电测与计量 实验报告讲诉文档格式.docx

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这种工作方式可模拟谐波叠加，波形失真等问题。

同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显示功能。

这相当于两个函数的相加减。

三、实验仪器与设备

1.信号发生器

2.示波器

3.电阻、电容等

四、实验内容

1．测量1kHz的三角波信号的峰峰值及其直流分量。

2．测量1kHz的三角波经下图阻容移相平波后的信号Vo的峰峰值及其直流分量。

3．测量1kHz的三角波的周期及频率。

4．用单踪方式测量三角波Vi、输出Vo两信号间的相位差。

5．用双踪方式测量三角波Vi、输出Vo两信号间的相位差。

6．信号改为10Hz，重复上述步骤1~5。

五、实验步骤

一、作好使用示波器前的调亮、聚焦和校正等准备工作

1）打开示波器的电源开关后，先将示波器的两个通道的耦合方式置为地，然后分别通过调节示波器的辉度按钮“

”来改变荧光屏亮点的辉度即荧光屏的亮度，调节聚焦按钮“

”和辅助聚焦按钮“

”来使得电子束具有较细的截面，射到荧光屏上，以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。

2）分别对示波器的两个通道进行调零，然后调节示波器的CH1的“位移”旋钮及CH2的“位移”旋钮，分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置，以便更好的观察波形。

3）调节“扫描微调”旋钮至校准位，将校准信号接入通道1，观测显示是否正确（其中示波器提供的是标准的1KHZ）。

4）按下“CH2”按钮，显示通道2的扫描线，调节“触发电平”旋钮至锁定位置。

二、测量1kHz、100Hz三角波以及经阻容移相后的正弦信号峰峰值及直流分量。

1）打开示波器预热，将CH1接入信号三角波（1kHz）；

2）耦合接地，调整到中间位置；

3）选择AC，将三角波调整到屏幕中央，使波形合适，测量峰峰值并记录。

将其中一条测量线置于峰值处，另一条测量线置于波谷处；

4）选择DC，测得直流分量记录；

5）正弦波测量方法一致。

三、测量1KHZ的三角波的周期及频率。

1）将其中一条竖测量线置于峰值处，另一条竖测量线置于下一个波峰处，读出时间差即是周期；

2）周期的倒数算出频率。

四、用单踪方式测量两信号间的相位差。

1）选择外触发‘EXT’，触发源用1kHz三角波，触发极性为‘+’，触发电平为‘0’；

2）在CH1中加入三角波，调整波形使上升0点在屏幕中央，记录周期格数；

3）在CH1上接入经阻容移相后的正弦波，X增益、移位旋钮均不可调，调节灵敏度旋钮，使0点明显，记录从屏幕中心到0点的格数。

五、用双踪方式测量两信号间的相位差。

1）将三角波和正弦波分别接入CH1和CH2；

2）选择CH1作为触发源，触发急性为‘+’，触发电平‘0’；

3）将三角波零点调到屏幕中心线上，调整使两信号电压零线对齐，记录两个零点之间的格数，和每个波形周期的格数。

六、信号改为100Hz，重复上述实验。

1）将信号发生器的频率改为100Hz；

2）步骤重复一到五。

六、实验数据及分析

一、测量1kHz、100Hz三角波以及经阻容移相后的正弦信号峰峰值及直流分量。

频率/波形

峰-峰值（V）

直流分量（V）

实际测量频率

1kHz

三角波

3.255

50mV

1.0200kHz

100Hz

1.32

100mV

100.05Hz

二、测量1KHZ的三角波的周期及频率。

周期

频率

9.925ms

100.75Hz

0.970ms

部分实验截图：

三、用单踪方式测量两信号间的相位差。

峰值相差时间

相位差

0.204ms

0.960ms

86.74︒

1.904ms

10.015ms

69.45︒

四、用双踪方式测量两信号间的相位差。

0.208ms

88.33︒

1.908ms

68.48︒

七、思考题

1）调整信号发生器的直流偏移电压，当偏置过大时，为什么产生波形失真？

是示波器的原因还是信号发生器的问题？

答：

信号发生器直流偏置超出了信号发生器输出幅度范围，会发生削波现象，是信号发生器的原因。

2）测量相位差时，你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确？

为什么？

单踪测量更准确。

双踪测量通道为两个通道，本身存在一定的系统误差。

3）你认为在实验过程中，双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式？

信号频率高时，工作在交替方式；

信号频率低时，工作在断续方式。

4）对于同一组移相电路，1KHZ和100HZ三角波经过移相变换后，其相位、幅值有何不同？

答：

由分压公式可知，经过阻容移相后1kHz的幅值更小，相位变化也更大。

8、结论与体会

这次实验做的时候需要耐心，因为示波器有时候自身出问题了。

有时候不懂示波器的触发原理，乱做一通，真是不好完成实验。

实验二图示仪的使用及晶体管特性参数测量

1、实验目的

1）学会用图示仪测量晶体三极管的特性参数。

2）学会用图示仪测量二极管的特性参数。

3）学会用图示仪测量稳压二极管的特性参数。

一般使用简介：

（1）“电压（v）／度”旋钮开关

　　此旋钮开关是一个具有4种偏转作用共17挡的旋钮开关，用来选择图示仪x轴所代表的变量及其倍率。

在测试小功率晶体管的输出特性曲线时，该旋钮置VCE的有关挡。

测量输入特性曲线时，该旋钮置VBE的有关挡。

（2）“电流／度”旋钮开关

　　此旋钮开关是一个具有4种偏转作用共22挡的旋钮开关，用来选择图示仪Y轴所代表的变量及其倍率。

在测试小功率晶体管的输出特性曲线时，该旋钮置Ic的有关挡。

测量输入特性时，该旋钮置“基极电流或基极源电压”挡（仪器面板上画有阶梯波形的一挡）。

　　（3）“峰值电压范围”开关和“峰值电压％”旋钮

　　“峰值电压范围’’是5个挡位的按键开关。

“峰值电压％”是连续可调的旋钮。

它们的共同作用是用来控制“集电极扫描电压”的大小。

不管“峰值电压范围”置于哪一挡，都必须在开始时将“峰值电压％”置于0位，然后逐渐小心地增大到一定值。

否则容易损坏被测管。

一个管子测试完毕后，“峰值电压％”旋钮应回调至零。

　　（4）“功耗限制电阻”旋钮

　　“功耗限制电阻”相当于晶体管放大器中的集电极电阻，它串联在被测晶体管的集电极与集电极扫描电压源之间，用来调节流过晶体管的电流，从而限制被测管的功耗。

测试功率管时，一般选该电阻值为1kΩ。

　　（5）“基极阶梯信号”旋钮

　　此旋钮给基极加上周期性变化的电流信号。

每两级阶梯信号之间的差值大小由“阶梯选择毫安／级”来选择。

为方便起见，一般选10μA。

每个周期中阶梯信号的阶梯数由“级族”来选择，阶梯信号每簇的级数，实际上就是在图示仪上所能显示的输出特性曲线的根数。

阶梯信号每一级的毫安值的大小，就反映了图示仪上所显示的输出特性曲线的疏密程度。

　　（6）“零电压”、“零电流”开关

　　此开关是对被测晶体管基极状态进行设置的开关。

当测量管子的击穿电压和穿透电流时，都需要使被测管的基极处于开路状态。

这时可以将该开关设置在“零电流”挡（只有开路时，才能保证电流为零）。

当测量晶体管的击穿电流时，需要使被测管的基、射极短路，这时可以通过将该开关设置在“零电压”挡来实现。

为保证仪器的合理使用，既不损坏被测晶体管，也不损坏仪器内部线路，在使用仪器前应注意下列事项：

1）对被测管的主要直流参数应有一个大概的了解和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许耗散功率PCM、最大允许电流ICM和击穿电压BVEBO、BVCBO。

2）选择好扫描和阶梯信号的极性，以适应不同管型和测试项目的需要。

3）根据所测参数或被测管允许的集电极电压，选择合适的扫描电压范围。

一般情况下，应先将峰值电压调至零，更改扫描电压范围时，也应先将峰值电压调至零。

选择一定的功耗电阻，测试反向特性时，功耗电阻要选大一些，同时将X、Y偏转开关置于合适挡位。

测试时扫描电压应从零逐步调节到需要值。

4）对被测管进行必要的估算，以选择合适的阶梯电流或阶梯电压，一般宜先小一点，再根据需要逐步加大。

测试时不应超过被测管的集电极最大允许功耗。

5）在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。

1）XJ4180图示仪

2）二极管、稳压二极管、晶体管9015、9013

1）测量二极管的导通特性曲线。

9013特性曲线

2）测量稳压二极管的正反性特性曲线。

3）测量晶体管9012的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。

4）测量晶体管9013的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。

5）测量电容、MOSFET、SCR等电力电子器件的击穿特性。

实验结果记录

元器件

电流度Y（mA）

电压度X（V）

功耗限制电阻kΩ

电压/电流

级（uA）

二极管（正向）

0.1

5

0.5

二极管（反向）

0.2

1

9013

9015

2

五、思考题

1）测量二极管、稳压二极管的特性曲线时，如何注意Rc及扫描电压的档位？

当图示仪所示的曲线突然上升或下降时，所用的RC及扫描电压档位便是适当的。

2）测量晶体管的特性曲线时，为什么增加簇数时，屏幕上的波形为什么会闪动？

请你计算扫描一簇曲线所用的时间？

增加蔟数，图示仪扫描完所有蔟所花费的时间变长，视觉暂留导致我们看到的波形闪动。

3）如何进行阶梯波的调零？

显示部分中间按下，调整起始位置在右上角，级数选一，最左位置。

按下测量板上零电流I=0，松开零电流，使第一条线与Iceo重合，即阶梯调节旋钮。

实验三数字化测量仪的使用

1）用数字化测量仪测量信号的周期和频率。

2）分析数字化测量的误差来源。

3）如何减少测量误差的措施。

1）初始时将SENSITIVITY开关打到1/10，如果此计频器不计数，将SENSITIVITY开关打到1/1范围并进行测量。

此步骤可以降低损坏输入电路的危险性。

2）选择交流电源100V，120V，220V，或230V±

10%。

3）在0~40℃的环境温度下使用该计数器。

不要将仪器放在高温设备的顶上。

并保证仪器周围环境的通风。

4）不要让水渗进仪器，也不要剧烈振动仪器。

5）若仪器在特别嘈杂的环境中使用,在电源里加入噪声滤波器。

6）测量低频时,按下低通滤波器开关，可以削弱高频成分，以防止可能出现错误触发。

1）信号发生器

2）数字频率计

四、实验步骤

将信号发生器置于30Vpp档，衰减置20dB，压入偏置电压开关，分别用测频、测周的方法测量100Hz、1kHz、10kHz的方波，将测量数据添入下表。

测频方法（Hz）

测周方法（ms）

档位

0.1s

1s

10s

1

10

100.000

100.0005

100.0053

9.99948

9.9980

1000.00

1000.004

1000.005

0.99947

0.9992

10kHz

10.00

10.0005

99.99949us

99.999482

1）以上实验数据，请你分析该测量系统的误差来源，以及减少测量误差的措施和方法。

误差来源：

1.测周时的标准（晶振）频率误差；

2.测频时的+-1误差

误差减少措施方法：

测周：

增大晶振频率

测频：

增大测量时基信号周期

2）在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量相位差会突然增大？

因为输入信号幅值减小到一定程度时，环境以及仪器所引起的杂波信号会达到与输入信号相比相差不大的程度，使信号波形发生很到改变，测量产生很大差距。