电子测量实验报告

电子测量实验报告班级：姓名：学号：指导老师：实验一一、实验目的1、掌握脉冲式函数发生器的工作原理。（P89）2、掌握由三角波或是方波生成同频率正弦波的原理。3、掌握电路实验台上信号发生器的使用。4、掌握数字示波器的基本使用。二、实验内容1、调节电路实验台上的信号发生器，使其输出频率为1~2Khz，峰峰值为5伏的三角波信号。2、使用电阻和电容模块盒选择滤波器的电阻为约1K欧，电容为约1uF，按照图1-4的样式连接电路。3、将信号发生器的信号作为iV输入到滤波器的输入口，用数字示波器测量电容两端的电压波形，观察波形岁输入信号的频率发生变化的情况。三、实验结果与分析四、思考题1、为什么只通过滤波器就能实现把方波或是三角波转换成正弦波？除了低通滤波器外还有没有更好的滤波器实现同样的功能？答：对于方波，是由一个和其频率相同的正弦波和许许多多高频谐波合成后得到的，方波越理想化（就是指上升下降沿越陡），其高频谐波分量越多。你用一个低通滤波器，将高频谐波都滤掉了，结果就剩下一个基波分量，也就是你说的那个正弦波了。此外，还有脉宽调制(PWM)的方法，数字滤波器，通过FPGA对信号进行数字滤波。2、为什么输入信号的频率越高，则示波器上显示的波形越接近正弦波？答：因为变频器输出的本来就都是方波，正弦电流的曲线变化实际是通过调节占空比等效实现的，也就是所谓PWM，脉宽调制载波频率越高，近似效果约好，越接近正弦，但是永远只是接近而已，实质上它还是方波。3、示波器显示的正弦波的幅度与输入信号的频率之间有什么关系（当然是在输入信号的幅度不变的情况下）？为什么会有这种关系？答：在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。实验二一、实验目的1、掌握等精度同步测频的工作原理。2、掌握VHDL和Verilog硬件描述语言的用法。3、掌握用硬件描述语言实现自己设计方案的方法。了解QuartusII或是MaxplusII的使用方法。5、学习用仿真工具调试硬件模块的方法以及用单片机访问FPGA的方法二、实验内容1、在电脑上安装QuartusII或MaxplusII，最好是安装QuartusII。2、读懂本文所附的参考程序，在QuartusII中为每一个模块建立仿真激励文件，分别给三个子模块仿真，再对顶层模块进行仿真。3*、将Verilog代码改写为VHDL的代码。4*、有条件的同学可以使用开发板做成模块，再用单片机访问。三、实验结果与分析分析：这里的cnt=16，图中画圈的地方标出来了，每16个上升沿就改变一次电平，符合异步秒脉冲计数。分析：图中可以看出，只有当两个都为高电平时，输出才为高电平。当两个中一个为低电平输出就为低电平。符合同步秒脉冲计数。分析：由图可知，波形中输出的那个数就是你给定的那个数值。四．思考题1、为什么等精度测频比《电子测量与仪器》书上讲的“高频宜测频，低频宜侧周”要优越？答：等精度时，由知：fo一定时，fx的频率高低对精度无影响，对高频或低频来说，都能测出频率和周期！精度不受影响。2、等精度测频原理中为什么能实现“等精度”，这个“等精度”是相对于哪个信号而言的“等精度”？答：观测条件相同的观测称为等精度观测，观测条件不相同的观测称为不等精度观测，测频次数N对该频率的周期T的技术室同步的，不存在量化误差，高频和低频精度都一样等精度是相对与被测信号而言的。四、心得体会实验三一、实验目的1、学会DS1052D型数字示波器的基本使用。2、学会测量信号的失真度、显示各个通道参数、系统自较、语言设置等高级功能。二、实验内容1、根据上文的指导练习数字示波器的每一项使用方法，先学会基本操作：显示出所有的菜单，观察一遍。2、练习CH1和CH2通道的切换方法，可以随心所欲的显示任意一路波形，与其相对应的菜单设置界面。能对两个通路中的子菜单进行设置。3、重点练习自动测量功能，即能分别测量波形的各个参数，也能全部显示某个波形的所有参数，自己调节一些不同频率和振幅的各种形状的波形。4、练习使用光标跟踪功能，先使用手动模式调节水平和竖直光标线，再使用追踪模式使两个光表十字相交的部位随着一个波形而滑动。三、实验结果与分析实验四一、实验目的可编程逻辑器件开发工具QuartusII中SingalTapII嵌入式逻辑分析器的使用，并给出一个具体的设计实例，详细介绍使用SignalTapII对FPGA调试的具体方法和步骤。二、实验内容1．进行分析前重新编译，将所做的设置编译到烧写文件中。2．将编译好的SOF文件通过JTAG烧写到FPGA中。3．进行分析。4．读数据。三、实验结果与分析