會閃動？請你計算掃描一簇曲

19、線所用的時間？ 答：因為Ts=nTc，增加簇數(shù)使n增大，則Ts增大，階梯波發(fā)生器開關(guān)速度降低，眼睛觀察重新產(chǎn)生增大后的階梯信號就會出現(xiàn)閃動。3. 如何進行階梯波的調(diào)零？答：顯示部分中間按鈕按F，調(diào)零起始位置在右上角，級數(shù)選擇1，按下測量班上的零電流，調(diào)整Vce=10V,松開零電流，應(yīng)使第一條線與Iceo重合。數(shù)字化測量儀實驗報告姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師：曾國宏 一、實驗?zāi)康?通過數(shù)字化測量儀的使用，進一步鞏固加強對數(shù)值化測量原理的掌握，不同數(shù)值化測量的誤差分析及影響因素。1. 學(xué)會用數(shù)字化測量儀測量信號的周期和頻率。2. 學(xué)會分析數(shù)字化測量的誤差來源。 3. 掌握如何減少測量誤差的措施。 二、

20、實驗儀器與設(shè)備1、信號發(fā)生器2、數(shù)字頻率計三、實驗步驟將信號發(fā)生器置于30Vpp檔，衰減置20dB，壓入偏置電壓開關(guān)，分別用測頻、測周的方法測量100Hz、1kHz、10kHz的方波，將測量數(shù)據(jù)添入下表。測頻方法（kHz）測周方法（ms）檔位0.001s0.1s1s10s110100100Hz1kHz10kHz四、實驗數(shù)據(jù)及分析測頻方法（kHz）測周方法（ms）檔位0.001s0.1s1s10s110100100Hz100.001100.001100.0012100.001289.9998719.99987149.99987181kHz1.00011.000011.0000131.000013

21、2999.9867999.98670999.9867610kHz10.00110.0001310.0001510.00012699.9987599.99874099.998745五、思考題1. 通過以上實驗數(shù)據(jù)，請你分析該測量系統(tǒng)的誤差來源，以及減少測量誤差的措施和方法。答：在測頻時，相對誤差由量化誤差和標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差兩部分組成。當(dāng)頻率一定，閘門時間越長，測量準(zhǔn)確度越高；當(dāng)閘門時間一定是，頻率越高，測量準(zhǔn)確度越高。解決方法：A：選擇準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性高的晶振作為時標(biāo)信號發(fā)生器。B:在不使計數(shù)器產(chǎn)生溢出的情況下加大分頻器的分頻系數(shù)，擴大主門的開啟時間。C：對于隨機的計數(shù)誤差可提高信噪比或調(diào)小通道增益來減小誤差。在測周時，誤差有量化誤差、轉(zhuǎn)換誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。當(dāng)頻率一定