常用电子仪器的使用实验报告

1广州大学学生实验报告院（系）名称班别姓名专业名称学号实验课程名称模拟电路实验实验项目名称常用电子仪器的使用实验时间实验地点实验成绩指导老师签名【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,锯齿波信号波形，方波波形和读取波形参数的方法。【实验仪器与材料】DS1062E数字示波器一台AS101E函数信号发生器一台DA-16D交流毫伏表一台【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1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公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。【实验步骤】1、用机内校正信号对示波器进行自检。(1)扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示（Y1或Y2），输入耦合方式开关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（）和“Y轴位移”()旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道（Y1或Y2），将Y轴输入耦合方式开关2置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴“扫描速率”开关（t/div）和Y轴“输入灵敏度”开关（V/div），使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。a.校准“校正信号”幅度将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信号幅度，记入表1－1。b.校准“校正信号”频率将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”开关置适当位置，读取校正信号周期，记入表1－1。c．测量“校正信号”的上升时间和下降时间调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上，且上、下对称，便于阅读。通过扫速开关逐级提高扫描速度，使波形在X轴方向扩展（必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍），并同时调节触发电平旋钮，从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间，记入表1－1。2、用示波器和交流毫伏表测量信号参数调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均为1V（交流毫伏表测量值）的正弦波，方波，鞠慈波信号。改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置，测量信号源输出电压频率及峰峰值，记入表1－2。【实验数据整理与归纳】表1－1(Y轴)标准值实测值幅度Up-p(V)21.99频率f(KHz)11.99上升沿时间μS21.70下降沿时间μS22.00表1－1（X轴）标准值实测值幅度Up-p(V)21.98频率f(KHz)11.99上升沿时间μS21.80下降沿时间μS22.003表1－2正弦波信号电压频率示波器测量值信号电压毫伏表读数（V）示波器测量值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz101001.063.081.071KHz0.9810201.073.081.0710KHz0.10100001.083.081.07100KHz0.00101020001.083.081.07方波信号电压频率示波器测量值信号电压毫伏表读数（V）示波器测量值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz9.81020.651.800.921KHz0.9810200.651.800.6410KHz0.098102000.661.840.93100KHz0.00981023000.691.860.92锯齿波信号电压频率示波器测量值信号电压毫伏表读数（V）示波器测量值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz101001.283.61.031KHz1.010001.283.61.0210KHz0.098102001.253.521.02100KHz0.00981028001.383.921.09【实验结果与分析】1.（1）表1—1的实验数据与标准值基本接近，误差较小。表1—2的实验数据中与示波器测得的有效值与毫伏表的数据略有出入。产生误差的原因可能是：视觉读数误差；（2）仪表误差；（3）使用过程中仪器仪表长时间发热。（2）示波器测量正弦波有效值较稳定，数值与交流毫伏表很接近，而用示波器测量锯齿波和方波有效值数据有波动，不稳定，且与交流毫伏表数值相差较大。2.问题讨论：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？要使波形稳定，首先，触发源（triggersource）的选择要和输入通道一致（内触发），触发方式一般选择上升沿（或+）即可。其次，触发电平应调至被测信号的幅值范围内，这样才能确保被测信号向上穿破触发电平点时被触发（并从该点开始显示至荧光屏）。其它的，输入耦合4置DC或AC档，扫描方式一般置auto。要使波形清晰，首先要把辉度调制适当，其次要把聚焦调准。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，如用屏蔽线作为输出引线，则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上?三种波形，正弦波，方波，三角波。接地线。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？它是否可以用来测量直流电压的大小？①正弦波电压和非正弦波电压都可以测，但测的是交流电压的有效值。②它的表头指示值是被测信号的有效值。③不能用交流毫伏表测量直流电压。因为交流毫伏表的检波方式是交流有效值检波，刻度值是以正弦信号有效值进行标度的，所以不能用交流毫伏表测量直流电压。④交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时数据不同是因为交流毫伏表的读数为正弦信号的有效值，而示波器荧光屏所显示的是信号的峰峰值。【实验心得】1.实验使用到的主要电子仪器是双踪示波器，它是一种用途很广的电子测量仪器。在之前的普通物理多个实验中已经有所接触。双踪示波器的优势在于能够同时测量两种不同信号的波形，可将其同时显示进行对比和计算，为测量信号提供了很多便利。在使用双踪示波器的过程中，应注意在校正时将所有“微调”旋钮置于校正位置，才能达到正确的校正效果，否则会由于“微调”旋钮没有归位而造成后续的一系列测量的偏差。2.除此之外，实验还用到了交流毫伏表。在使用交流毫伏表时，应注意所选量程的大小必须大于被测电压否则很可能会损坏仪表。3.而在使用信号发生器时，需要注意的是开始不能把输出电压调得太高，以免对后续仪器造成损坏，还需注意的是，当输出电压大小不符合要求时，可以开关“20dB”和“40dB”的按钮，以放大或缩小输出值。4.学会了示波器基本常见参数的获取:Vpp是峰峰电压；Vmax是最大电压；Vmin是最小电压；Vtop峰值；Vbas谷值；Vrms是有效值；Vcrms是真有效值；Freq是频；Prd是周期时间；Rise是上升时间；Fall是下降时间；+wid是正占空时间；-wid是负占空时间；+Duty正占空比；-Duty是负占空比。5.通过实验，我们学习了双踪示波器、交流毫伏表以及信号发生器的使用。了解了常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各种旋钮的功能。通过实践操作，我们在之前已有知识的基础上更加熟练地练习了示波器以及信号发生器的使用。另外，本次实验操作步骤较为复杂，数据量也较多，所以实验时需要耐心仔细，在保证不出错的情况下提高效率。遗憾的是，此次实验虽学习了示波器大部分按钮的使用，但仍有少数按钮功能没有机会实践。