電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程(第三版)實(shí)驗(yàn)一

1、實(shí)驗(yàn)一 電壓源與電壓測(cè)量?jī)x器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握直流穩(wěn)壓電源的功能技術(shù)指標(biāo)和使用方法；2. 掌握任意波函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法；3. 掌握四位半數(shù)字萬(wàn)用表功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法；4. 學(xué)會(huì)正確選用電壓表測(cè)量直流、交流電壓。二、 實(shí)驗(yàn)原理(一) GPD-3303直流穩(wěn)壓電源1. 直流穩(wěn)壓電源的主要特點(diǎn)（1） 具有三路完全獨(dú)立的浮地輸出（CH1、CH2、FIXED），固定電源可選擇2.5V、3.3V、5V，適合常用芯片所需固定電源。（2） 兩路（主路CH1鍵，從路CH2鍵）可調(diào)式電源，兩路均可工作在穩(wěn)壓（綠燈C.V。）穩(wěn)流（紅燈C.C.）工作方式，穩(wěn)壓值為0-32V連續(xù)可調(diào)，

2、穩(wěn)流值0-3.2A連續(xù)可調(diào)。（3） 兩路可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源可設(shè)置為組合（跟蹤)方式，在組合(跟蹤）工作方式下有串聯(lián)組合方式（SER/INDEP)是串聯(lián)控制鍵）和并聯(lián)組合方式（PARA/INDEP)是并聯(lián)控制鍵）。（4） 四組常用電壓儲(chǔ)存功能。（5） 鎖定功能。解除時(shí)長(zhǎng)按該鍵即可。（6） 輸出保護(hù)功能：當(dāng)調(diào)節(jié)完電壓、電流后，需要按下OUTPUT輸出按鈕，才能將所調(diào)的電壓、電流輸出。（7） 蜂鳴功能。2. 使用方法（1） 開(kāi)機(jī)前，要將“電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最大值，“電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最小值。開(kāi)機(jī)后再將“電壓”旋鈕調(diào)到需要的電壓值。（2） 當(dāng)電源作為恒定源使用時(shí)，開(kāi)機(jī)后，通過(guò)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕調(diào)至需要的

3、穩(wěn)流值。（3） 當(dāng)電源作為穩(wěn)壓源使用時(shí)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)電流旋鈕任意設(shè)置“限流”保護(hù)點(diǎn)。（4） 預(yù)熱時(shí)間：30秒。3. 注意事項(xiàng)（1） 避免端口輸出線短路；（2） 避免使電源出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象；（3） 避免輸出出現(xiàn)正、負(fù)極性接錯(cuò)。(二) 信號(hào)發(fā)生器：1. 信號(hào)發(fā)生器主要特點(diǎn)（1） 面板下部是信號(hào)形式選擇鍵，上部為數(shù)據(jù)顯示屏，中間的選擇鍵根據(jù)顯示屏上對(duì)應(yīng)位置選擇。右部為數(shù)據(jù)輸入按鈕（分旋鈕和按鍵），以及OUTPUT輸出按鈕和輸出端口。CH1/CH2為輸出端的切換。（2） 雙通道輸出，可以實(shí)現(xiàn)通道耦合、通道復(fù)制。（3） 支持USB存儲(chǔ)設(shè)備。并可通過(guò)USB儲(chǔ)存設(shè)備、讀取波形配置參數(shù)及用戶自定義任意波形。（4

4、） 輸出五種基本波。（5） 頻率范圍：100mHz-200MHz（單通道） 幅度范圍：2mVp-p - 10Vp-p(50),4mVp-p - 20Vp-p(高阻)； 2. 使用方法:（1） 依次打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器后面板、前面板上的電源開(kāi)關(guān)；（2） 切換信號(hào)輸出通道，雙通道輸出：CH1、CH2；（3） 波形選擇：可輸出五種基本波形（正弦波、方波、鋸齒波、脈沖波、白噪聲）；（4） 參數(shù)設(shè)置：頻率（周期）、幅值（一般選mVp-p、Vp-p）。參數(shù)設(shè)置時(shí)，可用數(shù)字鍵或方向鍵、旋鈕設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)，然后選擇對(duì)應(yīng)的參數(shù)單位。3. 注意事項(xiàng)（1） 避免端口輸出線短路；（2） 避免使函數(shù)信號(hào)發(fā)生器出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象；（

5、3） 避免輸出出現(xiàn)信號(hào)端和公共端接錯(cuò)。(三) 數(shù)字萬(wàn)用表1. 使用方法（1） 面板左部為輸入端口，下部為量程選擇按鈕，上部為數(shù)據(jù)顯示屏。可用于測(cè)量交流和直流電壓。（2） 測(cè)量時(shí)COM端要插入黑表筆，紅表筆插入V/插孔。（3） 量程選擇：根據(jù)所測(cè)量元件的值調(diào)節(jié)測(cè)量范圍，以使測(cè)量更準(zhǔn)確。當(dāng)被測(cè)數(shù)值以一開(kāi)頭，則顯示五位有效數(shù)字，當(dāng)被測(cè)數(shù)值以其他數(shù)值開(kāi)頭，則顯示四位有效數(shù)字。（4） K按鈕可測(cè)二極管正向壓降，也可測(cè)電阻。（5） 測(cè)電流時(shí)，可根據(jù)需要選擇20A和2A的電流插孔，測(cè)完后要將紅表筆插回電壓輸入端，防止儀器被燒壞。2. 注意事項(xiàng)（1） 在預(yù)先不知道被測(cè)信號(hào)幅度的情況下，應(yīng)先把量程鍵放在最高檔。

6、（2） 當(dāng)顯示出現(xiàn)“0000”閃爍時(shí)，應(yīng)立即切換至最高量程，檢查是否出現(xiàn)錯(cuò)誤或有其他故障。（3） 測(cè)量電壓時(shí)不應(yīng)超過(guò)最大輸入電壓（直流1200V,交流1000V）(四) 多功能電路實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介1. 直流電源提供±5V、±12V和-5V三組輸出和9V獨(dú)立直流電源；交流電源提供12V輸出，當(dāng)接通主電源開(kāi)關(guān)時(shí)，所有電源均處于工作狀態(tài)；2. 交流信號(hào)提供正弦信號(hào)，其頻率幅度均可調(diào)。3. 兩路直流信號(hào)源調(diào)節(jié)范圍：-1V+1V；三、 實(shí)驗(yàn)儀器1. 直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)2. 數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)3. 數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)4. 電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 直流電壓測(cè)量采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量

7、直流電壓。測(cè)量方法：確定測(cè)量?jī)x器設(shè)置在直流電壓測(cè)量狀態(tài)；將測(cè)量?jī)x器與被測(cè)電源端相連，則：測(cè)量筆接觸被測(cè)點(diǎn)即可測(cè)量該點(diǎn)的電壓。若已知被測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓大小，選擇合適量程，使測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到最高精度；若未知被測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)將測(cè)量?jī)x器量程置于最大，逐漸減小量程，讓測(cè)量數(shù)據(jù)有效數(shù)字最多。（1） 固定電源測(cè)量：測(cè)量穩(wěn)壓電源的固定電壓表1：直流穩(wěn)壓電源固定電壓測(cè)量調(diào)整電壓值2.5V3.3V5V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)2.5053.3065.030（2） 固定電源測(cè)量：測(cè)量試驗(yàn)箱的固定電壓表2：實(shí)驗(yàn)箱固定電源測(cè)量調(diào)整電壓值（V）5V-5V12V-12V-8V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)5.055-5.02911.

8、850-11.859-8.129（3） 可變電源測(cè)量：按表3調(diào)節(jié)任意通道穩(wěn)定電源輸出。表3：可變電壓測(cè)量主路表頭指示值（V）6V12V18V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)5.97211.97517.937（4） 正、負(fù)對(duì)稱電源測(cè)量：直流穩(wěn)壓電源工作在串聯(lián)組合模式，調(diào)整CH1電壓時(shí)，CH2路跟蹤變化；這樣，即可將兩路獨(dú)立電源構(gòu)成一個(gè)正、負(fù)對(duì)稱電源。將數(shù)字萬(wàn)用表的黑表筆解正、負(fù)對(duì)稱電源的公共端（主路-呵從路+），紅表筆分別測(cè)量CH1正極和CH2負(fù)極，按表4調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出并測(cè)量之。表4：正、負(fù)對(duì)稱電源測(cè)量CH1路表頭調(diào)整值（V）6V12V18V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)6.07111.97518.038CH2

9、路表頭調(diào)整值（V）6.012.018.0數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)-6.042-11.940-18.0322. 正弦電壓（有效值）測(cè)量：（1） 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦波，信號(hào)頻率fs=1kHz，輸出幅度按下表調(diào)節(jié)，用數(shù)字萬(wàn)用表按表5進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方法：確定測(cè)量?jī)x器設(shè)置在交流電壓測(cè)量狀態(tài)；其余同直流。注意：一般測(cè)量?jī)x器只能測(cè)量正弦信號(hào)，且測(cè)量值為有效值；示波器測(cè)量的峰峰值和有效值之間存在如下關(guān)系：VRMS=Vp-p/22表5：正弦電壓測(cè)量fs=1kHz輸出幅度（Vpp）20V2V200mV數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值（V）7.0940.70630.07053（2） 將信號(hào)發(fā)生器頻率改為fs=100kHz，重復(fù)上

10、述測(cè)量。表6：正弦電壓測(cè)量fs=100kHz輸出幅度（Vpp）20V2V200mV數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值（V）6.7000.69830.06673注意:上表中，由于100kHz已經(jīng)超出數(shù)字萬(wàn)用表的頻率范圍，當(dāng)使用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種類型額錯(cuò)誤值。3. 實(shí)驗(yàn)箱可調(diào)直流信號(hào)內(nèi)阻測(cè)量按圖6搭接電路，可調(diào)直流信號(hào)調(diào)整為+1V，用數(shù)字萬(wàn)用表按表7測(cè)量并計(jì)算出Ro值；圖中當(dāng)K置“1”時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為Vo；當(dāng)K置“2”時(shí)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為Vol。表7：信號(hào)源內(nèi)阻測(cè)量Vo(V)Vol(V)Rl()Ro=( Vo/ Vol-1)Rl ()1.00000.832150.3810.16564. 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

11、內(nèi)阻（輸出電阻）的測(cè)量按圖7搭接電路，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置fs=1kHz正弦波，用數(shù)字電壓表按表8測(cè)量并計(jì)算出Ro值；當(dāng)K置“1”時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為Vo；當(dāng)K置“2”時(shí)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為Vol。表8：信號(hào)源內(nèi)阻測(cè)量Vo(V)Vol(V)Rl()Ro=( Vo/ Vol-1)Rl ()1.76790.880650.3850.7633誤差分析對(duì)于表4，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器內(nèi)阻測(cè)量。誤差主要來(lái)源于表量程的選取，如果選取的不正確就會(huì)造成誤差。另外,表本身的內(nèi)阻也是誤差來(lái)源。對(duì)于表6，由于信號(hào)頻率超過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表的頻率范圍，數(shù)據(jù)誤差較大。五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容總結(jié)學(xué)會(huì)直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字萬(wàn)用表和多功能電路實(shí)驗(yàn)箱的簡(jiǎn)單的操作方法及注意事項(xiàng)，了解了他們的基本原理。在調(diào)試的過(guò)程中學(xué)會(huì)如何正確取量程以得到準(zhǔn)確的數(shù)值。學(xué)會(huì)了如