實驗四常用電子儀器的使用練習

1、實驗三常用電子儀器的使用練習一、實驗目的1 .了解Multisim中虛擬示波器、虛擬函數信號發(fā)生器與虛擬交流毫伏表的主要性能和使用方法。2 .初步掌握用雙通道虛擬示波器觀察信號波形及測量信號參數的方法。二、實驗原理Multisim虛擬實驗提供了很多儀器儀表，如萬用表、函數發(fā)生器、功率表、示波器、波特圖儀、頻率計等。在電子技術實驗中大都使用雙蹤示波器、函數信號發(fā)生器、交流毫伏表、萬用表來完成電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測量。根據測量參數的不同：如直流、交流電壓、電流、頻率、相位等等，實驗中要對各種電子儀器儀表進行綜合使用。首先要搞清楚各種電子儀器儀表的主要性能、基本技術指標、正確使用方法。在使

2、用過程中，要以連線簡潔、調節(jié)順手、觀察讀數方便等為原則，進行合理布局。圖1是各儀器與被測對象之間的連接圖，為防止外界電磁場和工頻干擾，示波器、函數信號發(fā)生器、交流毫伏表的引線通常使用屏蔽線或專用電纜線，這種線的外層金屬編織線為屏蔽層，與儀器的公共接地端連接在一起。測量時，各儀器的公共接地端(黑夾子)應連在一起，如圖1中所示，此種連接方法稱共地連接。直流電源的接線用普通導線。1、示波器的使用(1)用虛擬雙通道示波器測量信號電壓、周期和頻率如圖2所示，交流電源參數為有效值：15V,頻率：50Hz,采用雙通道示波器的A通道測量交流電源參數。仿真開始后，雙擊示波器圖標，可以看到如圖3所示的示波器測試結

3、果。調整Timebase,可以調整每一個對應的時間，可以將波形拉長或縮短，此處我們顯示兩個波形，時間軸的Scale設為5ms/Div;調整ChanelA下方的Scale可以調整波形的橫向標尺，拉長或縮短波形，一般情況下，調整標尺，使示波區(qū)域能夠現實兩個周期的波形。圖3包含直流分量的信號波形測量將紅色和藍色的標線在圖中移動，盡量使其處于信號的峰值和谷值處，即半個周期處，則可以直接顯示出電壓的峰值約為21.212V,半個周期T的時間為9.949ms。所以，可以計算輸入信號電壓的周期與頻率為：周期：T29.94919.898ms頻率：fT 19.898 10 350.26Hz可見，峰值電壓為U26.

4、210V；谷值電壓為U16.213V;峰谷值之差U為UUU42.423V。所以可以計算其中的直流分量U為:1U-AU-U5.002V2交流分量的峰、谷值電壓分別為UUU21.108V；UUU21.215Vo(2)相位的測量兩同頻率的被測信號分別送入通道A和B,電路圖如圖4所示。圖4測量相位差的電路圖仿真結果見圖5、圖6。由圖5可以周期T為20.026ms；由圖6可知曲線B落后曲線At4.209ms。則二波形的相位差為：360T圖5示波器測量周期圖6:示波器測量相位差除基本函數信號發(fā)生器之外，Multisim8還提供了安捷倫（Agilent）函數發(fā)生器和泰克(Tektronix)函數發(fā)生器，同學

5、們可以自行學習。2、函數信號發(fā)生器函數信號發(fā)生器是用來產生正弦波、方波和三角波信號的儀器，對于三角波和方波可以設置其占空比(Dutycycle)大小，對偏置電壓的設置(Ofset)可將正弦波、方波和三角波疊加到設置的偏置電壓上輸出。其圖標和面板如圖7所示。2f -rarI f f f I圖7基本函數信號發(fā)生器圖標和面板除基本函數信號發(fā)生器之外，Multisim8還提供了安捷倫(Agilent)函數發(fā)生器和泰克(Tektronix)函數發(fā)生器，同學們可以自行學習。3、交流毫伏表交流毫伏表主要用于測量正弦交流電壓的有效值，在Multisim中沒有單獨的交流毫伏表，通過雙擊電壓表圖標，更改其中的參數

6、，則可以將電壓表設為交流表或者直流表，如圖7所示。且電壓表不在儀器儀表列表中，在“指示”模塊中。- U1 - DC -圖7虛擬毫伏表使用時需要注意電壓表內阻值的設置，當需要測量的電路電阻值很大時，可以通過調高電壓表內阻值來提高測量精度；但是當被測量電路的電阻值不是很大時，調高電壓表內阻值可能會帶來軟件運行的錯誤。三、預習要求1 .閱讀“Multisim使用指南”中的“示波器、函數信號發(fā)生器”及“電壓表”的使用說明，熟悉儀器面板各調節(jié)鈕的作用。2 .正弦波信號的有效值與峰峰值的關系為：。正弦波信號電壓的有效值U=1V,則峰值Up-p=V。3 .正弦波信號的有效值用表測量，峰峰值用測量。4 .改變

7、波形在屏幕上顯示的幅度，要調節(jié);改變波形在屏幕上顯示的周期個數，要調節(jié)。5 .Multisim基本函數信號發(fā)生器有哪幾種基本輸出波形？頻率在多少范圍內可調?信號峰峰值最大是多少？折合多大的有效值？6 .交流毫伏表是用來測正弦波電壓還是非正弦電壓？工作頻率范圍是多少？可否測直流電壓？四、實驗內容1.測量正弦波的幅值和頻率(1)測頻率(周期)調節(jié)函數發(fā)生器，輸出頻率分別為200Hz、5kHz、10kHz、100kHz,用交流毫伏表測得有效值均為1.414V的正弦波，用示波器測量上述信號并記入表1,并給出5KHz信號的周期、頻率測量過程圖片以及必要的計算過程：表1頻率測量正弦波信號頻率光標測量值周期頻率200Hz5kHz100kHz(2)測峰峰值調節(jié)函數發(fā)生器，輸出頻率為1kHz,輸出幅值分別為5mV200mM2V的正弦波，用示波器測量上述信號并記入表2。表2峰峰值測量正弦波信號功效值峰峰值格數(div)垂直靈敏度(V/div)光標測量峰峰值(mv)或(v)計算有效值(v)5mV200mV2V2、測量同頻率信號的相位差100Hz、被測電路為RC移相電路，實驗電路如圖8所示。函數信號發(fā)生器輸出頻率為幅值為10V,偏置電壓為0的正弦波，經RC移相電路可獲得頻率相同而相位不同的正弦信號，用示波器測出這兩個信號的相位差，并記入