常用电子仪器的使用

1模拟电子技术常用电子仪器的使用实验报告内容包含：实验目的、实验仪器、实验原理，实验内容、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果分析、实验思考题、实验心得。【实验目的】1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源，交流毫伏表，频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。【实验仪器】函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表【实验原理】在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器，函数信号发生器、直流稳压电源，交流毫伏表及频率计等．它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试．实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图l—1所示。连线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地．信号源和交流毫状表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，即同轴电缆线，直流电源的接线用普通导线。图中信号发生器用来产生频率为0.5HZ—5MHZ、最大幅度为8Vpp的正弦信号；它分别给毫伏表和示波器提供信号。毫伏表用来测量信号电压的大小。根据实验所选定的信号频率和幅度的范围，选用DA-16型晶体管毫伏表；它能测量频率为20HZ—1MHZ、幅度为0.1mV—300V的正弦信号电压。示波器是一种用来观察测量各2种周期电压（或电流）波形的仪器，它能观察到的最高信号频率主要取决于仪器Ｙ轴通道的频带宽度；它所能观察到信号幅度的大小主要取决于仪器Ｙ轴通道的灵敏度和衰减倍数。本实验采用DS1062E-EDU数字示波器，它可以观察测量频率为0—60MHZ范围内的各周期信号。以下分别介绍各仪器的使用方法。1．函数信号发生器的操作函数信号发生器能产生低失真正弦波，三角波，方波等信号。在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用。下面以AS101E型函数信号发生器为例，介绍函数信号发生器的使用。1．1．概述：ASl01E型采用了中央处理器CPU控制面板的操作方式，具有友好的人机对话界面，信号发生器的频率范围0.5Hz～5MHz（实测可达0.3Hz～5MHz），输出信号有正弦波，三角波，方波。输出频率和幅度均为数字显示。信号发生器关机时，各工作状态能被保存记忆下来，省去了每次开机时的重新设置调节。输出幅度调节由固定衰减器（20dB，40dB，60dB）及可变电位器细调（0～20dB）构成。仪器输出幅度Vp-p≥8V（50Ω负载）。1．2．使用前面板操作说明（见下图前面板示意图）ASl01E型函数信号发生器面板示意图①“电源”开关。②“低←”频段递减选择按键。③“高→”频段递增轻触按键。④频率调节旋钮。⑤频率单位显示，五位数码管显示。⑥波形选择按键。⑦“－60dB←”输出幅度固定衰减器衰减递增选择按键。⑧“－60dB→”输出幅度固定衰减器衰减递减选择按键。⑨输出“幅度调节”旋钮。⑩输出幅度显示，三位数码管显示。（11）信号“输出”端，输出阻抗50Ω。（12）逻辑电平“TTL输出”端。1.2.1本仪器要求的电源为220V，50Hz，检查使用电源与本仪器要求相符合，即可，将电源线插头插入电源插座，按下“电源”开关，同时二个LED显示屏亮，待预热15分钟后，仪器就可以稳定使用。1.2.2根据需要，按下相应“波形选择”按键开关，即可得到所需输出波形。每按一次，转换一个波形，依次是正弦波→方波→三角波→正弦波。31.2.3输出信号频率的调节。在调节信号频率时，先按频率选择键（低高），选择一个所需的工作频段，然后再调节带有慢转机构旋钮至所需的信号频率。a.“低”频段递减选择按键：每按一次按键，转换至较低频率，依次为”500kHz—5MHz”→“50kHz—500kHz”→“5kHz—50kHz”→“500Hz—5kHz”→“50Hz—500Hz”→“5Hz—50Hz”→“0.5Hz—5Hz”。。b.“高”频段递增选择按键：每按一次，频率转换至较高频率段，依次为“0.5Hz—5Hz”→“5Hz—50Hz”→“50Hz—500Hz”→“500Hz—5kHz”→“5kHz—50kHz”→“50kHz—500kHz”→“500kHz—5MHz”。c．频率调节旋钮：先选择好频段后，再调节频率调节即可得到你所需频率。d．频率单位显示：五位数码管显示，频率单位为Hz、kHz。例如：要仪器输出27.5KHz的信号，应先“低”或“高”选择按键，选择5KHz－50KHz的频率段；然后调节“频率调节”旋钮使“频率显示屏”显示27.5，这时仪器输出的信号频率为27.5KHz。1.2.4信号输出幅度的调节。仪器的电压输出用“幅度调节”旋钮和“输出衰减”按键控制。“输出衰减”有“－60dB”和“0dB”二个按键，计量单位是“衰减分贝（dB）”，“幅度调节”是由同一电位器连续（无级）调节的。“幅度调节”旋钮、按键“－60dB”和“0dB”配合使用，就可以在输出端得到所需要的输出幅度。如果你要求信号幅度在10倍（20dB）以内变化时，你可调节信号“幅度调节”电位器，该旋钮按顺时针方向旋转，输出幅度加大，反之减小。如需更大的衰减时，请按下按键（－60dB），每按一次，衰减量增加20dB，依次为20dB，40dB，60dB，如需减小衰减量时，请按下按键（0dB），每按一次，衰减量减小20dB，依次60dB，40dB，20dB。每按下按键（－60dB）、（0dB）一次，显示三位数码管将改为显示固定衰减器衰减dB数，数秒后，自动切换再显示电压峰峰值。输出幅度显示：三位数码管显示输出幅度峰峰值或dB值。单位为dB，mVp-p，Vp-p。衰减器衰减分贝数与电压衰减倍数的对应关系见下表衰减ＤＢ数１０２０３０４０５０６０７０８０９０电压衰减倍数3.161031.61003161000316010000316001.2.5信号输出端：本机信号用连接电缆线由此输出，输出阻抗50Ω。1.2.6逻辑电平输出端：输出（TTL）逻辑电平。1.2.7仪器后面板有100Hz输出端：独立输出100Hz高质正弦波信号。用Q9两端电缆线分别将后面板信号输出连接到示波器Y轴，将前面板信号源连接到X轴，调节频率旋钮，频率显示100Hz，示波器能观察到李沙叶图形。1．3仪器使用注意事项a、仪器应放在干燥、通风与无机械震动的地方，并保持仪器之清洁。b、使用时应尽量避免输出短路。短路或过荷时，由晶体管保护电路起保护作用。短路或过荷时间较长时保险丝熔断，稳压电源没有输出，这时应立即关掉电源，排除故障，更换保险丝。c、仪器使用应避免剧烈振动，仪器周围不应有产生高热和强电磁场的设备。4２、DA-16型晶体管毫伏表的使用.2.1使用方法:1）将“测量范围”开关放在最大量程档（300V档），打开电源开关，指示灯亮。2）将输入线短路，使“测量范围”开关置于最小量程（1mV档），调节仪器的“调零”（在面板上），使电表指针指示为“零”。3）根据被测电压的大小选择适当的量程，然后去掉输入线的短路，进行测量。若事先不知道被测电压值，应当先将量程开关置于最大档，接入电压后再根据读数逐步减小量程，直到合适的量程为止，切勿用低量程电压档来测量高电压，否则将会损坏电表。电压表不能测大于300V的交流电压。4）为了减小测量误差，测量时应选择合适的量程，使电表指针指示在满刻度的三分之一以上的区域。5）仪器用完后，应先“测量范围”开关置于最大量程档，仪器输入线的两个接头夹短接,然后才关掉电源。2.2注意事项:1）测量时仪器的输入线，应先接地线（一般为黑色线）然后才接另一根线，取下输入线时先取另一根线后取地线；否则，将会引入很大的干扰电压，影响测量的准确性，严重时可能会把电表的指针撞弯，甚至损坏。2）由于电表的刻度盘是按正弦电压有效值刻度，如果被测电压为非正弦波，电压的读数就会引入一定的误差。3）用仪器测量市电时，注意机壳带电，以免发生危险。３．示波器的使用示波器是能够把电信号的变化规律转换成可直接观察其波形的电子仪器，并且根据信号的波形可以对电信号的多种参量进行测量，如信号的电压幅度、周期、频率、相位差、脉冲宽度等。因此，示波器是电子技术中最常用的仪器，下面以DS1062E-EDU型数字示波器为例，介绍示波器的使用方法。3．1．概述：DS1062E-EDU数字示波器提供2个模拟通道和加一个外部触发输入通道，每通道带宽60MHz，最大1GSa/s实时采样率及10GSa/s等效采样率；及强大的触发和分析能力，可帮助用户更快、更细致地观察、捕获和分析波形。5.6英寸64k色TFT彩色液晶显示屏，波形显示更加清晰。带USB接口方便数据传送。3．2．使用3．2．1仪器面板介绍5DS1062E-EDU数字示波器前面板简单而功能明晰。面板上包括旋钮和功能按键。显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。通过它们，您可以设置当前菜单的不同选项；其它按键为功能键，通过它们，您可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。3．2．2显示界面3.2．3、一般使用方法①.接通仪器电源接通电源。电线的供电电压为100至240伏交流电，频率为45Hz至440Hz。接通电源后，仪器将执行几十秒钟所有自检项目，通过自检即可使用。②示波器接入信号示波器探头将接入通道1（CH1），将数字探头上的开关设定为1X。若要测量信号幅度大于80V的信号，要将探头上的开关设定为10X。③波形显示的自动设置DS1062E-EDU数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整电压倍率、时基以及触发方式，使波形显示达到最佳状态。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1％。使用自动设置方法：把探头端部勾和接地夹接到被信号上。按示波器右上角的AUTO（自动设置）按钮。几秒钟内，可见到被观察的信号波形显示。④初步了解垂直系统如右图所示，在垂直控制区（VERTICAL）有一系列的按键、旋钮。a．使用垂直POSITION【垂直移位】旋钮在波形窗口居中显示信号。垂直POSITION旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直POSITION旋钮时，指示通道地（GROUND）的标识跟随波形而上下移动。测量技巧：如果通道耦合方式为DC，您可以通过观察波形与信号地之间的差距来快速测量信号的直流分量。如果耦合方式为AC，信号里面的直流分量被滤除。这种方式方便您用更高的灵敏度显示信号的交流分量。▲垂直位置恢复到零点快捷键：6旋动垂直POSITION旋钮不但可以改变通道的垂直显示位置，更可以通过按下该旋钮作为设置通道垂直显示位置恢复到零点的快捷键。b．改变垂直设置，并观察因此导致的状态信息变化。您可以通过波形窗口下方的状态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。转动垂直SCALE【垂直灵敏度】旋钮改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，使波形的垂直幅度大于1格而小于8格，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。按CH1、CH2、MATH、REF，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。按OFF键关闭当前选择的通道。c.Coarse/Fine（粗调/微调）快捷键可通过按下垂直SCALE旋钮作为设置输入通道的粗调/微调状态的快捷键，调节该旋钮即可粗调/微调垂直档位。⑤初步了解水平系统如右图所示，在水平控制区（HORIZONTAL）有一个按键、两个旋钮。a．使用水平SCALE旋钮改变水平档位设置，并观察因此导致的状态信息变化。转动水平SCALE【扫描速度】旋钮改变“s/div（秒/格）”水平档位，使屏幕显示一至二个周期的波形，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。水平扫描速度从2ns至50s，以1－2－5的形式步进。*Delayed（延迟扫描）快捷键水平SCALE旋钮不但可以通过转动调整“s/div（秒/格）”，更