電子測量技術實驗指導書

1、電子測量技術實驗指導書 目錄實驗一：示波器的一般應用1實驗二：示波器的特殊應用7實驗三：存儲示波器的使用8實驗四：交流信號的基本測量10實驗五：頻率特性測試儀11實驗六：失真度測量儀的基本使用（可選）13電子測量技術實驗指南實驗一：示波器的一般應用一、實驗目的：了解通用電子示波工器工作原理的基礎上，學會正確使用示波器測量各種電參數(shù)的方法。二、實驗儀器：1、函數(shù)信號發(fā)生器，SG1646，1臺；2、雙蹤示波器，型號CA8000系列，數(shù)量1臺。三、實驗原理在時域信號測量中，電子示波器無疑是最具代表性的典型測量儀器。它可以精確復現(xiàn)作為時間函數(shù)的電壓波形（橫軸為時間軸，縱軸為幅度軸），不僅可以觀察相對于

2、時間的連續(xù)信號，也可以觀察某一時刻的瞬間信號，這是電壓表所做不到的。我們不僅可以從示波器上觀察電壓的波形，也可以讀出電壓信號的幅度、頻率及相位等參數(shù)。電子示波器是利用隨電信號的變化而偏轉的電子束不斷轟擊熒光屏而顯示波形的，如果在示波管的X偏轉板（水平偏轉板）上加一隨時間作線性變化的時基信號，在Y偏轉板（垂直偏轉板）加上要觀測的電信號，示波器的熒光屏上便能顯示出所要觀測的電信號的時間波形。若水平偏轉板上無掃描信號，則從熒光屏上什么也看不見或只能看到一條垂直的直線。因此，只有當X偏轉板加上鋸齒電壓后才有可能將波形展開，看到信號的時間波形。一般說來，Y偏轉板上所加的待觀測信號的周期與X偏轉板上所加的

3、掃描鋸齒電壓的周期是不相同的，也不一定是整數(shù)倍，因而每次掃描的起點對待觀測信號來說將不固定，則顯示波形便會不斷向左或向右移動，波形將一片模糊。這就有一個同步問題，即怎樣使每次掃描都在待觀測信號不同周期的相同相位點開始。近代電子示波器通常是采用等待觸發(fā)掃描的工作方式來實現(xiàn)同步的。只要選擇不同的觸發(fā)電平和極性，掃描便可穩(wěn)定在待觀測信號的某一相應相位點開始，從而使顯示波形穩(wěn)定、清晰。在現(xiàn)代電子示波器中，為了便于同時觀測兩個信號（如比較兩個信號的相位關系），采用了雙蹤顯示的辦法，即在熒光屏上可以同時有兩條光跡出現(xiàn)，這樣，兩個待測的信號便可同時顯示在熒光屏上，雙蹤顯示時，有交替、斷續(xù)兩種工作方式。交替、

4、斷續(xù)工作時，掃描電壓均為一種，只是把顯示時間進行了相應的劃分而已。由于雙蹤顯示時兩個通道都有信號輸入，因此還可以工作于疊加方式，這時是將兩個信號逐點相加起來后送到Y偏轉板的。這種工作方式可模擬諧波疊加，波形失真等問題。同時，如果改變其中一個的極性，也可以實現(xiàn)相減的顯示功能。這相當于兩個函數(shù)的相加減。示波器除了用于觀測信號的時間波形外，還可將兩個相同或不同的信號分別加于垂直和水平系統(tǒng)，以觀測兩信號在平面上正交疊加所組成的圖形，如李沙育圖形。它可用于觀測兩個信號之間的幅度、相位和頻率關系。下面介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號很多，功能也不同。數(shù)字電路實驗中使用較多的是20MHz或者40MHz

5、的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。以下介紹不針對某一型號的示波器，只是從概念上介紹示波器在數(shù)字電路實驗中的常用功能。 3.1 熒光屏 熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間，垂直方向指示電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標有0，10，90，100等標志，水平方向標有10，90標志，供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數(shù)使用。根據被測信號在屏幕上占的格數(shù)乘以適當?shù)谋壤?shù)(VDIV，TIMEDIV)能得出電壓值與時間值。 32 示波管和電源系統(tǒng) 1電源(Power) 示波器主

6、電源開關。當此開關按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。 2輝度(Intensity) 旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些，高頻信號時大些。 一般不應太亮，以保護熒光屏。 3聚焦(Focus) 聚焦旋鈕調節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。 4標尺亮度(Illuminance) 此旋鈕調節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內光線下，照明燈暗一些好。室內光線不足的環(huán)境中，可適當調亮照明燈。 33 垂直偏轉因數(shù)和水平偏轉因數(shù) 1垂直偏轉因數(shù)選擇(VOLTSDIV)和微調 在單位輸入信號作用下，光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為

7、偏轉因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/V，cmmV或者DIVmV，DIVV，垂直偏轉因數(shù)的單位是Vcm，mVcm或者VDIV，mVDIV。實際上因習慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便，有時也把偏轉因數(shù)當靈敏度。 蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數(shù)選擇波段開關。一般按1，2，5方式從 5mVDIV到5VDIV分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置于1VDIV檔時，如果屏幕上信號光點移動一格，則代表輸入信號電壓變化1V。 每個波段開關上往往還有一個小旋鈕，微調每檔垂直偏轉因數(shù)。將它沿順時針方向旋到底，處于“校準”位置，此時垂直偏轉因數(shù)值與波段開關所指示的值一致。逆時

8、針旋轉此旋鈕，能夠微調垂直偏轉因數(shù)。垂直偏轉因數(shù)微調后，會造成與波段開關的指示值不一致，這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能，當微調旋鈕被拉出時，垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開關指示的偏轉因數(shù)是1V/DIV，采用×5擴展狀態(tài)時，垂直偏轉因數(shù)是02VDIV。 在做數(shù)字電路實驗時，在屏幕上被測信號的垂直移動距離與+5V信號的垂直移動距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。 2時基選擇(TIMEDIV)和微調 時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數(shù)選擇和微調類似。時基選擇也通過一個波段開關實現(xiàn)，按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關的指示值代表光點在水

9、平方向移動一個格的時間值。例如在1SDIV檔，光點在屏上移動一格代表時間值1S。 “微調”旋鈕用于時基校準和微調。沿順時針方向旋到底處于校準位置時，屏幕上顯示的時基值與波段開關所示的標稱值一致。逆時針旋轉旋鈕，則對時基微調。旋鈕拔出后處于掃描擴展狀態(tài)。通常為×10擴展，即水平靈敏度擴大10倍，時基縮小到110。例如在2S/DIV檔，掃描擴展狀態(tài)下熒光屏上水平一格代表的時間值等于 2S×(1/10)=0.2S TDS實驗臺上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的時鐘信號，由石英晶體振蕩器和分頻器產生，準確度很高，可用來校準示波器的時基。 示波器的標準信號源CAL

10、，專門用于校準示波器的時基和垂直偏轉因數(shù)。例如COS5041型示波器標準信號源提供一個VP-P=2V,f=1kHz的方波信號。 示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調節(jié)信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動信號波形，旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。 3.4 輸入通道和輸入耦合選擇 1輸入通道選擇 輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時，示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時，示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時，示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時，首先要將示波

11、器的地與被測電路的地連接在一起。根據輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應通道插座上，示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起，示波器探頭接觸被測點。示波器探頭上有一雙位開關。此開關撥到“×1”位置時，被測信號無衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關撥到“×10"位置時，被測信號衰減為110，然后送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。 2輸入耦合方式 輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當選擇“地”時，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測定信號直流絕對值和觀測極低頻

12、信號。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。在數(shù)字電路實驗中，一般選擇“直流”方式，以便觀測信號的絕對電壓值。 3.5 觸發(fā) 第一節(jié)指出，被測信號從Y軸輸入后，一部分送到示波管的Y軸偏轉板上，驅動光點在熒光屏上按比例沿垂直方向移動；另一部分分流到x軸偏轉系統(tǒng)產生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)掃描發(fā)生器，產生重復的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉板上，使光點沿水平方向移動，兩者合一，光點在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。由此可知，正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號波形，掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。 1觸發(fā)源(Source)選擇 要使屏幕上顯示

13、穩(wěn)定的波形，則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時間關系的觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。通常有三種觸發(fā)源：內觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)(LINE)、外觸發(fā)EXT)。 內觸發(fā)使用被測信號作為觸發(fā)信號，是經常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號本身是被測信號的一部分，在屏幕上可以顯示出非常穩(wěn)定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發(fā)信號。 電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的信號時是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。 外觸發(fā)使用外加信號作為觸發(fā)信號，外加信號從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號與被測信號間

14、應具有周期性的關系。由于被測信號沒有用作觸發(fā)信號，所以何時開始掃描與被測信號無關。 正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關系。例如在數(shù)字電路的測量中，對一個簡單的周期信號而言，選擇內觸發(fā)可能好一些，而對于一個具有復雜周期的信號，且存在一個與它有周期關系的信號時，選用外觸發(fā)可能更好。 2觸發(fā)耦合(Coupling)方式選擇 觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種，目的是為了觸發(fā)信號的穩(wěn)定、可靠。這里介紹常用的幾種。 AC耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號的交流分量觸發(fā)，觸發(fā)信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時使用這種耦合方式，以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號的頻率小于10Hz，會造

15、成觸發(fā)困難。 直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。當觸發(fā)信號的頻率較低或者觸發(fā)信號的占空比很大時，使用直流耦合較好。 低頻抑制(LFR)觸發(fā)時觸發(fā)信號經過高通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的低頻成分被抑制；高頻抑制(HFR)觸發(fā)時，觸發(fā)信號通過低通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(TV)觸發(fā)。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍，需在使用中去體會。 3觸發(fā)電平(Level)和觸發(fā)極性(Slope) 觸發(fā)電平調節(jié)又叫同步調節(jié)，它使得掃描與被測信號同步。電平調節(jié)旋鈕調節(jié)觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過由旋鈕設定的觸發(fā)電平時，掃描即被觸發(fā)。順時針旋轉

16、旋鈕，觸發(fā)電平上升；逆時針旋轉旋鈕，觸發(fā)電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時，觸發(fā)電平自動保持在觸發(fā)信號的幅度之內，不需要電平調節(jié)就能產生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當信號波形復雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時，用釋抑(Hold Off)旋鈕調節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間)，能使掃描與波形穩(wěn)定同步。 極性開關用來選擇觸發(fā)信號的極性。撥在“+”位置上時，在信號增加的方向上，當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。撥在“-”位置上時，在信號減少的方向上，當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點。 3.6 掃描方式(SweepMode) 掃描有自動(Auto)、常態(tài)(Norm)

17、和單次(Single)三種掃描方式。 自動：當無觸發(fā)信號輸入，或者觸發(fā)信號頻率低于50Hz時，掃描為自激方式。 常態(tài)：當無觸發(fā)信號輸入時，掃描處于準備狀態(tài)，沒有掃描線。觸發(fā)信號到來后，觸發(fā)掃描。 單次：單次按鈕類似復位開關。單次掃描方式下，按單次按鈕時掃描電路復位，此時準備好(Ready)燈亮。觸發(fā)信號到來后產生一次掃描。單次掃描結束后，準備燈滅。單次掃描用于觀測非周期信號或者單次瞬變信號，往往需要對波形拍照。 上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復雜的功能，如延遲掃描、觸發(fā)延遲、X-Y工作方式等，這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的，真正熟練則要在應用中掌握。值得指出的是

18、，示波器雖然功能較多，但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如，在數(shù)字電路實驗中，判斷一個脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時，用邏輯筆就簡單的多；測量單脈沖脈寬時，用邏輯分析儀更好一些。 3.7基本操作1獲得基線：當操作者在使用無使用說明書的示波器時，首先要獲得一條最細的水平基線，然后才能用探頭進行其他測量，其具體方法如下： (1)預置面板各開關、旋鈕。 亮度置適中，聚焦和輔助聚焦置適中，垂直輸入耦合置“AC，垂直電壓量程選擇置"5mvdiv"，垂直工作方式選擇置“CHl”，垂直靈敏度微調校準位置置“CAL"，垂直通道同步源選擇置中間位置，垂直位置置中間位置，A和B掃描時間

19、因數(shù)一起預置在“05msdiv"，A掃描時間微調置校準位置“CAL，水平位移置中間位置，掃描工作方式置“A”，觸發(fā)同步方式置“AUTO"，斜率開關置“+” ，觸發(fā)耦合開關置“AC，觸發(fā)源選擇置"INT"。 (2)按下電源開關，電源指示燈點亮。 (3)調節(jié)基線使其位置于屏幕中間與水平坐標刻度基本重合。 2顯示信號：一般情況下，示波器本身均有一個05Vpp標準方波信號輸出口，當獲得基線后，即可將探頭接到此處，此時屏幕應有一串方波信號，調節(jié)電壓量程和掃描時間因數(shù)旋鈕，方波的幅度和寬窄應變化，至此說明示波器基本調整完畢可以投入使用。 3測量信號：將測試線接在CH

20、l或CH2輸入插座，測試探頭觸及測試點，即可在示波器上觀察到波形。如果波形幅度太大或太小，可調整電壓量程旋鈕；如果波形周期顯示不適合，可調整掃描速度旋鈕。 3.8特殊使用方法 1交流峰值電壓測量 (1)獲得基線。 (2)調整Vdiv旋鈕，使波形在垂直方向顯示5div(即5格)。 (3)調節(jié)“A觸發(fā)電平”獲得穩(wěn)定顯示。 (4)用以下公式計算峰值電壓。 電壓(pp)：垂直偏轉幅度度x(VOLTSdiv)開關檔極x探極衰減倍率。 例如：測得上峰到下峰偏轉是56 div，VOLTSdir開關置05，用x10探極衰減倍率，將數(shù)據代人：電壓二56X05 X 10二28 V。 2上升時間測量 上升時間：水平

21、距離(度)x時間度(檔極)擴展系數(shù)。 例如：波形兩點間的距離為5度，時間度檔級為1Us，x10擴展末擴展(即x1)，將給定值代人：上升時間；5X11；51xs。 3相位差測量 相位差：水平差值(度)x水平刻度校準值(度度)。 例如：水平差值為06度，每度校準到45度，將給定值代人公式：相位差：06x45：27。四、實驗步驟：（1）熟悉CA8000示波器的面板（2） CA8000示波器的調亮，聚焦，校正方法，1 將兩個通道的耦合方式置為地，調節(jié)“聚焦”旋鈕2 調節(jié)CH1的“位移”旋鈕將通道1的掃描線調至中心位置，按下“CH2“按鈕，顯示通道2的掃描線3 調節(jié)CH2的“位移”旋鈕將通道2的掃描線調

22、至中心位置，調節(jié)“掃描微調”旋鈕至校準位置4 調節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕至鎖定位置，將校準信號接入通道1，觀測顯示是否正確（3） 熟悉觸發(fā)方式選擇， 常態(tài)：有觸發(fā)信號時才掃描 自動：沒有觸發(fā)信號時，掃描發(fā)生器自激振蕩產生一個沒有觸發(fā)信號的掃描信號，有觸發(fā)信號時，它會自動轉換到觸發(fā)掃描，通常第一次設置時選擇此模式。 電視：觀察電視信號時（4） 顯示波形的觀測：選擇不同的觸發(fā)極性，不同的掃描速度觀察波形（5） 單、雙通道操作：用函數(shù)信號發(fā)生器在兩通道分別輸入兩路信號，并調整使之穩(wěn)定顯示，改變垂直方式開關到交替狀態(tài)，使屏幕上交替的顯示兩路信號。改變交替方式到斷續(xù)狀態(tài)（開關10全部彈出），CH1,CH2的信

23、號以400KHZ的頻率交替的顯示在屏幕，此設定用于觀察頻率慢（掃描時間較長）的兩路信號，在進行雙通道操作時，必須通過“內觸發(fā)源”選擇形狀來選擇通道1或通道2的信號作為觸發(fā)信號。這時如果CH1與CH2的信號同步（兩通道信號頻率是偶數(shù)倍），則兩個波形都會穩(wěn)定顯示出來。不然，則僅有選擇了相應觸發(fā)信號源的通道可以穩(wěn)定地顯示信號；如果VERT開關按下，則兩個波形都會同時穩(wěn)定地顯示出來。（6） 加減操作：開關（10）CH1與CH2同時按下，此時為疊加狀態(tài)。如果CH2反相開關按下則為代數(shù)減。（7） 用信號發(fā)生器選擇兩種不同幅值和頻率的正弦波加到兩個通道上，讓示波器工作在疊加狀態(tài)上測量兩個疊加信號的峰峰值，周

24、期并記錄讀數(shù)填表。（8） 直流電壓的測量（9） 時間間隔的測量并填表1 使用函數(shù)信號發(fā)生器將信號饋入CH1或CH2輸入插座，設置垂直方式為被選通道。2 調整電平使波形穩(wěn)定顯示3 將掃描速度微調順時旋足（校正位置），調整掃描速度，使屏幕上顯示1-2個信號周期4 分別調整垂直位移和水平移位，使波形中需測量的兩點位于屏幕中央水平刻度線上5 測量兩點之間的水平刻度，并計算時間間隔。注意有無擴展倍率（10） 測量上升時間（如右圖所示）1 信號源輸出方波信號 調節(jié)示波器時基旋鈕將波形展開2 按下掃描因數(shù)×10擴展鍵 調節(jié)水平位移旋鈕便于讀數(shù)3 上升時間=上升沿格數(shù)×掃描時基刻度

25、7;10（11） 時間差的測量：用信號發(fā)生器輸入兩個正弦信號，將兩個信號分別饋入"CH1"和"CH2",根據信號頻率，選擇其中一個信號作為參考信號，將垂直方式置入"ALT"或"CHOP"，設置觸發(fā)源到參考信號那個通道，調整電平使波形穩(wěn)定顯示，調整垂直移位，使兩個波形的測量點位于屏幕中央的水平刻度線上。讀出兩個相關信號的時間差。并計算相位差填寫表格。實驗一表格正弦信號1正弦信號2方波信號探頭衰減倍率垂直擴展倍率水平擴展倍率探頭衰減倍率水平擴展倍率垂直擴展倍率探頭衰減倍率水平擴展倍率垂直擴展倍率倍率×1

26、15;10×1×5×1×10×1×10×1×10×1×5×1×10×1×10×1×5水平格數(shù)1101110.122020.22221020.222垂直格數(shù)555155222220.42102220.4峰峰值/幅值（寫出公式）周期0.2ms.04ms0.4ms時間間隔0.1ms相位差疊加狀態(tài)下峰峰值12.8V上升時間五、填寫上表按要求撰寫實驗報告提示：本實驗中如果CA8000系列示波器數(shù)目不夠可以選用其他示波器，具體操作方法參考說明書實驗

27、二：示波器的特殊應用一、實驗目的：掌握李沙育圖形測量頻率的方法，掌握函數(shù)信號發(fā)生器的使用方法二、實驗儀器：SG1646智能函數(shù)發(fā)生器一臺，CA8000系列雙蹤示波器或DSS5040B數(shù)字存貯示波器三、實驗內容和步驟（1） 測量時將函數(shù)發(fā)生器的信號1作為未知頻率（fy）的信號，從示波器CH2（Y）端輸入，信號2（函數(shù)發(fā)生器的50HZ工頻輸出）作為已知頻率fx的信號，從示波器CH1(X)端輸入。（2） 將示波器上水平開關全部彈出示波器工作于X-Y工作方式（CA8000系列雙蹤示波器）；對于DSS5040B數(shù)字存貯示波器，X-Y工作方式的設置如下：Y方式開關選擇CH2.內觸發(fā)開關置CH1(X-Y)

28、，觸發(fā)源開關置內(X-Y)，"t/div"開關反時針方向旋到底。CH1為X軸，CH2為Y軸，就可進行X-Y工作。對于CA8000示波器來說，設置如下：全部水平開關32都彈出時（all up ch1_x）即是工作在X-Y工作方式。（3） 調節(jié)信號發(fā)生器輸出信號頻率fx，當fs與fx成一定的倍數(shù)關系時屏幕上顯示李沙育圖形，調節(jié)Y信號的頻率，觀測不同頻率比例下的李薩如圖形，并畫出該圖形，填入下表中。（4） 根據李沙育圖形與水平交點的個數(shù)，及與垂直關系下的個數(shù)即fy/fx = NH/NV測得被測信號頻率并與函數(shù)信號發(fā)生器讀數(shù)對比。fy ： fx1：11：21：3李沙育圖形nxnyf

29、y(Hz)fX(Hz)11505021100503115050思考：1 能否用一個帶寬為20MHz的示波器觀測重復頻率為15MHz的正弦波和方波？為什么？答：不能，方波會有失真，帶寬20MHz是指幅度衰減到-3db的時候帶寬為20MHz，而且通頻帶不一定那么好，所以方波肯定會有失真的，高次諧波衰減的厲害，測量的時候會接近正弦波，而測量正弦波只是幅度會有衰減2 什么是李沙育圖形？用李沙育圖形測頻率是基于替代法、比較法還是微差法？當偏轉板上無掃描信號時，你能在熒光屏上看見什么？答：將被測頻率的信號和頻率已知的標準信號分別加至示波器的Y軸輸入端和x軸輸入端，在示波器顯示屏上將出現(xiàn)一個合成圖形，這個圖

30、形就是李沙育圖形比較法只能看到一條垂直的直線實驗三：存儲示波器的使用一、實驗目的：掌握示波器的應用，熟悉示波器的存儲功能二、實驗儀器：DSS5040B數(shù)字存貯示波器一臺，SG1646智能函數(shù)發(fā)生器一臺 DSS5040B示波器是一種雙通道數(shù)字存貯示波器，實時帶寬為40MHz，最大采樣速率為20MS/S三、實驗內容1、 參考說明書，熟悉的示波器面板2、 熟悉該示波器基本操作(信號校準，雙通道工作，相加工作及X-Y工作方式），畫出波形3、 存儲波形及比較波形操作四、實驗步驟：（1） 示波器校準方式A. 將探頭接到示波器兩個通道上B. 將CH1探針接在校準信號上，另一頭接地C. 輸入耦合方式為“GND

31、”，調節(jié)按鈕，使信號位于屏幕中央D. 輸入耦合方式為“AC”，調節(jié)時基因子為1MS,電壓因子為1mV得到一方法波形，畫出此方法波形（幅值為0.5mV）（2） X-Y工作方式：Y方式開關選擇CH2.內觸發(fā)開關置CH1(X-Y) ，觸發(fā)源開關置內(X-Y)，"t/div"開關反時針方向旋到底。CH1為X軸，CH2為Y軸，就可進行X-Y工作。（3） 雙通道，交替，相加，斷續(xù)顯示波形分別操作面板上的CH1、CH2鍵單獨顯示波形，可以選擇按下ADD鍵表示兩通道波形的疊加，按CHOP鍵觀察波形的斷續(xù)顯示，ALT交替顯示波形。（4） 電平控制器功能同步電平控制器用來調節(jié)觸發(fā)電平以顯示一穩(wěn)

32、定圖象。一旦觸發(fā)信號超過由這個控制旅館所設置的觸發(fā)電平時，掃描即被觸發(fā)，并在屏幕上顯示穩(wěn)定波形。當這個控制旋鈕被順時針旋轉時，觸發(fā)電平向正方向變化，而當這個控制旋鈕被反時針旋轉時，觸發(fā)電平向負方向變化。電平鎖定當電平旋鈕調到電平鎖定位置時，觸發(fā)電平被自動保持在觸發(fā)信號的幅度之內，并且不需要電平調節(jié)就能產生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當屏幕上的信號幅度或者外觸發(fā)信號的輸入電壓在以下范圍內時，這種自動電平鎖定功能是有效的。 50Hz10MHz 1.0div(0.15V)或更小 50Hz10MHz 2.0div(0.25V)或更小注意：當測量信號 是一個具有兩個或多個重復頻率的復雜波形時，僅僅用上面的電平調節(jié)來

33、進行觸發(fā)就不能得到穩(wěn)定的波形顯示，這時需要調節(jié)掃描波形的釋抑時間就能使掃描與被測信號波形穩(wěn)定同步。（5） 存儲方式時波形的操作實時/存儲開關按下時為存貯工作方式；保存開關按下時為保存方式，參考開關按下時為參考方式。觀察時間開關反時旋到底時為觀察時間最小。1 首先在實時工作方式下，將被測波形顯示于屏幕上，然后設定示波器為存貯工作方式，波形即被連續(xù)的存儲與顯示。掃描方式置"自動"，調節(jié)“觀察時間”旋鈕，控制范圍約0.5s40s之間，以獲得在滾動方式 下最佳的觀察效果。2 保存波形：按壓"保存"鍵，顯示波形即被保存，數(shù)據存貯停止，"保存"燈

34、亮。屏幕上一直顯示被保存的波形。3 比較波形：先將一個參考波形顯示于屏上，按下參考鍵，波形即被保存。再將波形送入顯示，調節(jié)垂直位移，使參考波形與被測波形重疊即可進行比較。要刷新參考波形，需將“參考”鍵再按一次使其彈出，然后再次按下，新的參考波形即被保存下來。（6） 觀察觸發(fā)前波形：一般示波器不能觀察和顯示觸發(fā)前的波形，因為掃描是在觸發(fā)有效后開始的。而觀察觸發(fā)前波形是本示波器的特長。可用“觸發(fā)點（2、5、8div三檔）”開關來調節(jié)顯示波形的預觸發(fā)部分范圍。5、 實驗要求：1、與普通模擬示波器對比，寫出實驗報告，實驗總結 答：存儲式的示波器可以用于記錄復雜的信號波并用于后期分析，即它可以象錄音機一

35、樣把信號全錄下來，然后將波形重放到屏幕上，而模擬示波器由于信號發(fā)出時也無法看清其變化，特別1和0不規(guī)則交替的數(shù)字信號，根本就無法分析，只能看到規(guī)則的波形。 2、會示波器的基本操作，掌握波形的存儲方法。實驗四：交流信號的基本測量一、實驗目的：掌握信號源、數(shù)字頻率計、交流毫伏表的使用方法二、實驗儀器：SG2171A交流毫伏表，SP1500C多功能計數(shù)器，SG1642智能函數(shù)信號發(fā)生器各一臺三、實驗步驟：1 準備工作（校準，量程，電源線的連接）2 計數(shù)器衰減×1，閘門時間選擇1S3 選擇A端輸入，將正弦信號接入A口，求頻率穩(wěn)定度4 按上述過程將函數(shù)信號發(fā)生器輸出分別調到100HZ，1KHZ

36、,10KHZ,1MHZ，用頻率計測量其讀數(shù)并填表。函數(shù)發(fā)生器示值頻率計100.02HZ100.02708Hz1.0008KHZ1.000868KHz10KHZ10.001188KHz1MHZ1.0000207MHz5 將交流毫伏表的電源線接入，按電源開關，以接通電源零點調整：開機前，如表頭指針不在機械零點處，請用小一字起將其調至零點。量程旋鈕：開機前，應將量程旋鈕調至最大量程處，然后，當輸入信號送至輸入端后，調節(jié)量程旋鈕，使表頭指針指示在表頭的適當位置（大于滿量程的1/3)。6 將函數(shù)信號發(fā)生器輸出至交流毫伏表的左邊輸入端口，調節(jié)交流毫伏表讀數(shù)，調節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器頻率，分別記下不同頻率時電壓表

37、讀數(shù)。以頻率為X軸，電壓為Y軸，畫出V-F曲線f/v5101005001k10k50k100k500k1M2 M3 M2.84.87.47.47.47.476.66.46.576.2V-F曲線為先上升后不變后變小的曲線7 信號輸入正弦波，三角波，方波時交流毫伏表讀數(shù)。根據下表所測數(shù)據判斷該交流毫伏表為峰值表還是均值表？1002005001k10k500k1M正弦波7.47.47.47.47.46.46.3方波12121212129.58.2三角波5.75.75.75.75.74.33.5 答：峰值表注意分貝量程的相應讀數(shù)，并舉例。思考題：實驗過程中為了儀器的安全，電壓表量程是否應盡量選大一些（

38、如3V，10V甚至30V檔）？ 答：不是，太大測量結果會不夠精準四、實驗要求：寫出實驗報告，實驗總結實驗五：頻率特性測試儀一、實驗目的：熟悉頻率特性測試儀的使用方法二、實驗儀器：頻率特性測試儀，檢波器，高頻實驗箱三、工作原理：該測試儀是1-1000MHZ的全景掃描儀，它利用具有內刻度的矩形示波管顯示被測設備的幅頻特性和駐波特性1、概述掃頻儀則把調頻與掃頻技術相結合，顯示頻率與幅度關系曲線。能對頻率特性進行觀測的儀器就是掃頻儀。掃頻儀又稱為頻率特性測試儀，它是一種在示波管屏幕上直接顯示被測放大器幅頻特性曲線的圖示測量儀器掃頻儀由掃頻信號發(fā)生器、示波器、頻標電路、正弦波發(fā)生器、輸出衰減器和穩(wěn)幅電路

39、等部分組成。掃頻測量法是將等幅掃頻信號加至被測電路輸入端，然后用示波器來顯示信號通過被測電路后振幅的變化。由于掃頻信號的頻率是連續(xù)變化的，在示波器屏幕上可直接顯示出被測電路的幅頻特性。掃描電壓發(fā)生器產生的掃描電壓既加至X軸，又加至掃頻信號發(fā)生器，使掃頻信號的頻率變化規(guī)律與掃描電壓一致，從而使得每個掃描點與掃頻信號輸出的頻率有一一對應的確定關系。因為光點的水平偏移與加至X軸的電壓成正比，即光點的偏移位置與X軸上所加電壓有確定的對應關系，而掃描電壓與掃頻信號的輸出瞬時頻率又有一一對應關系，故X軸相應地成為頻率坐標軸。掃頻信號加至被測電路，檢波探頭對被測電路的輸出信號進行峰值檢波，并將檢波所得信號送

40、往示波器Y軸電路，該信號的幅度變化正好反映了被測電路的幅頻特性，因而在屏幕上能直接觀察到被測電路的幅頻特性曲線掃頻信號發(fā)生器被測電路檢波頭正弦波發(fā)生器示波器XY頻標電路2、工作原理框圖如下：3、常用旋鈕說明¡ (1)“電源、輝度”：電源開關及波形亮度調節(jié)旋鈕。¡ (2)“聚焦”：波形清晰度的調節(jié)旋鈕。¡ (3)“標尺亮度”：坐標刻度的亮度調節(jié)旋鈕。¡ (4)“鑒頻”：置于“”時，熒光屏上顯示正方向的幅頻特性；置于“”時，顯示負方向的幅頻特性。¡ (5)“Y軸位置”：波形作上下移動調節(jié)旋鈕。¡ (6)“Y軸衰減”：分1、10、100三檔

41、，與“Y軸增益”旋鈕配合使用，對波形幅度進行調節(jié)。¡ (7)“Y軸增益”：波形幅度的調節(jié)旋鈕。¡ (8)“Y軸輸入”：輸入從被測電路取出的檢測信號。¡ (9) “頻標選擇”：分1MHz，10MHz和“外接”三檔。觀測低頻信號時，用1MHz頻標，觀測高頻信號時，用10MHz頻標，若均不適用，則可以采用外接頻標。¡ (10) “頻標幅度”：頻標信號的幅度調節(jié)旋鈕。 ¡ (11)“外接頻標輸入”：外部頻標信號的輸入端，與其配合，“頻標選擇”旋鈕須打到“外接”檔。¡ (12)“掃頻電壓輸出”：掃頻信號的輸出端，可接輸出探頭。¡ (1

42、3) “波段”：與“中心頻率”旋鈕配合使用，掃尋被測波形。¡ (14)“中心頻率”：與“波段”旋鈕配合使用，掃尋被測波形。¡ (15)“輸出衰減”：輸出掃頻信號電壓的幅度調節(jié)旋鈕。¡ (16)“頻率偏移”：波形寬度調節(jié)旋鈕。 四、實驗步驟（1） 檢查掃頻范圍將儀器，檢波器連接如圖所示：檢波器Y輸入RF輸出置本儀器衰減于“0dB”按下掃頻方式控制中的全掃鍵和頻標中的50MHZ鍵，選擇開關在“+”位置，調節(jié)Y位移和Y增益，可以在顯示屏上看到一檢波后的方框。屏幕上出現(xiàn)零拍及50MHz頻標，頻標標記數(shù)應大于20個。掃頻寬度調至最大，頻標方式選擇50MHz，屏幕上50MHz

43、標記數(shù)應大于12個。（2） 掃頻線性檢查掃頻方式選“窄掃”，頻標置于50MHZ，調節(jié)掃頻寬度為100MHZ（屏幕上顯示3個50MHZ），掃頻非線性系數(shù)為，應不大于10%（3） 檢查顯示部分將方波信號發(fā)生器輸出的方波用電纜接入Y輸入，并且調節(jié)輸出方波10mVp-p(1KHZ)，Y軸倍率置于*1，Y增益旋到最大，測得屏幕上方波幅度應大于2div（4） 畫出高頻實驗箱上寬帶功率放大器的輸出特性。被測設備Y輸入RF輸出檢波器按如圖方式，將高頻實驗箱上寬帶功率放大器模塊與掃頻儀接好，觀察掃頻特性曲線。輸入端口輸出端口五、實驗要求：1、按實驗步驟寫出實驗報告 2、總結頻率特性測試儀的使用方法。頻率特性測試

44、儀基本操作：1.輸入電源電壓為220V，按下面板上電源開關，指示燈LED亮。2.調節(jié)輝度旋鈕，聚焦旋鈕，水平掃描線應明亮清晰。3.視輸入信號而定，極性開關置“+”或“”，耦合方式置AC或DC。4.零頻率標記識別和頻標檢查：置“掃頻方式”的“債掃”檔，外接頻率置于“外接”檔。調掃頻寬度和頻標幅度適中。順時針旋轉 “中心頻率”旋鈕，掃描線上的頻標向右平移，當旋足時屏幕上應出現(xiàn)零頻標，零頻標的特征是：它的左側有一幅度較小的細線作為識別標致，零頻標右側第一個為1MHz頻標。確定了零頻標后，向右依次是2、3、4MHz頻標，滿十出現(xiàn)一個大頻標。逆時針旋轉“中心頻率”旋鈕，屏幕上頻標向左平移，自零頻標起至300MHz范圍內頻標應該分得清。 置“頻標選擇”于50MHz，調節(jié)“中心頻率”旋鈕，全頻段內每間隔50MHz出顯1個頻率標記，間隔分得清。 檢查外接標記時，置“頻標選擇”于外接，在外接標記輸入端輸入30MHz的連續(xù)波振蕩信號，輸入幅度約0.5V，此時在顯示器上應出現(xiàn)