電子測(cè)量?jī)x器PPT全套完整課件

項(xiàng)目1電子測(cè)量和儀器的基本理論1234測(cè)量的意義和特點(diǎn)電子測(cè)量的意義、特點(diǎn)和內(nèi)容電子測(cè)量的方法測(cè)量誤差的概念下一頁(yè)返回56測(cè)量結(jié)果的處理電子測(cè)量?jī)x器概述全套PPT課件學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電子測(cè)量的意義、特點(diǎn)和內(nèi)容掌握電子測(cè)量的方法。理解測(cè)量誤差的概念。掌握測(cè)量結(jié)果的處理方法。理解電子測(cè)量?jī)x器返回任務(wù)1測(cè)量的意義和特點(diǎn)

1.測(cè)量的意義狹義的測(cè)量是指人類(lèi)對(duì)客觀事物獲取其數(shù)量概念的認(rèn)識(shí)過(guò)程，為了確定被測(cè)對(duì)象的數(shù)量而進(jìn)行的一系列的實(shí)踐過(guò)程。測(cè)量結(jié)果＝測(cè)量數(shù)值×測(cè)量單位因此，測(cè)量是一種比較過(guò)程。測(cè)量同一物理量所選單位越大，則測(cè)出的數(shù)值越小。任務(wù)1測(cè)量的意義和特點(diǎn)

1.測(cè)量的意義廣義的測(cè)量是指對(duì)更廣泛的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行定性、定位的測(cè)量。例如，遙感遙測(cè)、無(wú)損探傷、地質(zhì)勘探、故障診斷、地震源測(cè)定、衛(wèi)星定位等。其原理可以從其信息獲取過(guò)程來(lái)說(shuō)明，包括信息的感知和信息識(shí)別兩個(gè)環(huán)節(jié)。任務(wù)1測(cè)量的意義和特點(diǎn)

2.測(cè)量的特點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的量值由數(shù)值(大小及符號(hào))和相應(yīng)的單位名稱(chēng)兩部分組成。在測(cè)量過(guò)程中，誤差是不可避免地存在著的。當(dāng)表示測(cè)量結(jié)果時(shí)，應(yīng)將誤差標(biāo)注在測(cè)量結(jié)果之后，以體現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的可信程度。任務(wù)2電子測(cè)量的意義、特點(diǎn)和內(nèi)容

1.電子測(cè)量的意義廣義的電子測(cè)量是指以電子技術(shù)為基本手段的一種測(cè)量。電子測(cè)量可以涉及極寬頻率范圍內(nèi)的所有電量、磁量和各種非電量的測(cè)量。從某種意義上講，電子測(cè)量的水平可以保證和體現(xiàn)近代科學(xué)技術(shù)的水平。一個(gè)國(guó)家的電子測(cè)量的水平，已成為衡量這個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。任務(wù)2電子測(cè)量的意義、特點(diǎn)和內(nèi)容

2.電子測(cè)量的特點(diǎn)速度快范圍廣準(zhǔn)確度高頻率范圍寬易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化、測(cè)量?jī)x器智能化易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和長(zhǎng)期不間斷測(cè)量任務(wù)2電子測(cè)量的意義、特點(diǎn)和內(nèi)容

3.電子測(cè)量的內(nèi)容(1)電信號(hào)特性的測(cè)量，如波形、頻率、時(shí)間等。(2)特性曲線的顯示，如幅頻特性、器件特性等。(3)電能量的測(cè)量，如電壓、電流和功率等。(4)電路性能的測(cè)量，如衰減量、靈敏度等。(5)電路和元器件參數(shù)的測(cè)量，如阻抗、電感、電容和電子器件參數(shù)等。任務(wù)3電子測(cè)量的方法1.按測(cè)量方式分類(lèi)(1)電信號(hào)特性的測(cè)量，如波形、頻率、時(shí)間等。(2)特性曲線的顯示，如幅頻特性、器件特性等。(3)電能量的測(cè)量，如電壓、電流和功率等。(4)電路性能的測(cè)量，如衰減量、靈敏度等。(5)電路和元器件參數(shù)的測(cè)量，如阻抗、電感、電容和電子器件參數(shù)等。任務(wù)3電子測(cè)量的方法2.按測(cè)量性質(zhì)分(1)數(shù)域測(cè)量：對(duì)數(shù)字系統(tǒng)邏輯特性進(jìn)行的測(cè)量。(2)頻域測(cè)量：對(duì)被測(cè)對(duì)象在不同頻率時(shí)的特性(即被測(cè)量與頻率有函數(shù)關(guān)系)所進(jìn)行的測(cè)量。(3)時(shí)域測(cè)量：對(duì)被測(cè)對(duì)象在不同時(shí)間的特性(即被測(cè)量與時(shí)間有函數(shù)關(guān)系)所進(jìn)行的測(cè)量。(4)隨機(jī)測(cè)量：對(duì)隨機(jī)量進(jìn)行的測(cè)量。任務(wù)4測(cè)量誤差的概念1.測(cè)量誤差的產(chǎn)生在測(cè)量過(guò)程中，誤差的來(lái)源主要有儀器誤差、影響誤差、理論誤差和方法誤差、人員誤差4種。任務(wù)4測(cè)量誤差的概念2.測(cè)量誤差的分類(lèi)（1）系統(tǒng)誤差在相同的條件下，對(duì)同一個(gè)量值進(jìn)行多次測(cè)量，若誤差的數(shù)值和符號(hào)保持恒定，或在條件改變時(shí)，按照一定的規(guī)律變化的誤差稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。任務(wù)4測(cè)量誤差的概念2.測(cè)量誤差的分類(lèi)（2）隨機(jī)誤差在相同的條件下，對(duì)同一個(gè)量值進(jìn)行多次測(cè)量，每次的測(cè)量結(jié)果均出現(xiàn)無(wú)規(guī)律的、隨機(jī)變化的誤差稱(chēng)為隨機(jī)誤差（或稱(chēng)偶然誤差）。任務(wù)4測(cè)量誤差的概念2.測(cè)量誤差的分類(lèi)（3）過(guò)失誤差在一定條件下，當(dāng)測(cè)量值明顯偏離實(shí)際值時(shí)所對(duì)應(yīng)的誤差稱(chēng)為過(guò)失誤差。這種誤差并不是由測(cè)量?jī)x器本身造成的，而是由在測(cè)量過(guò)程中的疏忽造成的。任務(wù)4測(cè)量誤差的概念3.測(cè)量誤差的表示方法（1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差定義：修正正：任務(wù)5測(cè)量結(jié)果的處理1.測(cè)量結(jié)果的表示方法測(cè)量結(jié)果以數(shù)字形式表示應(yīng)包括兩部分：數(shù)值(包括數(shù)值前的正負(fù)號(hào))和計(jì)量單位，如12.87mV，12300Hz，1.598dB等。任務(wù)5測(cè)量結(jié)果的處理2.有效數(shù)字0.5誤差原則。具體來(lái)講是：如果末位數(shù)字是個(gè)位，那么包含的絕對(duì)誤差值不大于0.5；如果末位數(shù)字是十位，那么包含的絕對(duì)誤差值不大于5……。有效數(shù)字是指對(duì)于不大于末位數(shù)字一半的數(shù)，從左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字開(kāi)始，一直到右邊最后一位數(shù)字結(jié)束的所有各位數(shù)字的位數(shù)。任務(wù)5測(cè)量結(jié)果的處理3.數(shù)字的舍入規(guī)則——“四舍六入五湊雙”(1)如果舍掉部分的數(shù)值大于保留部分的末位的半個(gè)單位，那么末位數(shù)值加1。(2)如果舍掉部分的數(shù)值小于保留部分的末位的半個(gè)單位，那么末位數(shù)值不變。(3)如果舍掉部分的數(shù)值等于保留部分的末位的半個(gè)單位，那么末位數(shù)值湊成偶數(shù)。任務(wù)6電子測(cè)量?jī)x器概述1.電子測(cè)量?jī)x器的種類(lèi)通用儀器和專(zhuān)用儀器通用儀器分電平測(cè)量?jī)x器、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)分析儀、網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)量?jī)x、電子元器件測(cè)試儀，時(shí)間、頻率和相位測(cè)量?jī)x，邏輯分析儀、電波特性測(cè)試儀、輔助儀器。任務(wù)6電子測(cè)量?jī)x器概述2.電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展過(guò)程發(fā)展過(guò)程：(1)模擬儀器階段。(2)數(shù)字儀器階段。(3)智能儀器階段。(4)虛擬儀器階段。發(fā)展方向：近些年來(lái)，隨著電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，各學(xué)科、各領(lǐng)域之間的知識(shí)與技術(shù)往往是相輔相成、相互促進(jìn)的。其他學(xué)科領(lǐng)域?qū)﹄娮訙y(cè)量技術(shù)的大量運(yùn)用對(duì)電子測(cè)量技術(shù)起到了巨大的推動(dòng)作用。測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也以非?？斓乃俣茸呦蛉诤?。項(xiàng)目習(xí)題1.什么是測(cè)量？什么是電子測(cè)量？2.電子測(cè)量的特點(diǎn)有哪些？3.簡(jiǎn)述電子測(cè)量的內(nèi)容。4.簡(jiǎn)述電子測(cè)量的方法。5.測(cè)量誤差分為哪幾類(lèi)，分別是什么？6.簡(jiǎn)述測(cè)量誤差的產(chǎn)生原因。7.電子測(cè)量?jī)x器分為哪幾類(lèi)？項(xiàng)目2電壓表1234電壓表概述模擬電壓表數(shù)字電壓表數(shù)字萬(wàn)用表下一頁(yè)返回5電壓表的選用任務(wù)1電壓表概述

1.電壓表的特點(diǎn)測(cè)量精確度高抗干擾能力強(qiáng)測(cè)量范圍廣測(cè)量電壓頻率范圍寬測(cè)量電壓波形多樣輸入阻抗高2.交流電壓的基本參數(shù)峰值和振幅值平均值有效值波形印數(shù)和波峰因數(shù)任務(wù)2模擬電壓表

1.電壓信號(hào)的測(cè)量(1)直流電壓信號(hào)。只需測(cè)出其大小值、確定其電壓極性。(2)交流電壓信號(hào)。在測(cè)量時(shí)要考慮的問(wèn)題較多，如波形、頻率、交直流分量疊加等。

2.模擬電壓表的分類(lèi)（1）檢波-放大式：這種電壓表對(duì)輸入的被測(cè)信號(hào)先檢波再進(jìn)行直流放大。

2.模擬電壓表的分類(lèi)（2）放大-檢波式：這種電壓表對(duì)輸入的被測(cè)信號(hào)先進(jìn)行放大再進(jìn)行檢波。

2.模擬電壓表的分類(lèi)（3）外差式：首先將被測(cè)交流信號(hào)輸入電路，在混頻器中與本機(jī)振蕩信號(hào)混頻，得到頻率固定的中頻信號(hào)，然后經(jīng)中頻放大器放大，再進(jìn)入檢波器變換成直流電壓，從而推動(dòng)表頭顯示。外差式電壓表又稱(chēng)為高頻微伏表。

3.均值電壓表頻響誤差、檢波特性變化引起的誤差、噪聲誤差

4.峰值電壓表

5.有效值電壓表（1）分段逼近式有效值檢波器

5.有效值電壓表（2）熱電轉(zhuǎn)換式有效值電壓表

5.有效值電壓表（3）計(jì)算式有效值電壓表任務(wù)3數(shù)字電壓表1.工作原理（1）比較型DVM。比較型DVM把被測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以獲得被測(cè)電壓的量值，是一種直接轉(zhuǎn)換方式。(2)積分型DVM。積分型DVM是利用積分原理首先把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為與之成正比的中間量——時(shí)間或頻率，再利用計(jì)數(shù)器測(cè)量該中間量，它是一種間接轉(zhuǎn)換方式。(3)復(fù)合型DVM。復(fù)合型DVM是將比較型和積分型結(jié)合起來(lái)的一種類(lèi)型，2.主要技術(shù)指標(biāo)1）測(cè)量范圍(1)量程。表示電壓表所能測(cè)量的最小和最大電壓范圍。(2)顯示位數(shù)。是指DVM能夠完整顯示0～9這10個(gè)數(shù)碼的位數(shù)，稱(chēng)為完整顯示位。(3)超量程能力。是指DVM能測(cè)量的最大電壓超過(guò)其量程值的能力。。2.主要技術(shù)指標(biāo)2）分辨力：是指DVM能夠顯示輸入電壓最小變化值的能力，即顯示器末位跳變一個(gè)單位所需的最小電壓變化值。3）測(cè)量誤差2.主要技術(shù)指標(biāo)4）輸入電阻和輸入偏置電流數(shù)字電壓表具有比較高的輸入電阻，一般不小于10MΩ，輸入偏置電流是指儀器內(nèi)部產(chǎn)生的表現(xiàn)于輸入端的電流，應(yīng)盡力使該電流減小。5）抗干擾特性：按干擾作用在儀器輸入端的方式，分為串模干擾和共模干擾。6）測(cè)量速度：它表示DVM每秒鐘對(duì)被測(cè)電壓的測(cè)量次數(shù)或一次測(cè)量所需要的時(shí)間。3.A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理1）逐次比較式A／D轉(zhuǎn)換器逐次比較式A／D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，用被測(cè)電壓與D／A轉(zhuǎn)換器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并用比較結(jié)果控制D／A轉(zhuǎn)換器的輸入，使其輸出電壓大小向被測(cè)電壓靠近，直到兩者趨于相等為止。此時(shí)D／A轉(zhuǎn)換器的輸入量(比較寄存器的輸出量)即A／D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字量。3.A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理2）雙積分式A／D轉(zhuǎn)換器工作過(guò)程是：在同一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，首先對(duì)被測(cè)直流電壓Ux在限定時(shí)間T1內(nèi)進(jìn)行定時(shí)積分，然后切換積分器的輸入電壓，再進(jìn)行定值反向積分，直到積分器輸出電壓等于零為止。。4.數(shù)字電壓表的自動(dòng)功能1）自動(dòng)校零自動(dòng)校零可采用硬件方法或軟件方法。其中，硬件方法電路復(fù)雜，但速度快；軟件方法電路簡(jiǎn)單，但速度較慢。2）自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程包括降量程和升量程。任務(wù)4數(shù)字萬(wàn)用表1.特點(diǎn)一般的DVM所具有的準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、讀數(shù)迅速準(zhǔn)確、分辨力高、輸入阻抗高、能自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程等優(yōu)點(diǎn)外，體積小，可靠性好，測(cè)量功能齊全，操作簡(jiǎn)便。不足之處：不能反映被測(cè)量的連續(xù)變化過(guò)程和變化的趨勢(shì)2.基本結(jié)構(gòu)3.測(cè)量電路電壓測(cè)量電路3.測(cè)量電路電流測(cè)量電路3.測(cè)量電路電阻測(cè)量電路任務(wù)5電壓表的選用1.電壓表的選用原則（1）根據(jù)被測(cè)電壓的種類(lèi)(如直流、交流、脈沖、噪聲等)，選擇電壓表的類(lèi)型。（2）根據(jù)被測(cè)電壓的大小，選擇量程適宜的電壓表。（3）保證被測(cè)電壓的頻率不超出所選電壓表的頻率范圍。（4）在其他條件相同的情況下，應(yīng)盡量選擇輸入阻抗大的電壓表。（5）當(dāng)測(cè)量非正弦波電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓波形的特征，適當(dāng)選擇電壓表的類(lèi)型(峰值型、均值型或有效值型)，以便正確理解讀數(shù)的含義及對(duì)讀數(shù)進(jìn)行修正。（6）注意電壓表的誤差范圍，包括固有誤差及各種附加誤差，以保證測(cè)量精確度的要求。2.電壓表的正確使用（1）正確放置電壓表。（2）測(cè)量前，要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零和電氣調(diào)零。（3）有的電壓表在電氣調(diào)零后要進(jìn)行滿(mǎn)刻度校正。（4）注意被測(cè)電壓和電壓表間的連接。（5）正確選擇量程。（6）注意輸入阻抗的影響。（7）為了防止外界電磁場(chǎng)的干擾，除了應(yīng)選擇抗干擾能力強(qiáng)的電壓表、用高頻同軸電纜連接信號(hào)外，對(duì)于微伏級(jí)的電壓測(cè)量應(yīng)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。（8）測(cè)量電阻時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表的內(nèi)部電壓極性是紅表筆為“+”，黑表筆為“-”，而模擬萬(wàn)用表卻恰好相反，用它來(lái)判斷有關(guān)電路時(shí)應(yīng)注意。項(xiàng)目習(xí)題（部分）1.常用的模擬電壓表和數(shù)字電壓表各分為幾類(lèi)?2.用全波均值電壓表分別測(cè)量頻率相同的正弦波、三角波和方波電壓，若示值均為1V，試計(jì)算各種波形電壓的平均值、有效值和峰值各為多少。項(xiàng)目3信號(hào)源1234信號(hào)源概述正弦信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率合成器下一頁(yè)返回任務(wù)1信號(hào)源概述活動(dòng)1.信號(hào)源的概念信號(hào)源又稱(chēng)為信號(hào)發(fā)生器，是能夠?yàn)殡娮訙y(cè)量提供符合一定技術(shù)要求的電信號(hào)的設(shè)備。信號(hào)源是電子測(cè)量中使用最廣泛的、最基本的電子儀器之一。(1)信號(hào)仿真。(2)信號(hào)激勵(lì)。信號(hào)源可為某些電氣設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)激勵(lì)信號(hào)，如激勵(lì)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音等。(3)校準(zhǔn)源。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源可以作為校準(zhǔn)源，用來(lái)對(duì)一般信號(hào)源或其他測(cè)量?jī)x器進(jìn)行校準(zhǔn)。活動(dòng)2.信號(hào)源的分類(lèi)1.按信號(hào)的基波頻率分類(lèi)2.按信號(hào)的波形分類(lèi)按信號(hào)的波形分類(lèi)，信號(hào)源可分為正弦信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器、脈沖及數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、噪聲及偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器和任意波形發(fā)生器等。3.按其他特性分類(lèi)按是否利用頻率合成技術(shù)來(lái)區(qū)分，可將信號(hào)源分為頻率合成式與非頻率合成式兩大類(lèi)。按是否可接受編程控制，分為可程控儀器與非可程控儀器按儀器結(jié)構(gòu)和工作場(chǎng)合，分為臺(tái)式、裝架疊放式、便攜式、手持式和模塊式等。按系統(tǒng)使用的總線，分為GPIB式、VXI式和USB式等?；顒?dòng)3.信號(hào)源的主要技術(shù)指標(biāo)１.輸出頻率方面相對(duì)誤差：頻率穩(wěn)定度：經(jīng)過(guò)一定的預(yù)熱時(shí)間之后，信號(hào)源在規(guī)定時(shí)間內(nèi)頻率的相對(duì)變化。老化率：阿倫方差：反映頻率在短時(shí)間內(nèi)變化的常用指標(biāo)。輸出頻率范圍：頻率分辨力：信號(hào)源能夠精確控制的頻率可改變量。2.輸出幅度方面輸出幅度范圍是指信號(hào)源在保證波形失真度等技術(shù)指標(biāo)的情況下的輸出幅度的范圍。輸出幅度標(biāo)稱(chēng)值的準(zhǔn)確程度常用輸出幅度的絕對(duì)誤差與標(biāo)稱(chēng)值之比來(lái)衡量，也可把這個(gè)比值轉(zhuǎn)化為用分貝表示。3.輸出波形方面輸出波形方面的技術(shù)指標(biāo)經(jīng)常包含很多信號(hào)源在輸出波形方面的功能描述。4.其他技術(shù)指標(biāo)信號(hào)源除了輸出頻率、幅度和波形三個(gè)方面的技術(shù)指標(biāo)以外，其他技術(shù)指標(biāo)也不少。任務(wù)2正弦信號(hào)發(fā)生器活動(dòng)1.低頻信號(hào)發(fā)生器1.技術(shù)指標(biāo)2.組成原理(1)主振器。用來(lái)產(chǎn)生低頻的正弦波信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)功能。(2)電壓放大器：用來(lái)放大主振器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)，滿(mǎn)足信號(hào)發(fā)生器對(duì)輸出信號(hào)幅度的要求，并將振蕩器與功率輸出器隔離，防止因輸出負(fù)載變化而影響振蕩頻率的穩(wěn)定。功率放大器：提供足夠的輸出功率。2.組成原理(3)輸出衰減器：用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，使之達(dá)到所需要的值。通常，低頻信號(hào)發(fā)生器采用連續(xù)衰減器和步級(jí)衰減器配合進(jìn)行衰減。阻抗變換器：用來(lái)使輸出端在連接不同的負(fù)載時(shí)都能得到最大的輸出功率。(4)監(jiān)測(cè)電壓表。用來(lái)監(jiān)測(cè)振蕩器輸出電壓的大小，或監(jiān)測(cè)輸出功率?；顒?dòng)2.高頻信號(hào)發(fā)生器

高頻信號(hào)發(fā)生器，是指向各種高頻電子設(shè)備和電路提供高頻信號(hào)能量或高頻標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)源，可以用來(lái)測(cè)試電氣性能，如接收機(jī)靈敏度、選擇性等。2.主要技術(shù)指標(biāo)2.組成原理(1)主振級(jí)。用來(lái)產(chǎn)生具有一定頻率調(diào)節(jié)范圍的高頻正弦波信號(hào)。(2)緩沖級(jí)。用來(lái)放大主振級(jí)輸出的高頻信號(hào)，并在主振級(jí)和后續(xù)電路間起隔離作用，以提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。(3)調(diào)制信號(hào)發(fā)生器。高頻信號(hào)發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)發(fā)生器有內(nèi)調(diào)制信號(hào)和外調(diào)制信號(hào)兩種。外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制。2.組成原理(4)調(diào)制級(jí)。載頻的調(diào)幅調(diào)制級(jí)通常在末級(jí)或末前級(jí)進(jìn)行，這樣能減小由于放大器的非線性所產(chǎn)生的高次諧波輸出。(5)輸出級(jí)。作用有3點(diǎn)：①衰減、放大及調(diào)制輸出信號(hào)，使信號(hào)發(fā)生器輸出電平有足夠的調(diào)節(jié)范圍；②濾除不需要的頻率分量；③保證輸出端有固定的50Ω輸出阻抗。(6)可變電抗器。用來(lái)與主振級(jí)的諧振電路耦合，使主振級(jí)產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)?；顒?dòng)3.正弦信號(hào)發(fā)生器的主要技術(shù)特性1.頻率特性(1)有效頻率范圍。是指在各項(xiàng)指標(biāo)都能得到保證的情況下，信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率范圍。(2)頻率準(zhǔn)確度。是指信號(hào)發(fā)生器輸出頻率的實(shí)際值與頻率顯示值之間的相對(duì)誤差。(3)頻率穩(wěn)定度。是指信號(hào)發(fā)生器在一定時(shí)間內(nèi)維持其輸出信號(hào)頻率不變的能力。2.輸出特性(1)輸出電平。是指輸出信號(hào)幅度的有效范圍，可用相對(duì)電平(dB)或絕對(duì)電平(V，mV，μV)表示。(2)輸出電平準(zhǔn)確度。是指信號(hào)發(fā)生器輸出電平的實(shí)際值與顯示值之間的相對(duì)誤差，通常在±(3％～10％)范圍內(nèi)。(3)輸出阻抗。低頻信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為600Ω(或1kΩ)，高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有50Ω或75Ω擋。3.調(diào)制特性(1)調(diào)制信號(hào)。調(diào)制信號(hào)既可以是由內(nèi)調(diào)制振蕩器產(chǎn)生的，也可以是由外部輸入的。同時(shí)，調(diào)制信號(hào)的頻率既可以是固定的，也可以是連續(xù)調(diào)節(jié)的。(2)調(diào)制類(lèi)型。信號(hào)發(fā)生器中的調(diào)制類(lèi)型一般有調(diào)幅、調(diào)頻和脈沖調(diào)制等幾種。(3)調(diào)制系數(shù)的有效范圍。是指在保證信號(hào)發(fā)生器的各項(xiàng)指標(biāo)正常的情況下，所得到的調(diào)制系數(shù)的最大范圍?；顒?dòng)4.典型產(chǎn)品介紹1.主要技術(shù)參數(shù)2.操作方法(1)選擇頻率(2)輸出電壓(3)輸出功率(4)過(guò)載保護(hù)(5)交流電壓表任務(wù)3函數(shù)信號(hào)發(fā)生器活動(dòng)1.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的概念函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是能夠輸出正弦波、方波、三角波、鋸齒波等多種波形信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，由于這些輸出波形均可用數(shù)學(xué)函數(shù)描述，故稱(chēng)為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。其中，正弦波、方波、三角波是最為常用的3種波形。有的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器還具有調(diào)制功能，可以進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈沖調(diào)制和壓控振蕩器（VCO）控制?；顒?dòng)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作原理1.由方波產(chǎn)生三角波、正弦波首先由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生方波信號(hào)；然后用積分器將方波信號(hào)變?yōu)槿遣ㄐ盘?hào)；再用函數(shù)變換網(wǎng)絡(luò)將三角波信號(hào)變換成正弦波信號(hào)。2.由正弦波產(chǎn)生方波、三角波首先采用文氏橋振蕩器產(chǎn)生很好的正弦波，頻率在20Hz～20kHz范圍內(nèi)，諧波失真度可小于0.1％；然后把正弦信號(hào)送至整形電路限幅，再經(jīng)微分、單穩(wěn)態(tài)調(diào)寬、放大，便得到幅度可調(diào)的正負(fù)矩形脈沖，且其寬度可在0.1～10000μs范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，脈沖前沿小于40ns；再把負(fù)矩形脈沖送至鋸齒波形成電路，從而得到掃描時(shí)間可連續(xù)調(diào)節(jié)的鋸齒波信號(hào)。3.由三角波產(chǎn)生方波、正弦波在一些新型的晶體管化和集成化的函數(shù)發(fā)生器中，也可采用正、負(fù)電流源對(duì)積分電容充放電，可以產(chǎn)生線性很好的三角波。然后，三角波再經(jīng)正弦波形成網(wǎng)絡(luò)，可輸出正弦波。最后，三角波、方波和正弦波信號(hào)經(jīng)選擇開(kāi)關(guān)送往輸出放大器放大后輸出。輸出端接有衰減器，調(diào)整輸出電壓的大小。活動(dòng)3.典型產(chǎn)品介紹1.主要技術(shù)參數(shù)2.操作方法(1)按下“電源”按鈕，接通電源，預(yù)熱5～10min。(2)按下“內(nèi)測(cè)外測(cè)”按鈕，處于“內(nèi)測(cè)”位置，頻率顯示器即顯示輸出信號(hào)頻率。(3)按下“波形”按鈕，選擇想要輸出的信號(hào)波形。(4)按下“頻率選擇”按鈕，進(jìn)行頻率粗調(diào)。旋轉(zhuǎn)“頻率調(diào)節(jié)”旋鈕，進(jìn)行頻率細(xì)調(diào)。(5)按下“衰減dB”按鈕衰減輸出信號(hào)(輸出幅度粗調(diào))。2.操作方法(6)若輸出波形為方波，可將“脈寬調(diào)節(jié)”旋鈕拉出并旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)輸出矩形波的占空比。(7)將開(kāi)路電纜接至“輸出”插座，即可輸出信號(hào)。(8)在“輸入”插座接一輸入信號(hào)，并將“內(nèi)測(cè)外測(cè)”按鈕彈起，則頻率顯示器顯示輸入信號(hào)的頻率，此時(shí)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器相當(dāng)于一臺(tái)頻率計(jì)，可以測(cè)量外部輸入的信號(hào)頻率。任務(wù)4頻率合成器活動(dòng)1.技術(shù)指標(biāo)和分類(lèi)1.頻率合成器的技術(shù)指標(biāo)(1)相位噪聲。單邊帶相位噪聲是指在一側(cè)邊帶中偏離載波f0一定頻率，在1Hz帶寬內(nèi)噪聲功率頻譜的積分與載波加邊帶功率之和的比。(2)諧波頻譜及雜散頻譜。諧波頻譜是指基波整數(shù)倍頻率的頻譜。雜散頻譜是指諧波以外的離散頻譜。(3)頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間。是指信號(hào)源從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)換到另一頻率所需的時(shí)間。2.頻率合成器的分類(lèi)頻率合成器的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段：第一階段是模擬直接合成技術(shù)；第二階段是間接合成技術(shù)(又稱(chēng)鎖相合成技術(shù))；第三階段是數(shù)字直接合成技術(shù)。其中，模擬直接合成法和數(shù)字直接合成法統(tǒng)稱(chēng)為直接合成法。2.頻率合成器的分類(lèi)(1)模擬直接合成。是指將一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)頻率，通過(guò)倍頻、分頻、混頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算(加、減、乘、除)，合成所需頻率，并用窄帶濾波器將其選出。(2)間接合成。也叫鎖相合成，是指通過(guò)鎖相環(huán)來(lái)完成頻率的加、減、乘、除運(yùn)算，得到所需頻率。(3)數(shù)字直接合成。以合成正弦波為例，數(shù)字直接合成法首先把一個(gè)周期的正弦波按一定的相位間隔分成若干離散點(diǎn)，求出相應(yīng)點(diǎn)的正弦函數(shù)值；再將這些數(shù)值依次寫(xiě)入ROM中，構(gòu)成一個(gè)正弦表?；顒?dòng)2.鎖相式頻率合成器1.鎖相環(huán)的工作原理1.鎖相環(huán)的工作原理一個(gè)基本的鎖相環(huán)是由鑒相器(PD)、低通濾波器(LPF)、壓控振蕩器(VCO)組成的。鑒相器用于將輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位進(jìn)行比較，然后輸出與兩信號(hào)的相位差成正比例的誤差電壓；低通濾波器用來(lái)濾除誤差電壓中的高頻分量和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；壓控振蕩器用來(lái)接受濾波器輸出電壓的控制，使其振蕩頻率向輸入信號(hào)的頻率靠近，直至鎖定。2.常用基本鎖相單元(1)倍頻式鎖相環(huán)。倍頻式鎖相環(huán)的輸出頻率為基準(zhǔn)頻率的整數(shù)倍。脈沖倍頻環(huán)的基準(zhǔn)頻率通常由石英振蕩器產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)脈沖形成電路形成脈沖供給鑒相器。數(shù)字倍頻環(huán)是在基本鎖相環(huán)的反饋支路中加入了數(shù)字分頻器。2.常用基本鎖相單元(2)分頻式鎖相環(huán)。分頻式鎖相環(huán)對(duì)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行分頻。2.常用基本鎖相單元(3)混頻式鎖相環(huán)?；祛l式鎖相環(huán)通常對(duì)基準(zhǔn)頻率做一些加減運(yùn)算。3.多環(huán)合成單元由基本鎖相單元單獨(dú)構(gòu)成的信號(hào)源稱(chēng)為單環(huán)合成單元。由兩個(gè)或兩個(gè)以上基本鎖相單元構(gòu)成的鎖相電路稱(chēng)為多環(huán)合成單元?；顒?dòng)3.直接數(shù)字頻率合成器1.DDFS的工作原理2.頻率分辨率和輸出頻率(1)頻率分辨力。在不少DDFS型頻率合成器中，不用相位碼而用相位碼高位作為波形存儲(chǔ)器地址，這主要是為了進(jìn)一步提高頻率分辨力。(2)輸出頻率。目前使用較多的仍是鎖相式頻率合成器?；顒?dòng)4.任意波形發(fā)生器1.AWG的產(chǎn)生AWG是指能產(chǎn)生所要求的任意波形的信號(hào)源。與以往的頻率合成器不同，AWG除了具有信號(hào)源的共有技術(shù)指標(biāo)和放大、衰減等有共性的電路之外，還有它特有的功能要求和技術(shù)指標(biāo)。例如，它區(qū)別于其他信號(hào)源的一項(xiàng)功能就是可以提供很方便的波形設(shè)置方法。2.AWG的技術(shù)指標(biāo)(1)最高采樣率。指輸出波形中采樣點(diǎn)的最高速率。(2)幅度分辨率。用來(lái)表示AWG所能表現(xiàn)的幅度細(xì)小變化的程度。(3)波形存儲(chǔ)器容量。也叫波形存儲(chǔ)器深度，是指每個(gè)通道能存儲(chǔ)的最大點(diǎn)數(shù)。(4)通道的數(shù)目。多通道的AWG更容易表現(xiàn)復(fù)雜波形，所以通道數(shù)目是AWG中很重要的參數(shù)。3.任意波形數(shù)據(jù)的建立方法(1)直接繪圖輸入。(2)表格法。(3)波形直接輸入。(4)數(shù)學(xué)表達(dá)式。(5)逐點(diǎn)輸入與內(nèi)插法配合。項(xiàng)目習(xí)題（部分）1.簡(jiǎn)述信號(hào)發(fā)生器的概念及作用。2.正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo)有哪些?各具有什么含義？3.脈沖信號(hào)發(fā)生器與數(shù)字信號(hào)發(fā)生器有何區(qū)別?4.低頻信號(hào)發(fā)生器由哪幾部分組成?各單元的功能是什么?5.高頻信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的調(diào)制方式一般有哪兩種?在這兩種調(diào)制方式下，主振級(jí)各輸出什么波形?項(xiàng)目4示波器1234示波器概述通用示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器通用示波器的選用下一頁(yè)返回5示波器的基本測(cè)量方法任務(wù)1示波器概述活動(dòng)1.示波器概述示波器是電子測(cè)量中最常用的一種儀器。它既可以直觀地顯示電信號(hào)的時(shí)域波形圖像，并根據(jù)波形測(cè)量信號(hào)的電壓、頻率、周期、相位和調(diào)幅系數(shù)等參數(shù)，也可間接觀測(cè)電路的有關(guān)參數(shù)及元器件的伏安特性。根據(jù)目前發(fā)展的現(xiàn)狀，示波器主要分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩種，進(jìn)一步可分為以下幾類(lèi)：通用示波器(包括簡(jiǎn)易示波器、慢掃描示波器、多線示波器和多蹤示波器等)、取樣示波器、存儲(chǔ)示波器和特種示波器等?；顒?dòng)2.示波器的工作原理1.陰極射線示波管示波器將電信號(hào)波形轉(zhuǎn)換成人眼能直接觀察的圖像，是通過(guò)其核心部件——陰極射線示波管——來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它的電氣結(jié)構(gòu)包括3個(gè)部分：電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。整個(gè)密封在玻璃殼內(nèi)，成為大型的電真空器件。就其用途而言，它是把電信號(hào)變成光信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。2.波形顯示原理示波器之所以能用來(lái)觀測(cè)信號(hào)波形是基于示波管的線性偏轉(zhuǎn)特性，也就是電子束的偏轉(zhuǎn)距離正比于加到偏轉(zhuǎn)板上的電壓大小。電子束沿垂直和水平兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的，打在熒光屏上亮點(diǎn)的位置取決于同時(shí)加在兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板上的電壓。掃描、波形顯示、同步掃描過(guò)程中的增輝X-Y顯示方式活動(dòng)3.示波器的結(jié)構(gòu)１.示波器的水平系統(tǒng)產(chǎn)生并放大一個(gè)與時(shí)間呈現(xiàn)線性關(guān)系的鋸齒波電壓，該電壓使電子束沿水平方向隨時(shí)間線性偏移，形成時(shí)間基線；選擇適當(dāng)?shù)挠|發(fā)或同步信號(hào)，并在此信號(hào)作用下產(chǎn)生穩(wěn)定的掃描電壓，以確保顯示波形的穩(wěn)定；產(chǎn)生增輝或消隱信號(hào)，控制示波器的Z通道。現(xiàn)代通用示波器的X通道至少包括觸發(fā)整形電路、掃描發(fā)生器和X放大器電路。2.示波器的垂直系統(tǒng)Y通道要探測(cè)被測(cè)信號(hào)，并對(duì)它進(jìn)行不失真地衰減和放大；還要具有倒相作用，以便將被測(cè)信號(hào)對(duì)稱(chēng)地加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板。另外，為了和X通道相配合，Y通道還應(yīng)有延時(shí)功能，并能向X通道提供內(nèi)觸發(fā)源。輸入電路延遲線放大器觸發(fā)放大電路3.示波器的主機(jī)系統(tǒng)示波器的主機(jī)系統(tǒng)包括高/低壓電源、陰極射線示波管及其顯示電路、Z軸電路和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器等。(1)高/低壓電源。低壓電源為示波器中的電子線路提供所需的直流電壓。(2)顯示電路。顯示電路包括陰極射線示波管和為示波管各個(gè)電極提供電壓的電路、光跡旋轉(zhuǎn)電路及Z軸電路。(3)校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。任務(wù)2通用示波器活動(dòng)1.工作過(guò)程將被測(cè)信號(hào)經(jīng)探頭加到示波器的Y輸入端，經(jīng)衰減、前置放大和倒相后，再經(jīng)延遲線延遲時(shí)間和Y后置放大器放大，輸出足夠大的推挽信號(hào)，然后加在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，以控制電子束作垂直方向的偏轉(zhuǎn)。活動(dòng)2.多波形顯示所謂多波形顯示，就是在同一臺(tái)示波器上“同時(shí)”顯示多個(gè)既相關(guān)又相互獨(dú)立的被測(cè)信號(hào)波形。1.雙線示波器雙線示波器是把兩個(gè)相互獨(dú)立的電子槍和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)封裝在同一個(gè)示波管內(nèi)，利用同一熒光屏加以顯示。2.雙蹤示波器使用單束示波管，利用Y軸電子開(kāi)關(guān)，采用時(shí)間分割的方法輪流地將兩個(gè)信號(hào)接至同一垂直偏轉(zhuǎn)板，實(shí)現(xiàn)雙蹤顯示?；顒?dòng)3.通用示波器的正確使用1.使用要點(diǎn)輝度聚焦：應(yīng)使用光點(diǎn)聚焦，不要用掃描線聚焦。測(cè)量連接探頭：目前，常用的探頭是無(wú)源探頭，靈敏度穩(wěn)定度2.儀器使用前的自校(1)光跡水平位置調(diào)整。調(diào)節(jié)示波器，使之出現(xiàn)清晰的掃描基線。(2)儀器自校及探頭補(bǔ)償。用本儀器附件中的探頭接到CH1連接插座，探頭鉤在校準(zhǔn)信號(hào)輸出插座上，垂直方式開(kāi)關(guān)置于CH1，調(diào)節(jié)CH1移位、X移位及其他控制裝置。3.基本操作步驟（1）開(kāi)機(jī)前，檢查電源電壓與儀器的工作電壓是否相符，若不符合禁止使用。（2）開(kāi)機(jī)預(yù)熱，調(diào)節(jié)輝度和聚焦旋鈕使亮度適中，聚焦最佳。（3）使用前，使用儀器內(nèi)部的探頭校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。（4）根據(jù)被測(cè)信號(hào)，選擇正確的輸入耦合方式、觸發(fā)方式、掃描工作方式和垂直工作方式。（5）根據(jù)被測(cè)信號(hào)的電壓和周期，選擇適當(dāng)?shù)腨軸靈敏度和X軸掃描速度。（6）調(diào)節(jié)垂直位移和水平位移，使波形在示波管屏幕的有效面積內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。任務(wù)3數(shù)字存儲(chǔ)示波器活動(dòng)1.工作原理活動(dòng)2常見(jiàn)功能活動(dòng)3特點(diǎn)活動(dòng)4主要技術(shù)指標(biāo)活動(dòng)5顯示方式活動(dòng)1.工作原理1.取樣與A／D轉(zhuǎn)換(1)取樣。將連續(xù)波形離散化是通過(guò)取樣來(lái)完成的，取樣可分為實(shí)時(shí)取樣和等效實(shí)時(shí)取樣(非實(shí)時(shí)取樣)兩種方式。取樣方式主要取決于取樣脈沖的產(chǎn)生方法。（2）A/D轉(zhuǎn)換。A／D轉(zhuǎn)換器是波形存儲(chǔ)的關(guān)鍵部件，它決定了示波器的最高取樣速度、存儲(chǔ)帶寬和垂直分辨力等多項(xiàng)指標(biāo)。目前，A／D轉(zhuǎn)換的形式有逐次比較型、并聯(lián)型、串并聯(lián)型以及CCD器件與A／D轉(zhuǎn)換器相配合的形式等。2.數(shù)字時(shí)基發(fā)生器數(shù)字時(shí)基發(fā)生器用于產(chǎn)生取樣脈沖信號(hào)，以控制A／D轉(zhuǎn)換器的取樣速度和存儲(chǔ)器的寫(xiě)入速度。當(dāng)示波器工作于實(shí)時(shí)取樣狀態(tài)時(shí)，時(shí)基發(fā)生器相當(dāng)于掃描時(shí)間因數(shù)控制器，它實(shí)際上是一個(gè)時(shí)基分頻器，先由晶振產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，再用若干分頻器將其分頻，即可得到各種不同的時(shí)基信號(hào)。由該信號(hào)來(lái)控制A／D轉(zhuǎn)換器，即可得不同的取樣速度。3.地址計(jì)數(shù)器用來(lái)產(chǎn)生存儲(chǔ)器的地址信號(hào)，它由二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成。計(jì)數(shù)器的位數(shù)由存儲(chǔ)長(zhǎng)度來(lái)決定。4.存儲(chǔ)器為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高速信號(hào)的測(cè)量，應(yīng)該選用存儲(chǔ)速度較高的RAM。5.預(yù)置觸發(fā)功能預(yù)置觸發(fā)功能含有延遲觸發(fā)和負(fù)延遲觸發(fā)兩種情況。活動(dòng)2.數(shù)字示波器的常見(jiàn)功能數(shù)字示波器大多具有模擬示波器的基本功能，如基本顯示波形的功能、XY工作模式、基本觸發(fā)方式等。數(shù)字示波器比模擬示波器增加了多種有用的功能，最常見(jiàn)的有自動(dòng)標(biāo)定、自動(dòng)參數(shù)測(cè)量、波形和設(shè)置狀態(tài)的存儲(chǔ)、接口總線及輸出打印、顯示平均及曲線擬合(內(nèi)插方法)、帶寬濾波器接入、觸發(fā)工作模式及觸發(fā)條件選擇、光標(biāo)測(cè)量?；顒?dòng)3.數(shù)字存儲(chǔ)示波器的特點(diǎn)(1)對(duì)波形的取樣、存儲(chǔ)與波形的顯示可以分離。(2)能長(zhǎng)期存儲(chǔ)信號(hào)。(3)具有先進(jìn)的觸發(fā)功能。(4)具有很強(qiáng)的處理能力。(5)便于觀測(cè)單次過(guò)程和緩慢變化的信號(hào)。(6)具有多種顯示方式。(7)可用字符顯示測(cè)量結(jié)果。(8)便于程控和用多種方式輸出。(9)便于進(jìn)行功能擴(kuò)展。(10)實(shí)現(xiàn)多通道混合信號(hào)測(cè)量。(11)便攜式示波器?；顒?dòng)4.數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要技術(shù)指標(biāo)1.最高取樣速度最高取樣速度是指單位時(shí)間內(nèi)取樣的次數(shù)，也稱(chēng)數(shù)字化速度，用每秒鐘完成的A／D轉(zhuǎn)換的最高次數(shù)來(lái)衡量，常以頻率來(lái)表示。2.存儲(chǔ)帶寬由A／D轉(zhuǎn)換器的最高速度決定。存儲(chǔ)帶寬主要反映在最大數(shù)字化速度(取樣速度)時(shí)還要能分辨多位數(shù)(精確度要求)。3.分辨力分辨力是指示波器能分辨的最小電壓或最小時(shí)間增量，即量化的最小單元。4.存儲(chǔ)容量：又稱(chēng)記錄長(zhǎng)度。與水平分辨力在數(shù)值上互為倒數(shù)。它以采集存儲(chǔ)器(主存儲(chǔ)器)的最大存儲(chǔ)容量來(lái)表示，常以字(Word)為單位。5.讀出速度：是指將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的速度，常用(時(shí)間)／div來(lái)表示?；顒?dòng)5.數(shù)字存儲(chǔ)示波器的顯示方式1.存儲(chǔ)顯示存儲(chǔ)顯示是數(shù)字存儲(chǔ)示波器最基本的顯示方式。它顯示的波形是由一次觸發(fā)捕捉到的信號(hào)片斷，即在一次觸發(fā)形成并完成信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，通過(guò)控制存儲(chǔ)器的地址依次將數(shù)據(jù)讀出，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換穩(wěn)定地顯示在顯示器屏幕上。存儲(chǔ)顯示根據(jù)讀出方法的不同，可分為CPU控制方式和直接控制方式。2.雙蹤顯示與存儲(chǔ)方式密切相關(guān)。存儲(chǔ)時(shí)，為了使兩條復(fù)現(xiàn)的波形在時(shí)間上保持原有的對(duì)應(yīng)關(guān)系，常采用交替存儲(chǔ)技術(shù)。3.鎖存和半存顯示鎖存顯示就是把一幅波形數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器之后，只允許從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，不準(zhǔn)再寫(xiě)入新數(shù)據(jù)。半存顯示是指波形被存儲(chǔ)之后，允許存儲(chǔ)器奇數(shù)(或偶數(shù))地址中的內(nèi)容更新，但偶數(shù)(或奇數(shù))地址中的內(nèi)容保持不變。4.滾動(dòng)顯示滾動(dòng)顯示是數(shù)字存儲(chǔ)示波器一項(xiàng)很有特點(diǎn)的顯示方式。它的表現(xiàn)形式是被測(cè)波形連續(xù)不斷地從屏幕右端進(jìn)入，從屏幕左端移出。5.插值顯示一般情況下，數(shù)字存儲(chǔ)示波器屏幕顯示的波形由一些密集的點(diǎn)構(gòu)成，稱(chēng)為點(diǎn)顯示。任務(wù)4通用示波器的選用活動(dòng)1.根據(jù)被測(cè)信號(hào)的特性選擇如果只定性觀察一般的正弦波或其他重復(fù)信號(hào)的波形，當(dāng)頻率不高時(shí)，可選用普通示波器或簡(jiǎn)易示波器等，并要求其掃描時(shí)間應(yīng)能顯示適當(dāng)周期數(shù)目的信號(hào)。如果觀察非周期信號(hào)或?qū)挾群苄〉拿}沖信號(hào)，應(yīng)當(dāng)選用具有觸發(fā)掃描或單次掃描的寬頻帶示波器，掃描速度的選取應(yīng)能使顯示的脈沖信號(hào)占有熒光屏的大部分。如果觀察快速變化的非周期性信號(hào)，則應(yīng)選用高速示波器。如果觀察低頻緩慢變化的信號(hào)，可選用低頻示波器或長(zhǎng)余輝慢掃描示波器。如果需要對(duì)兩個(gè)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，則應(yīng)選用雙蹤示波器。如果需要同時(shí)觀測(cè)多個(gè)被測(cè)信號(hào)，則應(yīng)采用多Y通道的示波器，如四蹤的或八蹤的。如果希望對(duì)被測(cè)信號(hào)波形的局部突出顯示，則可采用雙時(shí)基示波器，利用延遲掃描功能來(lái)突出顯示其局部。如果希望波形存儲(chǔ)起來(lái)以供事后進(jìn)行分析研究，可選擇數(shù)字存儲(chǔ)示波器。活動(dòng)2.根據(jù)示波器的性能選擇(1)頻帶寬度和上升時(shí)間。(2)垂直靈敏度。決定了對(duì)被測(cè)信號(hào)在垂直方向的展示能力。一般地，通用示波器的最高靈敏度可達(dá)10～20mV／div(3)輸入阻抗。是被測(cè)電路的額外負(fù)載，(4)掃描速度。決定了在水平方向?qū)π盘?hào)的展示能力。任務(wù)5示波器的基本測(cè)量方法活動(dòng)1.模擬示波器的測(cè)量方法1.電壓測(cè)量電壓測(cè)量方法是先在示波器屏幕上測(cè)出被測(cè)電壓的波形高度，然后與相應(yīng)通道的偏轉(zhuǎn)因數(shù)相乘即可。直流電壓測(cè)量的測(cè)量方法如下：（1）先將示波器各旋鈕調(diào)到工作狀態(tài)，使之出現(xiàn)掃描線，然后調(diào)節(jié)Y軸“移位”旋鈕使掃描線位于熒光屏幕中間。(2)確定被測(cè)電壓的極性。接入被測(cè)電壓，將耦合方式開(kāi)關(guān)置于“DC”，注意掃描光跡的偏移方向。若光跡向上偏移，則被測(cè)電壓為正極性，否則為負(fù)極性。(3)將耦合方式開(kāi)關(guān)再置于“j”，然后按照直流電壓極性的反方向，將掃描線調(diào)到熒光屏刻度線的最低或最高位置上，并定為零電平線，此后不再動(dòng)Y“移位”旋鈕。(4)測(cè)量直流電壓值。將耦合方式開(kāi)關(guān)再撥到“DC”位置上，選擇合適的Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V／div)，使屏幕盡可能多地顯示覆蓋垂直分度，以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。2.時(shí)間測(cè)量時(shí)間測(cè)量包括測(cè)量信號(hào)周期、脈沖寬度和前后沿等。當(dāng)用示波器測(cè)量時(shí)間時(shí)，應(yīng)注意時(shí)基因數(shù)的微調(diào)應(yīng)置于“校準(zhǔn)”位置(順時(shí)針旋到底)，同時(shí)還要注意有沒(méi)有掃描擴(kuò)展。(1)測(cè)量正弦波周期。(2)測(cè)量?jī)蓚€(gè)脈沖信號(hào)的時(shí)間差。3.比值測(cè)量活動(dòng)2.數(shù)字存儲(chǔ)示波器的測(cè)量方法1.進(jìn)行光標(biāo)測(cè)量(1)測(cè)量脈沖上升時(shí)間。(2)測(cè)量脈沖上沖幅值。2.捕捉單次信號(hào)步驟如下：調(diào)整“V／div”和“s／div”旋鈕，為觀察的信號(hào)建立合適的垂直與水平范圍；按下取樣按鈕，以顯示采集菜單；按下峰值檢測(cè)按鈕；按下觸發(fā)菜單按鈕，以顯示觸發(fā)菜單；按下觸發(fā)方式按鈕，以選擇單次觸發(fā)；按下斜率按鈕，以選擇上升沿；旋轉(zhuǎn)電平旋鈕，以調(diào)整觸發(fā)電平至繼電器的打開(kāi)電壓與關(guān)閉電壓的中間值?；顒?dòng)3.儀器操作和管理注意事項(xiàng)不少儀器，特別是進(jìn)口或出口儀器，都可以選擇采用交流220V或110V供電，一般由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)或熔斷絲(保險(xiǎn)絲)進(jìn)行位置切換。在使用儀器前，要仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，特別是要遵守說(shuō)明書(shū)中對(duì)安全操作的提示。項(xiàng)目習(xí)題（部分）1.示波管由哪些部分組成，各部分的作用是什么?2.通用示波器應(yīng)包括哪些基本單元?各有何功能?3.如果掃描正程時(shí)間是回程時(shí)間的4倍，要觀察頻率為2000Hz的正弦波電壓的4個(gè)周期，連續(xù)掃描的頻率應(yīng)該是多少?4.如果被測(cè)信號(hào)(設(shè)為正弦波)的頻率為600Hz，而線性?huà)呙桦妷旱念l率為400Hz，試?yán)L出熒光屏上所顯示的波形圖。項(xiàng)目5電子計(jì)數(shù)器1234電子計(jì)數(shù)器的概念電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量原理電子計(jì)數(shù)器的誤差分析通用計(jì)數(shù)器的使用注意事項(xiàng)下一頁(yè)返回56兩種典型通用電子計(jì)數(shù)器電子計(jì)數(shù)器的前景學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電子測(cè)量的概念、技術(shù)性能和基本組成。掌握電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量原理、誤差分析。理解通用計(jì)數(shù)器的使用注意事項(xiàng)。掌握兩種典型的通用電子計(jì)數(shù)器。理解電子計(jì)數(shù)器的前景。返回任務(wù)1電子計(jì)數(shù)器的概念活動(dòng)1.電子計(jì)數(shù)器的概念“時(shí)間”一般有兩種含義：一是指“時(shí)刻”，用于指明某現(xiàn)象在何時(shí)發(fā)生；二是指“間隔”，即兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，用于指明某現(xiàn)象持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。頻率和時(shí)間的測(cè)量方法較多，示波器是通過(guò)顯示波形測(cè)量信號(hào)的周期與頻率的，但采用最多且最基本的方法為計(jì)數(shù)器法，所使用的儀器是電子計(jì)數(shù)器。按照其測(cè)試功能的不同，電子計(jì)數(shù)器可分為以下3類(lèi)。（1）通用計(jì)數(shù)器。通常指多功能計(jì)數(shù)器，它一般都具有測(cè)量頻率、周期、頻率比、時(shí)間間隔和累加計(jì)數(shù)等功能。配以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換插件，還可擴(kuò)展其測(cè)試功能。（2）頻率計(jì)數(shù)器。頻率計(jì)數(shù)器通常只具有測(cè)頻和計(jì)數(shù)功能。測(cè)量高頻和微波頻率的計(jì)數(shù)器多屬此類(lèi)。（3）計(jì)算計(jì)數(shù)器。它是一種帶有微處理器的具有計(jì)算功能的計(jì)數(shù)器，除了具有通用計(jì)數(shù)器的功能外，還能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、求解比較復(fù)雜的方程等?；顒?dòng)2電子計(jì)數(shù)器的技術(shù)性能1.測(cè)試功能測(cè)試功能通常包括測(cè)量頻率、測(cè)量周期、測(cè)量頻率比、時(shí)間間隔、累加計(jì)數(shù)和自校等。2.測(cè)量范圍不同的測(cè)量功能，其測(cè)量范圍含義也不同。例如，測(cè)量頻率時(shí)指頻率的上、下限，測(cè)量周期時(shí)指周期(時(shí)間單位)的最大、最小值。3.輸入特性電子計(jì)數(shù)器一般有2～3個(gè)輸入通道，各個(gè)通道有著不同的特性。具體有輸入靈敏度、輸入耦合方式、輸入阻抗、最大輸入電壓。4.測(cè)量準(zhǔn)確度電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量準(zhǔn)確度一般用測(cè)量誤差來(lái)表示，由實(shí)際誤差和計(jì)數(shù)誤差共同決定。5.顯示及工作方式（1）顯示位數(shù)。顯示位數(shù)指電子計(jì)數(shù)器顯示的數(shù)字位數(shù)。（2）顯示時(shí)間。顯示時(shí)間指一次測(cè)量結(jié)束顯示測(cè)量結(jié)果的持續(xù)時(shí)間，顯示時(shí)間通常可調(diào)節(jié)。（3）顯示方式。電子計(jì)數(shù)器的顯示方式一般分為有記憶顯示和不記憶顯示兩種方式。6.閘門(mén)時(shí)間和時(shí)標(biāo)機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)源提供的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)包括閘門(mén)時(shí)間信號(hào)和時(shí)標(biāo)信號(hào)兩種，可以有多種選擇。7.輸出電子計(jì)數(shù)器可以輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(頻率)信號(hào)的種類(lèi)、輸出數(shù)據(jù)的編碼方式及輸出電平等。活動(dòng)3電子計(jì)數(shù)器的基本組成通用電子計(jì)數(shù)器的基本電路主要包括A、B輸入通道，主門(mén)，時(shí)基單元，控制單元，計(jì)數(shù)與顯示單元等。1.A、B輸入通道輸入通道的作用是將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整、波形整形和阻抗變換，使其變換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖。（1）A輸入通道。A輸入通道是計(jì)數(shù)(脈沖)信號(hào)的輸入電路（2）B輸入通道。B輸入通道是閘門(mén)時(shí)間信號(hào)的通路，用于控制主門(mén)是否開(kāi)通。2.主門(mén)主門(mén)又稱(chēng)閘門(mén)，它控制計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)能否進(jìn)入計(jì)數(shù)器。主門(mén)電路是一個(gè)雙輸入端邏輯與門(mén)。3.時(shí)基單元時(shí)基單元主要由晶體振蕩器、分頻及倍頻器組成，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。4.控制單元控制單元能產(chǎn)生各種控制信號(hào)去控制和協(xié)調(diào)通用計(jì)數(shù)器各單元的工作，以使整機(jī)按一定的工作程序自動(dòng)完成測(cè)量任務(wù)。5.計(jì)數(shù)與顯示單元本單元對(duì)主門(mén)輸出的脈沖計(jì)數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)字顯示計(jì)數(shù)結(jié)果。通常它由二-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼器和數(shù)字顯示器等組成。任務(wù)2電子計(jì)數(shù)器的測(cè)量原理活動(dòng)1.測(cè)量頻率頻率是指一個(gè)周期性過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)重復(fù)的次數(shù)。當(dāng)測(cè)量同一個(gè)信號(hào)的頻率時(shí)，若閘門(mén)時(shí)間增加，測(cè)量結(jié)果不變，但有效數(shù)字的位數(shù)增加，因而提高了測(cè)量精確度?；顒?dòng)2測(cè)量周期周期是頻率的倒數(shù)，因此，在測(cè)量周期時(shí)，可以把測(cè)量頻率時(shí)的計(jì)數(shù)信號(hào)和門(mén)控信號(hào)的來(lái)源相對(duì)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了提高測(cè)量精確度，還可采用多周期法(又稱(chēng)周期倍乘)，周期倍乘率(K)的改變與顯示屏上小數(shù)點(diǎn)位置的移動(dòng)同步進(jìn)行，使用者無(wú)須對(duì)計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行換算，即可直接讀出測(cè)量結(jié)果?；顒?dòng)3測(cè)量頻率比電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率時(shí)也是測(cè)量頻率比，只是其中一個(gè)頻率是標(biāo)準(zhǔn)頻率。當(dāng)被測(cè)信號(hào)由B通道輸入時(shí)，經(jīng)(放大)整形后控制主門(mén)的啟閉，門(mén)控信號(hào)的脈寬等于B通道輸入信號(hào)的周期；當(dāng)被測(cè)信號(hào)由A通道輸入時(shí)，經(jīng)(放大)整形后作為計(jì)數(shù)脈沖，在主門(mén)開(kāi)啟時(shí)送至計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，直接顯示測(cè)量結(jié)果。活動(dòng)4累加計(jì)數(shù)累加計(jì)數(shù)是指在給定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。當(dāng)累加計(jì)數(shù)時(shí)，門(mén)控電路改用人工控制。門(mén)控電路被啟動(dòng)后，主門(mén)開(kāi)啟，輸入脈沖通過(guò)主門(mén)進(jìn)入計(jì)數(shù)器累加計(jì)數(shù)；門(mén)控雙穩(wěn)態(tài)電路被復(fù)原后，主門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)停止。顯示屏直接顯示累加計(jì)數(shù)的總和。活動(dòng)5測(cè)量時(shí)間間隔對(duì)于周期相同的兩路信號(hào)，將開(kāi)關(guān)S閉合，將觸發(fā)沿選擇開(kāi)關(guān)選擇相同極性，就可依據(jù)輸入的一路信號(hào)測(cè)出信號(hào)周期；再將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，分別輸入兩路被測(cè)信號(hào)，觸發(fā)沿選擇開(kāi)關(guān)仍選相同極性，就可測(cè)出兩路信號(hào)的相同邊沿穿過(guò)觸發(fā)電平的時(shí)間差t,則可得兩路信號(hào)間的相位差。活動(dòng)6自校在正式測(cè)量前，為了檢驗(yàn)儀器工作是否正常，一般電子計(jì)數(shù)器都設(shè)有自校功能。自校的原理與測(cè)量頻率的原理基本相同。晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(或經(jīng)分頻、倍頻)代替測(cè)頻時(shí)的被測(cè)信號(hào)，以完成自校任務(wù)。整個(gè)自校過(guò)程實(shí)質(zhì)是在給定的閘門(mén)時(shí)間內(nèi)對(duì)已知的時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果是可以預(yù)知的。任務(wù)3電子計(jì)數(shù)器的誤差分析活動(dòng)1.誤差來(lái)源1.量化誤差量化誤差又稱(chēng)計(jì)數(shù)誤差，產(chǎn)生的原因是主門(mén)的開(kāi)啟和計(jì)數(shù)脈沖的到達(dá)在時(shí)間關(guān)系上是隨機(jī)的。量化的結(jié)果只能取整數(shù)，故這種誤差的極限是±1個(gè)數(shù)碼，稱(chēng)為量化誤差，又稱(chēng)±1誤差。2.標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差在測(cè)量頻率和時(shí)間時(shí)，電子計(jì)數(shù)器都是以晶體振蕩器產(chǎn)生的各種標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)為基準(zhǔn)的。顯然，若標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)不準(zhǔn)或不穩(wěn)定，則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，此誤差稱(chēng)為時(shí)基誤差或標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。3.時(shí)基單元轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在各種干擾和噪聲的影響，用做整形的施密特電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，電路本身的觸發(fā)電平還可能產(chǎn)生漂移，從而引入觸發(fā)誤差。誤差的大小與被測(cè)信號(hào)的大小和轉(zhuǎn)換電路的信噪比有關(guān)。活動(dòng)2頻率測(cè)量誤差分析頻率測(cè)量誤差主要由量化誤差決定。頻率測(cè)量誤差與被測(cè)信號(hào)的頻率和閘門(mén)時(shí)間有關(guān)。當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率一定時(shí)，增大閘門(mén)時(shí)間就可以減小測(cè)頻誤差，或者說(shuō)增大計(jì)數(shù)結(jié)果，即可減小測(cè)頻誤差?；顒?dòng)3周期測(cè)量誤差分析電子計(jì)數(shù)器測(cè)量周期是利用被測(cè)信號(hào)或被測(cè)信號(hào)的若干倍形成閘門(mén)，而用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)形成時(shí)標(biāo)，通過(guò)在閘門(mén)時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)的計(jì)數(shù)來(lái)確定被測(cè)信號(hào)的周期。與測(cè)量頻率的過(guò)程類(lèi)似，計(jì)數(shù)值不完全準(zhǔn)確及時(shí)標(biāo)信號(hào)的周期略有誤差都會(huì)造成測(cè)周誤差，這是測(cè)量周期的基本誤差。任務(wù)4通用計(jì)數(shù)器的使用注意事項(xiàng)活動(dòng)1.避免計(jì)數(shù)和顯示值錯(cuò)誤在討論測(cè)頻和測(cè)周誤差時(shí)已經(jīng)證明，適當(dāng)加大計(jì)數(shù)值，能減小誤差。但計(jì)數(shù)值的加大必須以保證計(jì)數(shù)器不會(huì)溢出為條件，否則顯示結(jié)果會(huì)完全錯(cuò)誤。目前，很多計(jì)數(shù)器都安裝了溢出指示燈，操作時(shí)要注意觀察?；顒?dòng)2使用前要預(yù)熱標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)一般由石英晶體振蕩器產(chǎn)生，這個(gè)振蕩器的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度需要在恒溫條件下才能保證。因此，石英晶體振蕩器常裝在恒溫裝置內(nèi)，并通電一定時(shí)間才能達(dá)到恒溫。在計(jì)數(shù)器說(shuō)明書(shū)中，規(guī)定從儀器上電到開(kāi)始測(cè)試之間的時(shí)間稱(chēng)為預(yù)熱時(shí)間。不同準(zhǔn)確度的儀器，預(yù)熱時(shí)間也不完全相同，通常不小于10min?；顒?dòng)3測(cè)試前進(jìn)行儀器的自檢自檢就是為了驗(yàn)證這些電路工作是否正常，開(kāi)關(guān)、按鍵是否良好和小數(shù)點(diǎn)定位是否準(zhǔn)確等情況。自檢功能實(shí)際上是利用計(jì)數(shù)器機(jī)內(nèi)的時(shí)基閘門(mén)測(cè)量機(jī)內(nèi)的時(shí)標(biāo)信號(hào)。因?yàn)閮蓚€(gè)信號(hào)是由同一晶振源產(chǎn)生的，所以若計(jì)數(shù)器機(jī)內(nèi)電路工作正常，顯示值和小數(shù)點(diǎn)的位置也應(yīng)是確定的，并由儀器說(shuō)明書(shū)列表給出?；顒?dòng)4閘門(mén)、時(shí)標(biāo)和周期倍乘的選擇閘門(mén)時(shí)間、時(shí)標(biāo)和周期倍乘的選擇可在很大范圍影響計(jì)數(shù)誤差。對(duì)于位數(shù)較多的計(jì)數(shù)器，這個(gè)誤差可能相差成千上萬(wàn)倍，它通常是計(jì)數(shù)器總誤差中最主要的成分。閘門(mén)、時(shí)標(biāo)和周期倍乘的選擇原則是：在不溢出的前提下，盡可能加大計(jì)數(shù)值。任務(wù)5兩種典型通用電子計(jì)數(shù)器活動(dòng)1.E312A型通用電子計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)介1.主要技術(shù)性能(1)頻率測(cè)量。從A通道輸入；頻率測(cè)量范圍為1Hz～10MHz(2)周期測(cè)量。從A通道輸入；測(cè)量范圍為0.4～10s(3)頻率比測(cè)量。從A、B通道輸入；測(cè)量范圍：A通道為1Hz～10MHz，B通道為1Hz～2.5MHz；倍乘率與周期測(cè)量時(shí)相同；無(wú)單位顯示，小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)定位。(4)脈沖時(shí)間間隔測(cè)量。測(cè)量范圍為0.1～0.25μs；單線由A通道輸入，雙線由A、B通道輸入，并要求脈寬大于10.5μs，休止期大于10.5μs。(5)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)最大值為108-1；小數(shù)點(diǎn)在數(shù)字右邊；其他各項(xiàng)指標(biāo)與頻率測(cè)量時(shí)相同。(6)輸入阻抗。A、B端輸入電阻大于500kΩ，輸入電容小于30pF。(7)晶體振蕩器。振蕩頻率為5MHz。(8)顯示及工作方式。2.基本工作原理被測(cè)信號(hào)經(jīng)輸入通道放大、整形后，形成矩形波輸出，控制選擇門(mén)可選擇其上升沿或下降沿，送入計(jì)數(shù)／控制邏輯單元。計(jì)數(shù)／控制邏輯單元可以直接驅(qū)動(dòng)外接的8位LED顯示器，以?huà)呙栊问斤@示測(cè)量結(jié)果。顯示驅(qū)動(dòng)電路有無(wú)效零消隱功能，并有計(jì)數(shù)溢出指示?；顒?dòng)2E312B型通用電子計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)介1.主要技術(shù)性能(1)輸入通道特性。(2)C通道輸入特性。頻率測(cè)量范圍：100MHz～1GHz。輸入幅度范圍(有效值)：30mV～1.5V。輸入阻抗：50Ω。(3)周期測(cè)量：100ns～10s。預(yù)選閘門(mén)時(shí)間：10ms、100ms、1s、10s四擋。(4)時(shí)間間隔測(cè)量。測(cè)量范圍：200ns～100s。測(cè)量時(shí)間：同周期測(cè)量。2.基本工作原理首先由微處理器發(fā)出預(yù)備信號(hào)，由被測(cè)信號(hào)的上升沿觸發(fā)E同步門(mén)，主門(mén)E開(kāi)放，E計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)；同時(shí)，由時(shí)鐘脈沖(10MHz)的上升沿觸發(fā)T同步門(mén)、主門(mén)T開(kāi)放，T計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)T計(jì)數(shù)器累計(jì)到了預(yù)定閘門(mén)時(shí)間所需的脈沖個(gè)數(shù)時(shí)，微處理器發(fā)出解除預(yù)備信號(hào)，在隨后的被測(cè)信號(hào)的上升沿作用下，E同步門(mén)關(guān)閉，E計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。3.基本測(cè)量方法(1)測(cè)量頻率。(2)測(cè)量周期。(3)測(cè)量時(shí)間間隔。1）測(cè)量脈寬。2）測(cè)量?jī)蓚€(gè)脈沖的時(shí)間間隔。(4)B／A測(cè)量。任務(wù)6電子計(jì)數(shù)器的前景活動(dòng)1.微機(jī)化等相對(duì)誤差計(jì)數(shù)器在利用IC技術(shù)改進(jìn)計(jì)數(shù)器的過(guò)程中，研制了微機(jī)化等相對(duì)誤差計(jì)數(shù)器。它使測(cè)頻和測(cè)周的計(jì)數(shù)誤差相同，并有利于減小這種誤差。同時(shí)，還能做到計(jì)數(shù)誤差不隨被測(cè)信號(hào)的頻率而變化。活動(dòng)2計(jì)數(shù)器的發(fā)展趨勢(shì)（1）在功能擴(kuò)展方面，計(jì)數(shù)器除了測(cè)頻、測(cè)周、測(cè)時(shí)間差、測(cè)頻率比及累加計(jì)數(shù)等功能外，有些計(jì)數(shù)器還增加了測(cè)各種調(diào)制信號(hào)的載頻和調(diào)制頻率。（2）在儀器結(jié)構(gòu)方面，表現(xiàn)為計(jì)數(shù)器與其他儀器裝于同一機(jī)箱，有構(gòu)成綜合測(cè)試儀器的趨勢(shì)。例如，把計(jì)數(shù)器與示波器、數(shù)字多用表、信號(hào)源或功率計(jì)裝于同一機(jī)箱或表殼內(nèi)，形成兩種以上功能的儀器?；顒?dòng)3計(jì)數(shù)器測(cè)頻范圍的擴(kuò)展計(jì)數(shù)器測(cè)頻范圍的擴(kuò)展主要是指提高所能測(cè)量頻率的范圍1.用取樣法測(cè)微波、毫米波信號(hào)的頻率用取樣法測(cè)微波、毫米波的頻率是20世紀(jì)80年代興起的測(cè)頻技術(shù)。2.用變頻法測(cè)微波、毫米波的頻率變頻法又稱(chēng)混頻法或外差法，與取樣法類(lèi)似，變頻法也是先將微波、毫米波信號(hào)變?yōu)橹蓄l信號(hào)后，再用普通計(jì)數(shù)器測(cè)量，只不過(guò)取樣法與變頻法獲取中頻的方法不同。此外，變頻法選擇及判斷諧波次數(shù)的速度不是很快。3.測(cè)高頻信號(hào)的其他方法除了取樣法和變頻法外，用計(jì)數(shù)器測(cè)量高頻信號(hào)的頻率還有不少方法。下面簡(jiǎn)單介紹分頻法的基本原理。分頻法是將被測(cè)頻率進(jìn)行一定次數(shù)的分頻，使分頻后的頻率可直接用普通頻率計(jì)測(cè)量。直接測(cè)量所得分頻后的頻率乘以分頻系數(shù)即為被測(cè)高頻信號(hào)的頻率。項(xiàng)目習(xí)題1.簡(jiǎn)述通用電子計(jì)數(shù)器的基本組成，并說(shuō)明各組成部分的作用。2.簡(jiǎn)述電子計(jì)數(shù)器的工作原理。3.簡(jiǎn)述通用計(jì)數(shù)器的注意事項(xiàng)。4.簡(jiǎn)述通用計(jì)數(shù)器有哪些誤差來(lái)源。5.在測(cè)量頻率和周期時(shí)，電子計(jì)數(shù)器存在哪些主要誤差?如何減小這些誤差?項(xiàng)目6頻域測(cè)量?jī)x器1234頻域測(cè)量?jī)x器概述頻率特性測(cè)試儀頻譜分析儀項(xiàng)目習(xí)題下一頁(yè)返回任務(wù)1頻域測(cè)量?jī)x器概述活動(dòng)1.頻域測(cè)量?jī)x器的概念頻域測(cè)量?jī)x器是指可以將信號(hào)作為頻率的函數(shù)進(jìn)行分析的儀器。常見(jiàn)的頻域測(cè)量?jī)x器主要有頻率特性測(cè)試儀(也稱(chēng)掃頻儀)和頻譜分析儀。它們都是利用頻域測(cè)量的方法，對(duì)線性系統(tǒng)的頻率特性和信號(hào)的頻譜進(jìn)行測(cè)量和分析。活動(dòng)2.線性系統(tǒng)的頻率特性和信號(hào)的頻譜現(xiàn)代電子技術(shù)中，幅頻特性測(cè)量主要采用20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的掃頻測(cè)量技術(shù)。這種被廣泛應(yīng)用的掃頻測(cè)量技術(shù)，除了可以直接在示波管屏幕上顯示出被測(cè)電路(或器件)的頻率特性或信號(hào)源的頻譜特性等外，還可以測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。通常把按照一定規(guī)律列出的圖表或繪制的圖像稱(chēng)為譜。而信號(hào)的頻譜是指對(duì)信號(hào)按照頻率順序排列起來(lái)的各種成分，當(dāng)只考慮幅值時(shí)，被稱(chēng)為幅度頻譜，簡(jiǎn)稱(chēng)頻譜。信號(hào)的頻譜可以通過(guò)頻譜分析儀來(lái)測(cè)量，對(duì)信號(hào)的頻譜所進(jìn)行的研究稱(chēng)為頻譜分析。任務(wù)2頻率特性測(cè)試儀活動(dòng)1.掃頻測(cè)量法點(diǎn)頻測(cè)量法不僅操作煩瑣、過(guò)程費(fèi)時(shí)，而且不直觀，時(shí)常會(huì)漏掉一些突變點(diǎn)，造成很大的誤差。這種頻率掃動(dòng)的信號(hào)，稱(chēng)為掃頻信號(hào)。用頻率連續(xù)變化的掃頻信號(hào)測(cè)量幅頻特性曲線，稱(chēng)為掃頻測(cè)量法。由于掃頻信號(hào)的頻率是連續(xù)變化的，在示波器屏幕上能直觀顯示出被測(cè)電路的幅頻特性，因此這種測(cè)量方法又稱(chēng)為動(dòng)態(tài)測(cè)量法。1.掃頻與掃描信號(hào)源掃頻通常是指采用一定方法使正弦信號(hào)的輸出頻率能隨時(shí)間在一定范圍內(nèi)掃描。它作為頻率測(cè)試的信號(hào)源，能實(shí)現(xiàn)頻率特性的快速測(cè)量，也有利于測(cè)試自動(dòng)化?，F(xiàn)代掃頻信號(hào)源的概念有所推廣，如三角波、方波等，只要其基波頻率能隨時(shí)間掃描，也被稱(chēng)為掃頻信號(hào)源。2.掃頻信號(hào)源的主要工作特性(1)有效掃頻寬度和中心頻率。有效掃頻寬度是指在掃頻線性和振幅平穩(wěn)性能符合要求的前提下，一次掃頻能達(dá)到的最大頻率覆蓋范圍。(2)掃頻線性。掃頻線性是指掃頻信號(hào)瞬時(shí)頻率的變化和調(diào)制電壓瞬時(shí)值的變化之間的吻合程度。吻合程度越高，掃頻線性越好。(3)振幅平穩(wěn)性。在幅頻特性測(cè)試中，必須保證掃頻信號(hào)的幅度恒定不變。掃頻信號(hào)的振幅平穩(wěn)性通常用它的寄生調(diào)幅來(lái)表示，寄生調(diào)幅越小，表示振幅平穩(wěn)性越高。(4)頻標(biāo)。為了使幅頻特性容易讀數(shù)，應(yīng)有多種頻率標(biāo)記，必要時(shí)頻標(biāo)可外接。3.掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法(1)變?nèi)荻O管掃頻。變?nèi)荻O管掃頻是通過(guò)改變振蕩回路中的電容量，以獲得掃頻的一種方法。它將變?nèi)荻O管作為振蕩器選頻電路中電容的一部分，當(dāng)掃頻振蕩器工作時(shí)，將調(diào)制信號(hào)反向地加到變?nèi)荻O管上，使二極管的電容隨調(diào)制信號(hào)變化而變化，進(jìn)而使振蕩器的振蕩頻率也隨著變化，從而達(dá)到掃頻的目的。(2)磁調(diào)制掃頻。磁調(diào)制掃頻是通過(guò)改變振蕩回路中帶磁芯的電感線圈的電感量，以獲得掃頻的一種方法。在磁調(diào)制掃頻電路中，通常調(diào)制電流為正弦波，即采用正弦波掃頻。(3)寬帶掃頻。前兩種掃頻方法難以同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)要求，它們的有效掃頻寬度總是受到種種限制。一般用差頻法來(lái)擴(kuò)展掃頻寬度。4.頻率標(biāo)記電路頻率標(biāo)記電路簡(jiǎn)稱(chēng)頻標(biāo)電路，頻標(biāo)的產(chǎn)生通常采用差頻法。頻率標(biāo)記電路產(chǎn)生一系列頻標(biāo)，形成頻標(biāo)群，此頻標(biāo)群可作為頻率標(biāo)尺。由于電路中所用濾波器的特性，頻標(biāo)為菱形。把這些頻標(biāo)信號(hào)加至Y放大器與檢波后的信號(hào)混合，就能得到加有頻標(biāo)的幅頻特性曲線，以便讀出各點(diǎn)相應(yīng)的頻率值?；顒?dòng)2.頻率特性測(cè)試儀的工作原理

頻率特性測(cè)試儀簡(jiǎn)稱(chēng)掃頻儀，用來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，其曲線直接顯示在熒光屏上。它是根據(jù)掃頻測(cè)量法的原理設(shè)計(jì)、制造而成的。掃描電壓發(fā)生器產(chǎn)生的掃描電壓既加至X軸，又加至掃頻信號(hào)發(fā)生器，使掃頻信號(hào)的頻率變化規(guī)律與掃描電壓一致，從而使得每個(gè)掃描點(diǎn)與掃頻信號(hào)輸出的頻率有一一對(duì)應(yīng)的確定關(guān)系。因?yàn)楣恻c(diǎn)的水平偏移與加至X軸的電壓成正比，即光點(diǎn)的水平偏移位置與X軸上所加電壓有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而掃描電壓與掃頻信號(hào)的輸出瞬時(shí)頻率又有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以X軸相應(yīng)地成為頻率坐標(biāo)軸。掃頻信號(hào)加至被測(cè)電路，檢波探頭對(duì)被測(cè)電路的輸出信號(hào)進(jìn)行峰值檢波，并將檢波所得信號(hào)送往示波器Y軸電路。該信號(hào)的幅度變化正好反映了被測(cè)電路的幅頻特性，因而在屏幕上能直接觀察到被測(cè)電路的幅頻特性曲線?；顒?dòng)3.頻率特性測(cè)試儀的使用注意事項(xiàng)（1）儀器在測(cè)量前，應(yīng)進(jìn)行電氣性能的檢查。（2）掃頻輸出電纜和檢波輸入電纜在接入被測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，地線應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生誤差。（3）對(duì)于輸出端帶有檢波電路的待測(cè)網(wǎng)絡(luò)，與Y軸輸入端相連接的電纜不應(yīng)帶有檢波探頭；當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸出端帶有直流電位時(shí)，Y軸輸入應(yīng)選用AC耦合方式；當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入端帶有直流電位時(shí)，應(yīng)在掃頻輸出電纜上串接容量較小的隔直電容。（4）當(dāng)頻率特性測(cè)試儀工作在高頻狀態(tài)時(shí)，應(yīng)注意掃頻信號(hào)的輸出和被測(cè)網(wǎng)絡(luò)(或設(shè)備)之間的阻抗匹配。（5）當(dāng)觀察鑒頻輸出的S曲線時(shí)，要注意“+”“-”極性轉(zhuǎn)換（6）被測(cè)件要注意屏蔽，否則由于受分布參數(shù)及輸出與輸入之間反饋等影響，會(huì)引起測(cè)量誤差。（7）當(dāng)需要特殊頻率的頻標(biāo)時(shí)，可將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于“外接”位置，在外接輸入插座上加入所需的信號(hào)電壓(≥50mV)。（8）將面板上的掃頻方式選擇開(kāi)關(guān)置于“點(diǎn)頻”位置，此時(shí)掃頻儀可作為一般信號(hào)發(fā)生器使用。（9）零頻的確定。將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于“1、10MHz”，頻標(biāo)增益旋鈕置于“合適”位置，調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕，使中心頻率在起始附近變化。（10）當(dāng)使用頻率特性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要特別注意被測(cè)電路(或設(shè)備)增益的讀法，可結(jié)合實(shí)際測(cè)量熟練掌握。任務(wù)3頻譜分析儀活動(dòng)1.常見(jiàn)的幾種頻譜分析儀頻譜分析儀又叫頻譜儀，它是一種重要的、精度較高的頻域分析儀器，可用來(lái)測(cè)量信號(hào)電平、諧波失真、頻率及頻率響應(yīng)、調(diào)制系數(shù)、頻率穩(wěn)定度及頻譜純度等。頻譜分析儀按照構(gòu)成方式，可分為順序?yàn)V波式、掃頻外差式和FFT分析式頻譜分析儀3種。其中，前兩種又稱(chēng)為濾波式；FFT分析式又稱(chēng)為計(jì)算式或算法式。1.掃頻外差式頻譜分析儀掃頻外差式是按外差方式來(lái)選擇所需頻率分量，其中頻固定，通過(guò)改變本機(jī)振蕩器的振蕩頻率而達(dá)到選頻的目的。這種頻譜儀主要由外差式接收機(jī)和示波器兩部分組成。由于示波器的掃描電壓就是掃頻振蕩器的調(diào)制電壓，所以水平軸已變成頻率軸，因而在屏幕上顯示出被測(cè)信號(hào)的頻譜圖。2.順序?yàn)V波式頻譜分析儀順序?yàn)V波式頻譜分析儀又稱(chēng)多通道濾波器分析儀。與其他測(cè)量?jī)x器類(lèi)似，被測(cè)信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大、衰減等處理，然后并行輸入給多個(gè)帶通濾波器，后者選出它通帶中能通過(guò)的頻率分量，經(jīng)檢波器得到各頻率分量的數(shù)值，送給處理顯示電路。最后，處理及顯示電路將各頻率分量在顯示器頻率軸(橫軸)的相應(yīng)位置排開(kāi)，即得頻譜分析儀的顯示結(jié)果。3.FFT分析式頻譜儀20世紀(jì)60年代，一種對(duì)離散傅里葉變換的快速算法被提出來(lái)，稱(chēng)為快速傅里葉變換，記為FFT。它是依據(jù)離散傅里葉變換發(fā)展形成的，只是在算法上進(jìn)行了改進(jìn)，使分析速度大大提高。目前，利用FFT技術(shù)進(jìn)行頻譜分析，已成為利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行頻域分析的常用方法。在實(shí)際FFT分析儀中，往往仍有一些實(shí)際問(wèn)題需要解決，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹如下。（1）FFT分析給出的是從接近直流開(kāi)始至采樣頻率限制的某最高頻率為止。（2）用采樣值的FFT分析替代對(duì)原信號(hào)的頻譜分析，對(duì)采樣時(shí)間有一定的要求。（3）一般FFT分析的頻譜用二維顯示，在有些儀器的顯示中可加入時(shí)間因素，即用不同時(shí)間的頻譜來(lái)顯示頻譜隨時(shí)間的變化，稱(chēng)為譜圖?；顒?dòng)2.頻譜分析儀的主要特性1.有效頻率范圍在滿(mǎn)足儀器性能指標(biāo)的情況下，儀器能分析的最寬頻率范圍被稱(chēng)為有效頻率范圍。在順序?yàn)V波式頻譜分析儀、掃頻外差式頻譜分析儀中，有效頻率范圍是指濾波器能選出的信號(hào)的最低頻率至最高頻率2.頻率分辨力頻率分辨力是指頻譜儀能夠分辨的最小譜線間隔。它表征了頻譜儀能把頻率相互靠近的信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)的能力。3.頻率相對(duì)誤差和穩(wěn)定度頻率相對(duì)誤差是所有與頻率相關(guān)的儀器測(cè)量結(jié)果的基本保障，它對(duì)頻譜儀是很重要的。在頻譜儀中涉及頻率相對(duì)誤差的問(wèn)題往往分成幾個(gè)指標(biāo)分別給出。其中，準(zhǔn)確度最高（即相對(duì)誤差最小）的是儀器內(nèi)的基準(zhǔn)，它常采用石英晶體振蕩器，其相對(duì)誤差的定義與信號(hào)源的有關(guān)內(nèi)容相同。對(duì)機(jī)內(nèi)晶體的穩(wěn)定度也常給出信號(hào)源項(xiàng)目討論過(guò)的日穩(wěn)定度、老化率、溫度變化時(shí)的穩(wěn)定度等指標(biāo)。4.動(dòng)態(tài)范圍（1）儀器動(dòng)態(tài)范圍。指在規(guī)定的儀器誤差允許范圍內(nèi)，所能測(cè)量同時(shí)出現(xiàn)在輸入端不同頻譜信號(hào)電平的最大差值。（2）顯示動(dòng)態(tài)范圍。指在規(guī)定的儀器誤差允許范圍內(nèi)，能同時(shí)完整地顯示出的、兩個(gè)非諧波關(guān)系的正弦信號(hào)電平的最大差值，也常以dB為單位表示。5.靈敏度頻譜分析儀的靈敏度是指在給定的其他指標(biāo)條件下，可以測(cè)量的最小信號(hào)的能力。通常靈敏度受噪聲干擾很大。若信號(hào)被掩蓋在噪聲干擾之中，則其頻譜無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。因此，常把高于噪聲干擾平均電平3dB(或規(guī)定的其他確定值)的信號(hào)電平稱(chēng)為靈敏度。6.幅度限制（1）性能無(wú)降低最大輸入電平。性能無(wú)降低最大輸入電平是指當(dāng)頻譜儀的輸入端分別加入直流及交流信號(hào)時(shí)，頻譜儀性能無(wú)降低所對(duì)應(yīng)的輸入電平。（2）增益壓縮電平。通常以信號(hào)增大至某電平時(shí)，該電平的實(shí)際值與顯示值相差不大于某確定的分貝值，這時(shí)的輸入信號(hào)電平稱(chēng)為增益壓縮電平。（3）無(wú)損壞最大輸入功率。是儀器輸入端所加的不會(huì)損壞儀器的最大功率。7.分析時(shí)間分析時(shí)間是指進(jìn)行一次頻譜分析所用的時(shí)間。8.幅度顯示方式及其相對(duì)誤差頻譜儀縱坐標(biāo)顯示的幅度可以是功率，也可以是電壓，其單位可以使用dBm，dBV等表示。幅度顯示的相對(duì)誤差在不同顯示方式下可以分別給出?；顒?dòng)3.頻譜分析儀的應(yīng)用1.分析信號(hào)包含的頻譜分量及其幅值分析信號(hào)所包含的頻譜分量及其幅值是頻譜儀最基本的功能。實(shí)際上，只要將被測(cè)信號(hào)接入頻譜儀的輸入端，就可測(cè)得信號(hào)各頻譜分量的幅值。2.測(cè)量諧波失真和互調(diào)失真(1)測(cè)量諧波失真。用頻譜儀測(cè)信號(hào)的諧波失真，在忽略頻譜儀本身非線性的情況下，只需測(cè)量信號(hào)的基頻及諧波的相對(duì)電平即可。由于諧波的產(chǎn)生電路存在非線性，這種電路產(chǎn)生的信號(hào)所含諧波失真與信號(hào)的大小有關(guān)。所以在描述一個(gè)信號(hào)的諧波失真的數(shù)值時(shí)，還應(yīng)說(shuō)明該信號(hào)的大小或者其基波的大小。后一種情況只要把頻譜儀的Y軸改為讀絕對(duì)電平就可直接讀出。(2)測(cè)量互調(diào)失真。當(dāng)輸入兩個(gè)或兩個(gè)以上不同頻率的信號(hào)給非線性系統(tǒng)時(shí)，在其輸出端除了有各信號(hào)的基波和某些諧波外，還可能有各頻率間的和頻及差頻信號(hào)，這些和頻及差頻信號(hào)稱(chēng)為互調(diào)失真分量。3.測(cè)量隨機(jī)噪聲和相位噪聲(1)測(cè)量隨機(jī)噪聲。對(duì)統(tǒng)計(jì)特性不隨時(shí)間變化的隨機(jī)噪聲稱(chēng)為平穩(wěn)隨機(jī)噪聲，用頻譜儀測(cè)量隨機(jī)噪聲通常是指測(cè)量平穩(wěn)隨機(jī)噪聲。測(cè)量的方法是測(cè)量在一定頻率時(shí)的功率譜密度。除了噪聲為離散值時(shí)可直接用統(tǒng)計(jì)分析外，大多數(shù)情況下噪聲在頻域不再是離散的譜線。這時(shí)衡量在某個(gè)頻率附近噪聲功率的大小，常用該頻率附近單位頻率(即1Hz)內(nèi)噪聲在1Ω電阻上產(chǎn)生的功率來(lái)衡量。(2)測(cè)量相位噪聲。用頻譜儀測(cè)量單邊帶相位噪聲和隨機(jī)噪聲有不少相似之處。測(cè)量時(shí)，最好令頻譜儀作相對(duì)電平顯示，將載波信號(hào)的功率置于參考電平，然后將有效噪聲帶寬內(nèi)的噪聲功率折算為1Hz內(nèi)的噪聲功率。由于與測(cè)量隨機(jī)噪聲類(lèi)似的原因，測(cè)量結(jié)果將需再加一個(gè)修正值。由于噪聲功率譜通常不夠穩(wěn)定，通常取其多次測(cè)量的平均值?，F(xiàn)代頻譜儀大多給出平均和自動(dòng)修正功能。當(dāng)頻譜儀內(nèi)部的噪聲與相位噪聲相比不能忽略時(shí)，儀器也會(huì)在修正值中自動(dòng)考慮。項(xiàng)目習(xí)題（部分）1.頻率特性測(cè)試儀主要由哪幾部分組成?簡(jiǎn)述各部分的功能。2.當(dāng)用頻率特性測(cè)試儀測(cè)量電路的頻率特性時(shí)，正程掃描與逆程掃描為什么會(huì)不重合?為了解決此問(wèn)題，在掃頻儀中采取何種措施?3.頻率特性測(cè)試儀的X軸為什么可用來(lái)表示頻率軸?項(xiàng)目7電子元件測(cè)量?jī)x器123電子元件特性及參數(shù)測(cè)量?jī)x器集總參數(shù)元件測(cè)量?jī)x器項(xiàng)目習(xí)題下一頁(yè)返回任務(wù)1電子元件特性及參數(shù)測(cè)量?jī)x器活動(dòng)1.三極管特性曲線的測(cè)量三極管特性曲線是指三極管各個(gè)電極的電壓-電流之間或者電流-電流之間的關(guān)系曲線?；顒?dòng)2.半導(dǎo)體管特性圖示儀1.組成原理(1)基極階梯信號(hào)源。階梯信號(hào)源可提供不同極性、不同大小的階梯信號(hào)，用以產(chǎn)生階梯電流或階梯電壓，供測(cè)試不同類(lèi)型的半導(dǎo)體分立器件時(shí)采用。測(cè)試時(shí)，階梯信號(hào)源為被測(cè)半導(dǎo)體分立器件提供偏置。階梯信號(hào)源內(nèi)設(shè)有調(diào)零電位器，調(diào)整它可保證階梯電壓的起始級(jí)為零電平。(2)集電極掃描電壓發(fā)生器。集電極掃描電壓發(fā)生器用以供給所需的集電極掃描電壓。(3)示波器。用于顯示晶體管的特性曲線，包括X放大器、Y放大器及示波管。(4)開(kāi)關(guān)及附屬電路。1）極性開(kāi)關(guān)。包括基極階梯信號(hào)源和集電極掃描電壓發(fā)生器的正、負(fù)極性選擇開(kāi)關(guān)，以適應(yīng)不同類(lèi)型晶體管的測(cè)試要求。2）X軸、Y軸選擇開(kāi)關(guān)。把不同信號(hào)接至X放大器或Y放大器。3）零電壓、零電流開(kāi)關(guān)?？墒够鶚O接地或基極開(kāi)路。4）靈敏度校準(zhǔn)電壓。提供校準(zhǔn)電壓，用于對(duì)刻度進(jìn)行校正2.測(cè)量原理(1)二極管特性曲線的測(cè)量。要測(cè)量二極管的正向特性就加正極性?huà)呙桦妷海瑴y(cè)量反向特性就加負(fù)極性?huà)呙桦妷?，不必使用階梯信號(hào)。將集電極電壓接至X軸，取樣電壓接至Y軸，即可顯示相應(yīng)的特性曲線。(2)三極管輸出特性曲線的測(cè)試。三極管輸出特性曲線及測(cè)試原理在前面已經(jīng)介紹過(guò)，這里不再贅述。(3)三極管輸入特性曲線的測(cè)試。三極管輸入特性曲線是一組以UCE為參變量的曲線。按照類(lèi)似于輸出特性曲線的顯示方法，在基極回路加上經(jīng)全波整流后的掃描電壓，E極接至示波器X輸入端，B極接示波器的“地”端(設(shè)示波器X放大器反相一次)，使圖像仍為正向掃描；由電阻RB上的電壓降獲得iB變化的取樣，接至示波器Y輸入端，在集電極回路加階梯電壓，即可得到一組輸入特性曲線。活動(dòng)3.典型產(chǎn)品介紹1.主要技術(shù)性能2.工作原理XJ4810型半導(dǎo)體管的工作原理與一般的半導(dǎo)體管特性圖示儀基本相同。為了方便使用，增設(shè)“二簇電子開(kāi)關(guān)”。當(dāng)階梯信號(hào)每次復(fù)零時(shí)，“二簇電子開(kāi)關(guān)”將階梯信號(hào)交替送至其中一只被測(cè)管的基極，從而實(shí)現(xiàn)了在屏幕上同時(shí)顯示兩只三極管的特性曲線的目的。3.面板說(shuō)明(1)電源及示波管控制部分。(2)集電極電源部分。1)“峰值電壓范圍”按鍵開(kāi)關(guān)。2)“峰值電壓％”調(diào)節(jié)旋鈕。3)“+、-”極性按鍵開(kāi)關(guān)。4)“電容平衡”與“輔助電容平衡”旋鈕。5)“功耗限制電阻Ω”選擇開(kāi)關(guān)。(3)Y軸部分。1)“電流／格”開(kāi)關(guān)。2)“移位”旋鈕。3)“增益”旋鈕。(4)X軸部分。1)“電壓／格”開(kāi)關(guān)：集電極電壓和基