常用电子仪器的使用.docx

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常用电子仪器的使用

常用电子仪器的使用

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实验报告

专业：

______

姓名：

______

学号：

______

日期：

______

桌号：

______________

课程名称：

模拟电子技术基础实验指导老师：

成绩：

________________

实验名称：

常用电子仪器的使用

一、实验目的

1.了解示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的基本原理。

2.掌握示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的使用方法。

二、实验器材

双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表

三、实验内容

1.示波器单踪显示练习

2.函数信号发生器练习

3.晶体管毫伏表练习

4.示波器双踪显示练习

5.测试函数发生器的同步输出波形

6.数字万用表使用练习

四、实验原理、步骤和实验结果

1.示波器单踪显示练习

实验原理：

示波器提供的校准信号用于检测示波器能否正常工作。

校准信号的幅值和频率通常会在面板上标出。

实验步骤：

1）探头连校准信号，在屏幕上调出稳定的波形。

2）测量方波的幅度和频率。

3）测量方波的上升沿和下降沿时间。

实验数据记录：

测试项目

标称值

原始数据

实测值

幅度

0.2V（p-p）

1div

0.2V/div

0.2V

频率

1kHz

1div

1ms/div

1kHz

上升时间

≤15µs

6.4div

0.5µs/div

3.2µs

下降时间

≤15µs

6.5div

0.5µs/div

3.25µs

实验小结：

1）测量上升时间和下降时间的方法是：

调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上，且上、下对称，便于阅读。

通过扫速开关逐级提高扫描速度，使波形在X轴方向扩展（必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍），并同时调节触发电平旋钮，从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间。

2）使用示波器时的注意事项是：

1．为了仪器操作人员的安全和仪器安全，仪器在安全范围内正常工作，保证测量波形准确、数据可靠、降低外界噪声干扰；通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰，减小测试误差;不要使光点停留在一点不动，否则电子束轰击一点在荧光屏上形成暗斑，损坏荧光屏。

2．测量系统：

例如示波器、信号源、打印机、计算机等设备。

被测电子设备：

例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地（大地）相连。

3．通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰，减小测试误差。

4．为保证波形稳定显示，应注意调节电平旋钮（level）。

5．读取电压幅值时，应检查V/div开关上的微调旋钮是否顺时针选到底（校准位置），否则读数是错误的。

6．应检查探头是否是10：

1衰减探头（一般放在×1位置），若放在×10位置，读数应×10。

2.函数信号发生器练习

实验原理：

模拟电路常用到小幅度的信号源，为此函数信号发生器提供了衰减按钮。

实验步骤：

1）调节函数信号发生器输出三角波，送示波器显示稳定的波形。

2）将频率分别调到1kHz、10kHz、100Hz。

3）将三角波幅度调到50mV（峰值）。

4）从示波器中读出三角波频率。

实验数据记录：

频率值

原始数据

实测值

1kHz

5div

0.2ms/div

1kHz

10kHz

5div

20µs/div

10kHz

100kHz

5div

2µs/div

100kHz

3.晶体管毫伏表练习

实验原理：

晶体管毫伏表只能测正弦波有效值，因此通常需要先用示波器确认是正弦波，然后才能用毫伏表测量有效值。

实验步骤：

1）调节函数信号发生器输出1kHz正弦波，送示波器显示稳定的波形。

2）调节幅度至约1.4V峰值（用示波器测量）。

3）同时用毫伏表测正弦波有效值，调节正弦波幅度精确至有效值1V（用毫伏表测量）。

4）从示波器中读出此时的正弦波幅值，记入表中。

实验数据记录：

刻度值

原始数据

实测峰峰值

有效值

1V（有效值）

3div

1V/div

3V

1.06V

4.示波器双踪显示练习

实验原理：

示波器双踪显示时，有交替（ALT）和断续（CHOP）两种显示方式。

交替：

按扫描频率在两通道间周期切换。

断续：

在一个扫描周期内，以一定的频率（通常100-250kHz）在两通道间高速切换。

实验步骤：

1）示波器CH1、CH2均不加输入信号，采用自动触发方式。

2）扫速开关置于扫速较慢位置（如0.5s/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替”和“断续”，观察两条扫描线的显示特点。

3）扫速开关置于扫速较快位置（如5μs/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替”和“断续”，观察两条扫描线的显示特点。

实验结果记录：

当扫速开关置于扫速较慢位置（如0.5s/div挡）时，交替为两个光点交替闪过，断续为两个光点同时闪过。

当扫速开关置于扫速较快位置（如5μs/div挡）时，交替和断续分别保留各自特征，但已不明显。

实验结果分析：

“交替”：

当显示方式开关置于“交替”时，电子开关受扫描信号控制转换，每次扫描都轮流接通YA或YB信号。

当被测信号的频率越高，扫描信号频率也越高。

电子开关转换速率也越快，不会有闪烁现象。

这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。

“断续”：

当显示方式开关置于“断续”时，电子开关不受扫描信号控制，产生频率固定为200kHz方波信号，使电子开关快速交替接通YA和YB。

由于开关动作频率高于被测信号频率，因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。

当被测信号频率较高时，断续现象十分明显，甚至无法观测；当被测信号频率较低时，断续现象被掩盖。

因此，这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。

5.测试函数发生器的同步输出波形

实验原理：

研究函数信号发生器同步输出端（SYNC）的特点。

实验步骤：

1）用函数信号发生器调出约1kHz和1V的方波，用示波器双踪显示方式观察函数信号发生器的输出端（OUTPUT）和同步端（SYNC）的波形。

2）调节方波的幅度，观察它们的幅值变化情况。

3）调节方波的频率，观察它们的频率变化情况。

4）函数信号发生器输出改为三角波，观察它们的变化情况。

5）函数信号发生器输出改为正弦波，观察它们的变化情况。

实验结果记录：

同步端的波形幅值不随输出端变化而变化，而频率随输出端变化而变化。

当函数信号发生器输出改为三角波、正弦波时，同步端还是为方波，并且幅值、频率同上分析。

实验结果分析：

函数信号发生器同步输出端的特点是：

输出一个幅值固定，频率随输出端变化而变化的方波。

6.数字万用表使用练习

实验原理：

1）万用表的通断挡在在检查线路连接时非常有用。

2）万用表的二极管挡在测量时，LCD显示二极管的正向压降。

实验步骤：

1）数字万用表的通断测试（模电实验箱）。

2）用万用表判别二极管的阳极和阴极，测量其正向压降。

实验结果记录：

1）将拨盘转至蜂鸣档，两表笔分别接到待测电路两端，如果万用表发出蜂鸣响声，则表示通路，反之为断路。

2）将拨盘转至蜂鸣档，两表笔分别接到待测二极管两端，如果万用表显示溢出，则红表笔接阴极，黑表笔接阳极；如果万用表显示数值，则红表笔接阳极，黑表笔接阴极，并且显示数值为其正向压降。

五、实验收获

1.本次实验使用到的主要电子仪器是双踪示波器，它是一种用途很广的电子测量仪器。

在之前的大学物理的多个实验中已经有所接触。

双踪示波器的优势在于能够同时测量两种不同信号的波形，可将其同时显示进行对比和计算，为测量信号提供了很多便利。

在使用双踪示波器的过程中，应注意在校正时将所有“微调”旋钮置于校正位置，才能达到正确的校正效果，否则会由于“微调”旋钮没有归位而造成后续的一系列测量的偏差。

2.除此之外，本次实验还用到了交流毫伏表。

在使用交流毫伏表时，应注意所选量程的大小必须大于被测电压否则很可能会损坏仪表。

3.而在使用信号发生器时，需要注意的是开始不能把输出电压调得太高，以免对后续仪器造成损坏，还需注意的是，当输出电压大小不符合要求时，可以开关“20dB”和“40dB”的按钮，以放大或缩小输出值。

六、思考与讨论

1.示波器单通道显示时，如何选择触发源？

单通道CH1输入时，用CH1做触发源；单通道CH2输入时，用CH2做触发源。

2.有时示波器显示的波形闪烁或左右移动，能否避免？

若能避免，应如何调？

首先看触发源对不对，然后可调节触发电平至锁定位置。

如果输入信号不稳定，频率太低则没办法调节。

3.测量正弦电压幅值可用哪几种仪器？

哪种最好?

本实验介绍了两种仪器，示波器和交流毫伏表。

交流毫伏表精度更高一些。

七、体会与心得（选做）

本次实验为常用电子仪器的使用实验。

通过实验，我们学习了双踪示波器、交流毫伏表以及信号发生器的使用。

了解了常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各种旋钮的功能。

通过实践操作，我们在之前已有知识的基础上更加熟练地练习了示波器以及信号发生器的使用。

对于本次实验的误差而言，将各表测量值与实际值比较，可以看出相差并不多，绝大部分数据的误差保持在2%以内，最大的误差也只有4%，可见使用示波器来测量波形参数还是比较准确的。

存在的误差可能由多种因素引起，比如实验电路的影响、仪器内部因素、外界环境干扰等等。

当然，也不能排除随机误差，可以通过进行多次平行实验来减小这种误差。

另外，本次实验操作步骤较为复杂，数据量也较多，所以实验时需要耐心仔细，在保证不出错的情况下提高效率。

遗憾的是，此次实验虽学习了示波器大部分按钮的使用，但仍有少数按钮功能没有机会实践。