认识实习一一常用电子仪器使用
专业:电子信息工程
班级: 1320601
姓名: 谢冬辉
学号:丄
完成时间:2014年6月
实验: 示波器和信号发生器的使用
一、实验目的
1 、学习示波器的基本使用方法;
2 、学习信号发生器的基本使用方法。
二、实验仪器 1 、模拟示波器一台; 2 、模拟电路实验箱一台。
三、实验要求 1 、小心操作、爱护仪器; 2 、仔细体会各项操作, 理解各项操作的作用。
三、实验原理:
函数信号发生器的原理
该仪器采用直接数字合成技术, 可以输出函数信号、 调频、调幅、 FSK PSK猝发、频率扫描等信号,还具有测频、计数、任意波形发 生器功能。
示波器显示波形原理
如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板 加上示波器内部的锯齿波, 当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压相 等时,则显示完整的周期的正弦波形,若在示波器 CH1和YCH2同时
加上正弦波,在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波,则在荧光 屏上将的到两个正弦波(双踪显示) 。
四、实验内容
图 5-1 示 波 器 面 板 图
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1、示波器使用练习(测量校准信号的波形、周期、峰峰值电压)
1)按下电源开关(POWE键),示波器上电。等待几秒钟,使示波 器完成初始化。
2) 按自动手动切换键,使“ ATO灯亮。
3) 按通道1选择键(CH1键),使“ CH1灯亮。
4) 按通道2选择键(CH2键),使“ CH2灯灭。
5) 调节亮度旋钮(INTEN旋钮),使扫描线的亮度适当。
6) 调节聚焦旋钮(FOCU旋钮),使扫描线成清晰的细实线。
7) 调节水平位置旋钮(HORIZONTAL的POSITION旋钮),使扫描 线左右居中。
8) 按通道1的输入接地键(VERTICA区CH1的GND?),使屏幕左 下角显示接地符号“”。9)调节通道1垂直位置旋钮(VERTICA区 CH1的POSITION旋钮),使扫描线上下居中。
10)再按通道1的输入接地键(VERTICA区CH1的GN[键),使屏幕 左下角的接地符号“ ”消失。
11)按通道1的交/直流耦合选择键(VERTICA区CH1的AC/DC键), 使屏幕左下角显示直流耦合符号“ ”。
12)按触发源选择键(TRIGGER区的SOURC键),使屏幕右下角显 示通道1符号“CH” 13)按触发耦合选择键(TRIGGER的COUPLING 键), 使屏幕右下角显示交流耦合符号“ AC”。
14) 将输入信号线插 如通道 1 插座。
15) 将探头勾在CAL (校准信号)端子上。
16) 调节通道1的垂直灵敏度旋钮(VOLTS/DIV旋钮),使显示信号 的峰与峰之间为一格( 1cm)。
17) 调节触发电平旋钮(TRIGGERS的LEVEL旋钮),使波形显示稳 定(TRG灯亮)。
18) 调节时基旋钮(HORIZONTAE的TIME/DIV旋钮),使屏幕显示 波形的2?3个周期。19)调节水平位置旋钮(HORIZONTA区的 POSITION旋钮),使波形中一个周期的上升沿对齐屏幕上的 一条垂 直刻线。
20) 读取波形一个周期占据的水平格数(如 3.2 格),再用格数乘 以每格的时间值(在屏幕右下角, 如“.2mS为0.2mS),即得到信 号的周期值。
21) 读取波形在垂直方向占据的格数 (如 1.1 格),在用格数乘以每 格的电压值(在屏幕左下角,如 “.5V”为0.5V),即得到信号的峰 峰值电压。
2、信号发生器使用练习(产生正弦信号,频率为 2000Hz峰峰值 电压为 2Vp-p)
、正弦波波形观测
打开电源。
将波形选择开关置于“正弦波” ,设置为产生正弦信号。(波形选 择完毕)
频率选择开关设在900Hz?10kHz
将频率调节旋钮“粗调” 、“细调”顺时针旋到底。
将幅值调节旋钮也顺时针调到底, 如果出现切顶或削底失真, 则 将该旋钮适当回调,使正弦波不 失真。
将信号发生器输出的信号连接到示波器, 用示波器实际测量信号 的波形、周期、峰峰值电压。
7 ) 描绘观测到的波形,标示出该波形的周期、峰峰值电压。
二、方波波形观测
)将波形选择开关置于“方波” ,设置为产生方波信号。其余操作 步骤参照上述步骤。
)描绘观测到的波形,标示出该波形的周期、峰峰值电压。
3、观察一阶电路中电压和电流的波形,并了解电路参数对波形的影 响。
信号幅值的测量 将“VOLTS/DIV开关的微调装置以顺时针方 向旋至满度的校准位置,读取被测信号所占纵坐标格数,再乘以
“ VOLTS/DIV开关的指示值,即可求得被测信号的峰—峰值(Up-p)。
若使用的探头置X 10的位置,应将该值乘以10。
信号周期(频率)的测量 将“ TIME/DIV”开关的微调装置以
顺时针方向旋至满度的校准位置,读取被测信号一周期所占横坐标格 数,再乘以“ TIME/DIV”开关的指示值,即可求得被测信号的周期时 间T。若“ TIME/DIV”开关的扩展旋钮已被拉出,则该值应除以 5才 是实际的周期时间。 周期T的倒数即为信号的频率。
两正弦波相位差的测量 将频率相同的两个正弦信号分别由 CH1
和CH2通道送入示波器,读取两波形到达最大值的时间差Td以及两 波形的周期T,即可求得两波形的相位差
4 .一阶电路
图1为一 RC串联的一阶电路,图中us为方波信号源,其波形为图
2所示。在us —个周期时间内,电容进行着充电、放电、反向充电 和反向放电。电路的时间常数为 RC设us的周期为T,若T25,则 电容电压uc、电流ic的波形如图2所示。改变电路元件参数,使电 路时间常数变化,则uc、ic波形的上升或下降速度亦将随之改变。
将图1电路中的电容换成电感,则为一阶RL电路,一阶RL电路的时 间常数为RL,电感电流iL的波形与RC电路中uc波形类似
J
S
J
t
▲ u
电路按图接线。
CH2
函数电IM u
1 ? +
U
方洌需L 5
■ C
▼ -
R
CH1
C
将方波信号源的
频率调到500Hz峰一峰值调到2V。电容C为1卩F,电阻R为RX 100
电阻箱。将R从100Q- 900Q之间变化,观察uc波形的变化。2、
R=ioon R=5OO0 R=800fi
R=ioon R=5OO0 R=800fi
分别记录R= 100 Q、200Q、900Q时的uc波形(画uc波形时,可
将us用虚线画在同一坐标平面上,以便对照。)3、因电阻电压与其
电流波形相同,故可通过观察电阻电压来看电路中电流的波形。
按图
C
CH1
R
5接线,(图引 方波
信号源、电容C及电阻R均与步2- 1相同。将R从100Q- 900 Q之
间变化,观察uR波形的变化。4、分别记录R= 100Q、200Q、900
Q时的uR波形(画uR波形时,可将us用虚线画在同一坐标平面上, 以便对照。)
五、实验数据分析:
R=iOOfi RWOOQ 2SOOQ
R=1OQQ R^SOOQ R=SOftfl
六.实验结论:
通过此次实验,我了解到示波器可以用来观察电压信号的波形, 测量电压信号的幅值、周期、频率及两个电压信号的相位差等。它能 把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象, 便于人们研究各种电现 象的变化过程。因此它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、 测量实验结果必不可少的重要仪器。
但我们一般在使用前,应该先校 准后才使用。在实验过程中,我也发现示波器有一定的弊端,它在电 路连接时,采用的是金属线相触,这给我的实验操作带来了很大的不
便。因为我们小组的示波器金属线总是接触不良, 从而导致了我们实 验中的成像模糊且不准确,在矫正上我们是花了大半时间。因此我觉 得示波器与电路相连应该改为插孔方式才妥当。
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