模電實驗常用電子儀器的使用

1、實驗一常用電子儀器的使用一、實驗目的 1、掌握示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表等常用電子儀器的使用方法。 2、初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。二、實驗原理在模擬電子電路實驗中，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等。它們和萬用電表一起，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。實驗中要對各種電子儀器進行綜合使用，可按照信號流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進行合理布局，如圖11所示是測試放大電路時各儀器與被測電路之間的布局與連接。接線時應注意，為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應連接在一起，

2、稱共地。信號源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或專用電纜線，示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導線。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，又能對電信號進行各種參數(shù)的測量?，F(xiàn)著重指出下列幾點：1）、尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“Y1”或“Y2”，輸入耦合方式置“GND”，開機預熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：適當調(diào)節(jié)亮度旋鈕。觸發(fā)方式開關置“自動”。適當調(diào)節(jié)垂直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。（若示波器設有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏

3、移基線的方向。） 2）、雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”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@示一般適宜于輸入信號頻率較高時使用?！皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較底時使用。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)方式開關通常先置于“自動”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關于“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

4、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）、適當調(diào)節(jié)“掃描速率”開關及“Y軸靈敏度”開關使屏幕上顯示一二個周期的被測信號波形。在測量幅值時，應注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關的聲音。在測量周期時，應注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關的聲音。還要注意“擴展”旋鈕的位置。根據(jù)被測波形在屏幕坐標刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”開關指示值（v/div）的乘積，即可算得信號幅值的實測值。根據(jù)被測信號波形一個周期在屏幕坐標刻度水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”開關指示值（t/div）的乘積，

5、即可算得信號頻率的實測值。 2、函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波等多種種信號波形。函數(shù)信號發(fā)生器的使用主要是掌握輸出信號的幅度和輸出信號頻率的調(diào)節(jié)，輸出電壓的幅度最大可達20VPP。通過輸出衰減開關和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級到伏級范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。一般信號發(fā)生器輸出幅值的大小本身不能顯示，需要專門的測試儀表（毫伏表）來測量；函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關進行調(diào)節(jié)，輸出信號的頻率數(shù)值本身一般都有指示。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，它的輸出端不允許短路，在使用時應先將輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕反時針旋轉到底（使輸出為零），然后根據(jù)需要信號幅值的大小再進行調(diào)

6、節(jié)。3、 交流毫伏表交流毫伏表可以用來測量正弦交流電壓的有效值，它的靈敏度比較高，有一定的頻率響應的范圍。使用時注意兩點：一是要正確接線（將被測信號正確地輸入到毫伏表里），二是要合理地選擇毫伏表的量程。以免因接線錯誤或者量程選擇不當而損壞儀表。三、實驗設備與器件 1、 函數(shù)信號發(fā)生器 2、 雙蹤示波器3、 交流毫伏表 4、直流穩(wěn)壓電源5、直流電壓表 6、毫安表四、實驗內(nèi)容1、用機內(nèi)校正信號對示波器進行自檢。 1) 掃描基線調(diào)節(jié)將示波器的顯示方式開關置于“單蹤”顯示（Y1或Y2），輸入耦合方式開關置“GND”，觸發(fā)方式開關置于“自動”。開啟電源開關后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕，

7、使熒光屏上顯示一條細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（Y1或Y2），將Y軸輸入耦合方式開關置于“AC”或“DC”，觸發(fā)源選擇開關置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開關置“Y1”或“Y2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”開關（t/div）和Y軸“輸入靈敏度”開關（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。a. 校準“校正信號”幅度將“y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置“校準”位置，“y軸靈敏度”開關置適當位置，讀取校正信號幅度，記入

8、表11。 表11標 準 值實 測 值幅 度Up-p(V)頻 率f(KHz)上升沿時間S下降沿時間S 注：不同型號示波器標準值有所不同，請按所使用示波器將標準值填入表格中。*b. 校準“校正信號”頻率 將“掃速微調(diào)”旋鈕置“校準”位置，“掃速”開關置適當位置，讀取校正信號周期，記入表11。 *c 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。通過掃速開關逐級提高掃描速度，使波形在X軸方向擴展（必要時可以利用“掃速擴展”開關將波形再擴展10倍），并同時調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，從顯示屏上清楚的讀出上升時間

9、和下降時間，記入表11。 2、用示波器和交流毫伏表測量信號參數(shù) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器有關旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均為1V（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器“掃速”開關及“Y軸靈敏度”開關等位置，測量信號源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表12。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（ms）頻率（Hz）峰-峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz*3、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Y1、Y2均不加輸入信號，輸入耦合方式置“GND”，掃速開關置掃

10、速較低擋位（如0.5sdiv擋）和掃速較高擋位（如5Sdiv擋），把顯示方式開關分別置“交替”和“斷續(xù)”位置，觀察兩條掃描基線的顯示特點，記錄之。2) 用雙蹤顯示測量兩波形間相位差按圖12連接實驗電路， 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)絡獲得頻率相同但相位不同的兩路信號ui和uR，分別加到雙蹤示波器的Y1和Y2輸入端。為便于穩(wěn)定波形，比較兩波形相位差，應使內(nèi)觸發(fā)信號取自被設定作為測量基準的一路信號。 把顯示方式開關置“交替”擋位，將Y1和Y2輸入耦合方式開關置“”擋位，調(diào)節(jié)Y1、Y2的（ ）移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。將Y1、Y2 輸入耦合方式開

11、關置“AC”擋位，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、掃速開關及 Y1、Y2 靈敏度開關位置，使在熒屏上顯示出易于觀察的兩個相位不同的正弦波形ui及uR，如圖13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 12 兩波形間相位差測量電路圖 13 雙蹤示波器顯示兩相位不同的正弦波 （1-1）式中： XT 一周期所占格數(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13。 表13一周期格數(shù)兩波形X軸差距格數(shù)相 位 差實 測 值計 算 值XTX為讀數(shù)和計算方便，可適當調(diào)節(jié)掃速開關及微調(diào)旋鈕，使波形一周期占整數(shù)格。五、注意事項1、不要隨意插拔各儀器的輸入、輸出及測試線。2、在進行儀器調(diào)節(jié)時，轉動旋鈕一定要用力適度，以免損壞設備！六、實驗報告1、 整理實驗數(shù)據(jù)，并進行分析。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，應怎樣選擇下列開關的位置？ a) 顯示方式選擇（Y1；