電工電子實驗第二次

第二實驗單元一、實驗內容實驗5.1.4典型電信號的觀察與測量實驗5.1.5一階電路暫態(tài)過程的分析與研究二、實驗目的1.熟悉信號發(fā)生器、示波器和交流毫伏表等電子設備的功能。

2.學會信號發(fā)生器、示波器和交流毫伏表的使用方法。3.掌握RC一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應的基本規(guī)律和特點

。4.掌握RC微分電路和積分電路在脈沖信號激勵下的響應。掌握用示波器測量信號的基本參數(shù)和一階電路的時間常數(shù)的方法。

三、實驗儀器與器件1.函數(shù)信號發(fā)生器1臺2.模擬雙蹤示波器1臺3.交流毫伏表1臺4.定值電阻器若干5.電容器若干三、實驗步驟1.示波器使用練習2.函數(shù)信號發(fā)生器使用練習3.交流毫伏表使用練習4.典型電信號測量第一部分：典型電信號測量第二部分：一階電路暫態(tài)過程的分析1.RC一階電路的暫態(tài)響應2.微積分電路1-1.示波器使用練習GOS-620雙蹤模擬示波器功能：可觀測電信號的波形可測出電信號的基本參數(shù)：

——幅值、周期、脈寬、相位差等示波器是一種信號圖形觀測儀器應用：1）被測信號輸入—測試探頭；

2）調整相應開關或旋鈕使顯示波形完整、穩(wěn)定；

3）根據(jù)相關旋鈕位置讀出信號參數(shù)。種類：模擬（AnalogRealTime）數(shù)字（

DigitalStorageOscilloscope）單蹤、雙蹤、四蹤示波器面板簡介CRT：波形顯示區(qū)電源開關聚焦旋鈕輝度旋鈕自檢信號信號輸入信號輸入水平控制觸發(fā)控制垂直控制其檔位表示為水平每個的刻度對應的時間；當此旋鈕逆時針旋轉至最左邊，示波器進入X-Y模式水平掃描時間選擇旋鈕調節(jié)此旋鈕可以選擇波形顯示的水平位置水平位置旋鈕此旋鈕可以微調掃描時間；當要進行讀數(shù)的時候，應將此旋鈕順時針旋轉至最右邊掃描時間微調旋鈕水平控制部分通道模式選擇CH1：只顯示通道1輸入的信號波形CH2：只顯示通道2輸入的信號波形DUAL：同時顯示通道1和通道2輸入的波形ADD：將通道1和通道2輸入信號相加后顯示輸入信號耦合切換開關AC：垂直輸入信號電容耦合，截止直流或極低頻率信號的輸入。GND：隔離輸入信號，將輸入端接地，

使之產生一個零電壓參考信號。DC：垂直輸入信號直流耦合，AC與DC信號一齊輸入放大器。垂直控制部分垂直控制部分垂直衰減旋鈕用于調整顯示的垂直刻度,這是一個復合旋鈕,由白的檔位旋鈕和灰色的微調旋鈕組成.將中間的灰色旋鈕拔出時,波形放大五倍,將灰色旋鈕順時針旋轉至底時才可以進行讀數(shù).uwt-UMutw-UMCH1：以CH1輸入信號作為內部觸發(fā)源；CH2：以CH2輸入信號作為內部觸發(fā)源；LINE：將交流電源線頻率作為觸發(fā)信號﹐此種觸發(fā)源適合用于觀察與電源頻率有關的波形﹐尤其在測量音頻設備與門流體等低準位AC噪聲方面﹐特別有效；EXT：將TRIG.IN端子輸入的信號作為外部觸發(fā)信號源。：當信號正向（上升沿）通過觸發(fā)準位時進行觸發(fā)；：當信號負向（下降沿）通過觸發(fā)準位時進行觸發(fā)。觸發(fā)模式開關觸發(fā)源選擇開關觸發(fā)準位調整旋鈕可用來調整觸發(fā)準位以顯示穩(wěn)定的波形。將旋鈕向“”方向旋轉﹐觸發(fā)準位會向上移動；將旋鈕向“”方向旋轉﹐觸發(fā)準位會向下移動。通常情況下,此旋鈕放在中間位置.AUTO：當沒有觸發(fā)信號或觸發(fā)型號頻率小于25Hz時，掃描自動產生；NORM：當沒有觸發(fā)信號時，掃描處于預備狀態(tài)，屏幕上不顯示任何軌跡。主要用于觀察小于25Hz信號；TV-V：觀測電視垂直畫面信號；TV-H：觀測電視水平畫面信號。觸發(fā)控制部分按鈕保持彈起位置撥檔開關位置旋鈕位置注意各按鈕及開關位置1-2.函數(shù)信號發(fā)生器使用練習SP1641D函數(shù)信號發(fā)生器功能：可輸出幅值、周期連續(xù)可調的正弦波、矩形波、三角波信號可顯示輸出信號的頻率和峰-峰值

函數(shù)信號發(fā)生器是一種能產生各種信號的儀器。頻率、幅值可調。應用：1）由50Ω輸出端輸出函數(shù)信號；

2）調整相應開關或旋鈕使輸出波形、頻率、幅值滿足要求；

3）讀出信號參數(shù)。種類：模擬數(shù)字（DDS）帶功率輸出的參數(shù)顯示區(qū)電源開關頻率顯示峰峰值顯示函數(shù)發(fā)生器面板簡介信號輸出端頻率調整區(qū)波形選擇輸出幅度調整關，輸出對稱信號高電平的持續(xù)時間與總周期（高電平+低電平）的比值。

占空比:高電平低電平高電平低電平20dB：（0.1Vpp~2Vpp）可調40dB：（10mVpp~200mVpp）可調關，直流電平為02V1V-1V這些不用！1-3.交流毫伏表使用練習WY2174A毫伏表功能：可測量正弦交流電壓的有效值具有測量頻率范圍寬、電壓范圍大、輸入阻抗大、靈敏度高等特點。應用：1）被測信號由INPUT端輸入；

2）選擇合適量程；

3）讀出電壓有效值。表盤，具有0~1、0~3兩排刻度尺量程輸入端量程轉換開關交流毫伏表面板簡介電源開關測量前先估計被測電壓的大小，選擇“測量范圍”開關在適當?shù)臋n位上（應略大于被測電壓）。若不知被測電壓的范圍，一般先將量程開關置于最大檔，再根據(jù)被測電壓的大小逐步將開關調整到合適量程位置。為減小測量誤差，在讀取測量數(shù)據(jù)時，應使表頭的指針指在電表滿刻度的1/3以上區(qū)域為好。交流毫伏表使用練習選擇量程1、10、100時，從刻度尺0~1讀取數(shù)值選擇量程0.3、3、30、300時，從刻度尺0~3讀取數(shù)值用完后將量程開關旋至最大檔，關閉電源指針指示刻度為正弦波有效值，故用該表測量失真波形，其讀數(shù)無意義。1-4.典型電信號測量1.示波器自檢1）電源開關開—所有按鍵、開關放至正常位置；注意：探頭紅線接被測信號，黑線接地！3）調整相應開關或旋鈕使顯示波形完整、穩(wěn)定；4）根據(jù)相關旋鈕位置讀出信號參數(shù)。2）測試探頭接至自檢信號（方波，f=1kHz，峰-峰值2V)；2.正弦波信號的測定1）將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出與示波器的測試端、毫伏表的輸入端相連；注意：紅線與紅線相連，黑線與黑線相接，所有儀器必須共地！2）選擇函數(shù)發(fā)生器的波形為正弦波；調整頻率及幅值；3）按照表2.3.2,2.3.3要求的參數(shù)測試記錄；表5.1.4.2校準信號測試結果占空比垂直微調掃描時間微調控制鍵名稱通道模式選擇周期/頻率一周期TIME/DIV觸發(fā)極性觸發(fā)方式輸入耦合方式峰-峰值峰-峰值位置控制鍵名稱位置VOTLS/DIV”觸發(fā)源所占格數(shù)波形參數(shù)計算所得的有效值（V）峰-峰值（V）峰-峰值的格數(shù)示波器“V/DIV”位置

項目頻率（HZ）信號周期（ms）一個周期占有的格數(shù)0.2V1V0.5V示波器“TIME/DIV”

位置10kHZ（選做）1kHZ100HZ毫伏表讀數(shù)（V）5.1.4..3正弦波信號的觀測四、實驗內容峰-峰值的格數(shù)示波器VOTLS/DIV”

位置頻率（HZ）信號周期（ms）

項目低電平占的格數(shù)高電平占的格數(shù)80%20%50%示波器TIME/DIV位置0.1Vp-p2Vp-p1Vp-p信號占空比50kHZ2kHZ500HZ信號峰峰值（V）5.1.4.4矩形波信號的觀測5.1.4.5方波波信號的觀測示波器TIME/DIV位置直流偏移頻率（HZ）信號周期（ms）低電平占的格數(shù)高電平占的格數(shù)示波器VOTLS/DIV”

位置峰-峰值的格數(shù)峰-峰值第二部分：一階電路暫態(tài)過程的分析5.1.5.RC一階電路的暫態(tài)響應1.實驗電路uiuoCR2.實驗方法—

測量輸入為方波時

uc的響應波形tuiUtuoUT1）如何得方波？3）Tp與R,C參數(shù)的關系？4）如何找時間常數(shù)

？2）哪是零輸入響應

？哪是零狀態(tài)響應

？Tp如何得方波？信號發(fā)生器——加直流偏移！tuiUtuiU不加直流偏移加直流偏移uiuoCR微分電路tuiUtuoTU-U條件？2-2.微積分電路uiuoCR積分電路條件？tuiUtuoTU1U2注意：信號發(fā)生器與示波器要共地！調節(jié)CH1通道和CH2通道的基準線重合調節(jié)CH1通道和CH2通道的幅值相同。信號發(fā)生器輸出端uiuoCRCH1CH2表5.1.5.1RC電路的方波響應C=10nFR=4.7kΩf=1kHzUp-p=1VC=0.1uFR=1kΩ輸出電壓波形時間常數(shù)（ms）電路參數(shù)f=1kHzUp-p=1V輸入電壓R=C=10nF積分電路微分電路表2.4.2微分響應與積分相應R=C=1uF輸入電壓、輸出波形f=1kH