常用电子仪器的使用

一、实验目的二、实验原理1、学习掌握用双踪示波器观察、测量波形的幅值、频率基本方法。2、学习函数信号发生器输出频率范围、幅值范围及面版上各旋纽的作用及使用方法。3、学习交流毫伏表的使用方法。4、了解实验台功能及使用方法。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、交流毫伏表等。它们和万用表一起，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1－1所示。接线时应注意，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。信号源和交流毫伏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，直流电源的接线用普通导线。实验一常用电子仪器的使用图1－1模拟电子电路中常用电子仪器布局图·1·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn1、示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点：1）寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式置“CH”或“CH”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节辉度旋钮。②扫描方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。）2）双踪示波器一般有五种显示方式，即“CH”、“CH”、“CH＋CH”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。3）为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发（即“CH”或“CH”），使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。4）扫描方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，通过调节“电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。或者选择锁定（即“自动”和“常态”同时选择）有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。5）适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示一～二个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y轴灵敏度”开关指示值（v/div）的乘积，即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或cm）与“扫速”开关指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。2、函数信号发生器本信号发生器是由单片集成函数信号发生器MAX038及外围电路，数字电压指示及功率放大电路组成。其输出频率范围为2Hz～2MHz，输出频率分七个频段选择，其中f1为2Hz，f2为20Hz，f3为200Hz，f4为2KHz，f5为20KHz，f6为200KHz，f7为2MHz，在全频段范围内无断点。本信号源还设有三位LED数码管显示其输出幅度（峰峰值）为0～16VP－P。并有两个输出“衰减”按键选择（20dB、40dB），通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。本信号源12121212↑↓·2·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。注意事项：函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。3、AS1910双输入数显交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。工作特性：①测量电压范围：4mV、40mV、400mV、4V、40V、400V6档量程可选，4位LED显示②测量电压频率范围：5Hz～2MHz③测量电平范围：-90dB～+52dB（0dB=1V）-88dBm～+54dBm（0dBm=0.775V）使用方法：A.开机之前准备工作及注意事项测量30V以上的电压时，需注意安全；所测交流电压中的直流分量不得大约100V。B.前面板各操作按钮及输入输出插座说明（1）电源开关（2）量程自动／手动按钮：每按一下，量程在自动与手动方式间切换，并伴有相应的发光管提示（3）量程左、右按钮：在量程手动档时，按左右键，选择最佳量程档级；在量程自动档时，无需按此组按钮，仪器将自动选择在最佳量程档级（4）显示结果按钮：每按一下，显示结果在V→dB→dBm中选择，循环往返（5）△dB按钮：当需读出△dB时，须经过三步：第一步：按一下此按钮，此时△dB灯闪烁同时CH1灯亮，在CH1插座中输人要测的第一个数据;第二步：按一下此按钮，记忆了第一次测量的数据，此时△dB灯闪烁同时CH2灯亮，在CH2插座中输人要·3·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn测的第二个数据;第三步：按一下按钮，记忆了第二次测量的数据，此时△dB灯、CH1灯和CH2灯常亮，同时显示窗显示的数据即为CH1和CH2输人的dB差值，且处于保持状态。注意：①当显示的△dB为正值时，说明CH1的电压大CH2的电压。②当显示的△dB为负值时，说明CH1的电压小于CH2的电压。③当需恢复一般测量时，则再按一下△dB或显示结果按钮，此时△dB灯不亮，进入一般测试。（6）输人选择按钮：通过此按钮，可在CH1和CH2输人间切换（7）Ch1输入插座（8）CH2输人插座（9）显示测量单位指示灯（10）显示测量结果数码管（11）溢出、自动、手动指示灯当测量的数据大于4000时，溢出灯闪烁，建议扩大量程；当测量的数据超出该量程档级4096时，溢出灯闪烁，提示扩大量程并显示全8;当测量的数据小于390时，手动灯闪烁，建议减小量程。注：在自动档时，量程将自动变化，无须人为手动，只有当显示结果处于二档级的临界区时，会发生在二档级间跳动，建议使用手动档。4、YB2173B双路数字交流毫伏表（1）电源开关电源开关按键弹出即为“OFF”位置,将电源线接入,按电源开关已接通电源。（2）同步/异步操作开关当此开关弹出时，CH1和CH2量程旋钮分别控制CH1和CH2的量程，即为异步操·4·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn作；当此开关接入时，CH2量程开关失去作用，CH1量程旋钮同时控制CH1和CH2的电压量程，即为同步操作。（3）通道1（CH1）显示窗口数字面板表指示通道1输入信号的电压值。（4）通道1（CH1）量程指示指示灯显示通道1所处的量程和状态。（5）通道1（CH1）输入插座通道1的输入信号由此端口输入。（6）通道1（CH1）量程旋钮开机后，在输入信号前，应将量程旋钮调至最大处，即量程指示灯“300V”处亮，然后，当输入信号送至输入端后，调节量程旋钮，使数字面板表正确显示输入信号的电压值。（7）通道2（CH2）显示窗口数字面板表指示通道1输入信号的电压值。（8）通道2（CH2）量程指示指示灯显示通道1所处的量程和状态。（9）通道2（CH2）输入插座通道1的输入信号由此端口输入。（10）通道2（CH2）量程旋钮开机后，在输入信号前，应将量程旋钮调至最大处，即量程指示灯“300V”处亮，然后，当输入信号送至输入端后，调节量程旋钮，使数字面板表正确显示输入信号的电压值。阅读实验附录一中有关示波器部分内容1、函数信号发生器2、双踪示波器3、交流毫伏表1、示波器的使用练习（1）示波器的检查与校准熟悉示波器面版上个旋纽的名称及功能，掌握正确使用时各旋纽应处的位置；接通电源，检查示波器的亮度、聚焦、位移各旋纽的作用是否正常；将示波器内部的校准信三、预习要求四、实验设备与元器件五、实验内容·5·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn②将函数信号发生器输出正弦电压的频率调到1KHz，幅值调到10V峰峰值，输出衰减为0dB。用示波器测量信号发生器输出电压的峰峰值。此时，调节Y轴灵敏度选择开关“V/DIV”，使屏幕上显示的波形幅度适中，则灵敏度选择开关指示的标称值乘上被测信号在Y轴方向所占格数就是被测信号的峰峰值。③分别按下函数信号发生器输出幅度衰减开关“20dB”、”40dB”，记下相应的Y轴灵敏度选择开关“V/DIV”所在档位和屏幕上波形在Y轴方向所占格数，计算出信号发生器输出电压的有效值。自拟表格记录。（3）用示波器测量直流电压①选择零电平参考基准线将Y轴输入耦合方式开关置“⊥”位置，方法一，调节Y轴位移旋钮，使扫描线对准屏幕上某一条水平线，则该水平线为零电平参考基准线。方法二，将CH1和CH2两条扫描线调至重合，其中一条用作零电平参考基准线。②再将耦合方式开关置“DC”位置，灵敏度微调旋钮置“校准”位置。③接入被测直流电压，调节灵敏度旋钮，使扫描线处于适当高度位置。④读取扫描线在Y轴方向偏移零电平参考基准线的格数，则被测直流电压VX=偏移格数×（V/DIV）（4）用示波器测量交流电压的周期（频率）对于周期性的被测信号，只要测定一个完整周期T，则频率f（HZ）=①将扫描时间微调旋钮顺时针旋到“校准”位置（可听到开关关闭声）；扫描开关开关或旋钮名称输入耦合开关显示方式开关触发位置ACCH或CH12内开关或旋钮名称辉度、聚焦旋钮触发耦合触发方式触发极性位置中间AC自动+表1－11（）ST号送入Y输入端（CH或CH），调节有关旋钮，使屏上显示出稳定波形，检查Y轴灵敏度及X轴扫描时间是否正确。（2）用示波器观察和测量交流电压①将示波器面板上有关旋钮调节到表1-1所示位置。12·6·PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn不选择（即不扩展）；若波形不稳定，可调节“触发电平”旋钮，使之稳定。②调节扫描时间粗调旋钮，使显示波形的周期尽可能大。③读取波形一个周期所占格数及扫描速度t/DIV，则被测信号的周期为：T=所占格数×（t/DIV）f=H2.函数信号发生器及交流毫伏表的使用练习①函数信号发生器输出幅度指示检查将函数信号发生器的输出幅度衰减“20dB”、“40dB”均不按下（即输出信号不衰减），输出波形选择“正弦波”，调节输出信号幅度和频率范围，使函数信号发生器输出信号的频率f=1KH，幅度峰峰值分别为1V、2V、3V、4V、5V时，用交流毫伏表分别测量出相应的电压值（有效值），记入自拟的表格中。②函数信号发生器“输出衰减”的检查将函数信号发生器的输出信号频率保持1KH不变，输出幅值调到5V用交流毫伏表直接测量此时输出电压的有效值，并转换成峰峰值比较；然后分别按下函数信号发生器输出幅度衰减开关“20dB”、“20dB”键，在用交流毫伏表测量并转换成峰峰值，记入自拟表格中。1、使用仪器前，必须先阅读各仪器的使用说明书，严格遵守操作规程。2、拨动面板各旋钮时，用力适当，不可过猛，以免造成机械损坏。3、完成所有实验内容后，各仪器要关闭电源。注意将实验桌面清理整齐、干净。1、整理实验数据，填入自拟的表格中。2、问题讨论1）如何操纵示波器有关旋钮，以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰的波形？2）用双踪显示波形，并要求比较相位时，为在显示屏上得到稳定波形，应怎样选择下列开关的位置？A）显示方式选择（CH；CH；CH＋CH；交替；断续）B）触发方式（常态；自动）C）触发源选择（内；外）D）内触发源选择（Y、Y、交替）3、函数信号发生器有哪几种输出波形？它的输出端能否短接？4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它的表头指示值是被测信号的什么数值？它是否可以