试验一仪器的使用

实验一仪器的使用一、实验目的1.熟悉几种常用仪器的性能和使用方法。2.掌握数字存储示波器的手动测量、自动测量与存储功能。3.掌握单次信号的观测方法。4.学会通用信号发生器的基本操作。实验一仪器的使用二、实验原理2.1HP33120A通用信号发生器的使用•2.1.1HP33120A概述:•多种波形产生：正弦波、方波、锯齿波、三角波、调频波、调幅波、单次信号等•输出信号的频率和幅度的设定•操作方便灵活：两排按键可以产生不同信号或执行不同的功能实验一仪器的使用实验原理2.1HP33120A通用信号发生器的使用（续）•2.1.2HP33120A面板操作:•（1）调节输出正弦波的频率：•～Freq显示1.0000000kHz•使用＜＞∧∧显示1.2000000kHz•（2）设定输出正弦波的频率为1.5kHz：•FreqEnterNumber1·5•∨（kHzmVrms）显示1.5000000kHz实验一仪器的使用实验原理2.1HP33120A通用信号发生器的使用（续）•2.1.2HP33120A面板操作（续）:•（3）设定输出正弦波的幅度为100mVrms（最小只能为50mVpp）：•AmplEnterNumber100shift∨（kHzmVrms）显示100,00mVrms•（4）设置方波占空比：•选择方波信号：按键•shift％duty，显示50%duty•EnterNumber45Enter，显示45%duty。最小只能到20％实验一仪器的使用实验原理•2.1HP33120A通用信号发生器的使用（续）•2.1.2HP33120A面板操作(续):•（5）配合菜单设置输出单脉冲信号：•选择方波信号•ShiftBurst,显示屏上提示是Burst信号，要取消之，按ShiftBurst•打开菜单shiftMenuOn/Off显示A:MOD工MENU•∨沿树状结构下移显示1:AMSHAPE•＞＞＞右移三次显示4:BurstCNT•∨下移一次显示00001CYC•Enter•退出菜单，得到周性的单脉冲信号实验一仪器的使用实验原理•2.1HP33120A通用信号发生器的使用（续）•2.1.2HP33120A面板操作(续):•（6）单次信号的产生•产生周期性单脉冲信号•按Single键，显示屏上提示是Trig状态•每按一次Single键，就会输出一个单次正向脉冲•取消单次触发，再按ShiftSingle.实验一仪器的使用实验原理2.254603B数字存储示波器的基本操作•2.2.1主要功能:•数字式双通道示波器，具有自动设置、手动及自动测量、任意波形下载、波形轨迹存储等多种功能•2.2.2主要性能指标带宽：60MHZ屏幕刻度采集系统输入阻抗：1M时基：5ns~5s/div最大采样速率：20MSa/s输入电容：13pf幅度：2mv~5v/div分辨率：8bit最大输入电压：+/-400V（dc+ac瞬时值）屏幕可观察的动态范围：20v或4格实验一仪器的使用实验原理•2.254603B数字存储示波器的基本操作说明•2.2.3基本操作:•概述：灰色按键配合屏幕软键菜单可以实现许多功能；白色按键是立即动作•面板主要系统：通常情况下，按Autoscale键，示波器处于自动动作状态，主要包括以下几个方面实验一仪器的使用实验原理•（1）垂直系统：•Volts/Div旋钮改变垂直轴灵敏度•Position旋钮可以上下移动波形•按1或2键，屏幕上将显示相应通道的菜单，包括通道的开启和关闭、耦合方式、衰减倍数、反相等•选择游标尺（Vernier）时，Volt/Div旋钮可以比较小的增量或减量改变垂直轴的单位实验一仪器的使用实验原理•（2）时基设定：•转动Time/Div旋钮，扫描速率将以1－2－5倍率顺序从5ns到5s变化，若扫描速率在状态行上显示，调节该旋钮可以看到周期个数适当的波形•用Main/delay键,可以看到波形的延迟扫描，旋转delay旋钮可以放大不同的位置，改变Time/Div可以得到不同的放大倍数•注意：改变主扫描，必须关闭延迟扫描，由于扫描及延迟扫描同时显示到屏幕上，波形被“压扁”，所以垂直轴单位为原来的2倍，请注意状态格内容的变化实验一仪器的使用实验原理•（3）示波器触发系统：•Level旋钮可以调节触发电平，与使用一般的示波器功能相同•按Source键,可以选择触发源，如果只在1通道上加信号，则触发源也选择1•按Mode可以选择触发方式，通常选择自动（Autolevel），观察单次信号时选单次（Single）状态•按Slope/coupling键，可以选择不同的触发和耦合方式•Holdoff旋钮用来稳定复杂波形实验一仪器的使用实验原理•（4）示波器测量系统：•用Measure下面的三个键可以进行手动和自动测量，测量的项目在相应的软键菜单中显示•按Cursor键，配合它右下方的灰色旋钮，可以予置光标的位置，测量结果会在屏幕下方显示出来实验一仪器的使用实验原理•（5）存储系统：•信号捕捉：利用示波器面板上方4个白色软键（STORAGE），可以捕捉并存储•单次信号•偶发事件•测量噪声和抖动实验一仪器的使用实验原理•（5）存储系统（续）：•捕获单次信号：•在Source对应菜单中选择单次信号所接的通道为触发源，按Slope/coupling键，选择触发沿。在Mode菜单中选Single软键，按Erase，屏幕上会清除以前的光迹，最后按Run键,这时只要单次信号达到触发电平就会被捕获到•每次观察要重复按Erase和Run，按Autoscale键，可以比较多次的单次信号，以前的数据以半亮度显示，可用来捕获毛刺和偶发事件三、实验内容1．开启电源，•将通用信号发生器的输出端接入示波器通道2．开启接入信号的示波器通道：•Autoscale键，观察示波器所显示的波形•注意示波器的显示将是信号源显示的一倍实验一仪器的使用三、实验内容3．设置通用信号发生器，使其输出一频率为25kHz，幅度为100mv的正弦波，用示波器观测该信号：•自动测量测量该信号的频率与幅度，并与设置值相比较•游标手动测量的方法测量该信号的频率与幅度，并与设置值相比较•用自动测量方法测该信号的有效值实验一仪器的使用实验内容4．通用信号发生器的输出改为50kHz,8v的三角波，•重复上述步骤。5．通用信号发生器的输出改为22kHz,3v的方波，并使占空比为40％：•用自动测量方式测以下参数：Vpp=VavgVrmsVmaxVminVtopVbaseFreqPeriodDutyCyc+Width-WidthRisetimeFalltime实验一仪器的使用实验内容6．显示波形的翻转：按1键中的反相（Invert）7．用游标手动测量参数，并与上面结果比较Vp-p=,Vmin=,Deriod=RiseTime=,+Width=8．利用Main/Delay键，观察方波前沿，测上升时间实验一仪器的使用实验内容9．单脉冲信号观察：设置通用信号发生器处于SingleTrig状态，输出单次脉冲信号，要求脉宽为50us，脉幅为5v，同时，如下设置示波器的触发条件并观察：•Source选信号所接通道•Slope/Coupling选上升沿•Mode选Single状态•调节Level旋钮（触发电平）至合适位置•EraseRun•按一次通用信号发生器的Single键，在示波器上可观察一个单次脉冲波形·实验一仪器的使用实验内容10．单次脉冲参数测量•Voltage键，测Vmin=Vtop=Vbase=•Time键，＋Width=RiseTime=•FallTime=•Cursor键，手动测Vp-p=,+Width=•改按Run键为按Autostore键，反复按Single键，可观察比较单次脉冲重复性等特性，用金属物轻碰探头，可以看到捕捉到的毛刺实验一仪器的使用四、实验报告要求1．记录实验的测试结果。2．对遇到的问题进行分析讨论。实验一仪器的使用