实验一、常用电子仪器的使用
一、实验目的
1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。
2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。
二、实验原理
在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。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。
1.
2. 信号发生器
信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。
操作要领:
1)按下电源开关。
2)根据需要选定一个波形输出开关按下。
3)根据所需频率,选择频率范围(选定一个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显示屏上显示所需频率即可。
4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。
注意:信号发生器的输出端不允许短路。
3.
4. 交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。
操作要领:
1)
2) 为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输入端开路情况下)应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。
3)
4) 读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标度尺上的示数。
3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。
3.双踪示波器
示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。
操作要领:
1)
2) 时基线位置的调节 开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和水平(←→)位移旋钮,将时基线移至适当的位置。
3)
4) 清晰度的调节 适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,一般能看清楚即可)。
5)
6) 示波器的显示方式 示波器主要有单踪和双踪两种显示方式,属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”,作单踪显示时,可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮按下。属双踪显示的有“交替”和“断续”,作双踪显示时,为了在一次扫描过程中同时显示两个波形,采用“交替”显示方式,当被观察信号频率很低时(几十赫兹以下),可采用“断续”显示方式。
7)
8) 波形的稳定 为了显示稳定的波形,应注意示波器面板上控制按钮的位置:a)“扫描速率”(t/div)开关------根据被观察信号的周期而定(一般信号频率低时,开关应向左旋。反之向右旋)。b)“触发源选择”开关------选内触发。c)“内触发源选择”开关------应根据示波器的显示方式来定,当显示方式为单踪时,应选择相应通道(如使用Y1通道应选择Y1内触发源)的内触发源开关按下。当显示方式为双踪时,可适当选择三个内触发源中的一个开关按下。d)“触发方式”开关------常置于“自动”位置。当波形稳定情况较差时,再置于“高频”或“常态”位置,此时必须要调节电平旋钮来稳定波形。
5)在测量波形的幅值和周期时,应分别将Y轴灵敏度“微调”旋钮和扫描速率“微调”旋钮置于“校准”位置(顺时针旋到底)。
三、实验设备
1、信号发生器 2、双踪示波器 3、交流毫伏表 4、万用表
四、实验内容
1.示波器内的校准信号
用机内校准信号(方波:f=1KHz VP—P=1V)对示波器进行自检。
1)
2) 输入并调出校准信号波形
①校准信号输出端通过专用电缆与Y1(或Y2)输入通道接通,根据实验原理中有关示波器的描述,正确设置和调节示波器各控制按钮、有关旋钮,将校准信号波形显示在荧光屏上。
②分别将触发方式开关置“高频”和“常态”位置,然后调节电平旋钮,使波形稳定。
3)
4) 校准“校准信号”幅度
将Y轴灵敏度“微调”旋钮置“校准”位置(即顺时针旋到底),Y轴灵敏度开关置适当位置,读取信号幅度,记入表1—1中。
表1—1
标 准 值 | 实 测 值 | |
幅 度 | —P | —P |
频 率 | 1KHz | 1KHz |
3)校准“校准信号”频率
将扫速“微调”旋钮置“校准”位置,扫速开关置适当位置,读取校准信号周期,记入表1—1中。
2.
3. 示波器和毫伏表测量信号参数
令信号发生器输出频率分别为500Hz、1KHz、5KHz,10KHz,有效值均为1V(交流毫伏表测量值)的正弦波信号。
调节示波器扫速开关和Y轴灵敏度开关,测量信号源输出电压周期及峰峰值,计算信号频率及有效值,记入表1—2中。
表1—2
信号电压值 | 信号频率值 | 示 波 器 测 量 值 | |||
周期(ms) | 频率(Hz) | 峰峰值(VP—P) | 有效值(V) | ||
1V | 500Hz | ×4 | 500 | × | |
1V | 1KHz | ×5 | 1000 | × | |
1V | 5KHz | ×4 | 5000 | × | |
1V | 10KHz | ×5 | 10000 | × | |
3.交流电压、直流电压及电阻的测量
1) 打开模拟电路实验箱的箱盖,熟悉实验箱的结构、功能和使用方法。
2) 将万用表水平放置,使用前应检查指针是否在标尺的起点上,如果偏移了,可调节“机械调零”,使它回到标尺的起点上。测量时注意量程选择应尽可能接近于被测之量,但不能小于被测之量。测电阻时每换一次量程,必须要重新电气调零。
3) 用交流电压档测量实验箱上的交流电源电压6V、10V、14V;用直流电压档测量实验箱上的直流电源电压±5V、±12V;用电阻档测量实验箱上的10Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ电阻器,将测量结果记入自拟表格中。
交流电压(V) | 直流电压(V) | 电阻(Ω) | ||||||||
标称值 | 6 | 10 | 14 | +12 | -12 | +5 | -5 | 10 | 1K | 10K |
实测值 | ||||||||||
测量仪表 | 万用表 | 万用表V | 万用表Ω | |||||||
档位 (量程) | 10V | 50V | 50V | 10V | ×1 | ×100 | ×1K | |||
刻度线 序号 | 4 | 2 | 2 | 3 | 1 | |||||
五、实验报告
1. 画出各仪器的接线图。
答:各仪器的接线图如下:
或
2. 列表整理实验数据,并进行分析总结。
表1—1的实验数据与标准值完全相同,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(1V)略有出入(相对误差3%)。产生误差的原因可能是:
(1)视觉误差
(2)仪表误差
3.问答题:
1)某实验需要一个f=1KHz、ui=10mv的正弦波信号,请写出操作步骤。
答:操作步骤:
将信号发生器和交流毫伏表的黑夹子与黑夹子相接,红夹子与红夹子相接。在开机前先将交流毫伏表量程开关置于较大量程处,待接通电源开关开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。
按下信号发生器的正弦波形输出开关,选择频率范围1K开关按下,然后分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显示屏上显示1KHz即可。
调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。交流毫伏表量程选择“30mV”档,读数从“0~3”标尺上读取。
2)为了仪器设备的安全,在使用信号发生器和交流毫伏表时,应该注意什么?
答:在使用信号发生器时,应该注意信号发生器的输出端不允许短路。
在使用交流毫伏表时,为了防止过载损坏仪表,在开机前和输入端开路情况下,应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。
3)要稳定不同输入通道的波形时,应如何设置内触发源选择开关?
答:要稳定不同输入通道的波形时,可按下表设置内触发源选择开关?
显示方式 | 单踪显示 | 双踪显示 | |||
垂直方式开关 | Y1 | Y2 | Y1+Y2 | 交替 | 断续 |
内触发源开关选择 | Y1 或Y1 /Y2 | Y2 或Y1/ Y2 | Y1或Y2 | Y1或Y2 | |
面板上其余按钮在释放(弹出)位置 | |||||
4)一次实验中,有位同学用一台正常的示波器去观察一个电子电路的输出波形,当他把线路及电源都接通后,在示波器屏幕上没有波形显示,请问可能是什么原因,应该如何操作才能调出波形来?
答:
可能原因 | 解决方法 |
1、线路方面存在故障 | 排除故障 |
2、示波器使用不当 | |
亮度太弱 | 顺时针调节辉度旋钮使亮度增加 |
位移旋钮位置不当 | 调节垂直(↑↓)位移和水平(←→)位移旋钮 |
Y轴灵敏度位置不当 | 根据被测信号的幅度,适当调整Y轴灵敏度位置 |
扫描速率开关位置不当 | 根据被测信号的频率,适当调整扫描速率开关位置 |
耦合方式在接地位置 | 耦合方式选择DC |
显示方式与输入通道不符 | 重新设置 |
接线不当或接触不良 | 重新接线或使之接触良好 |
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/0a6b441cf21dc281e53a580216fc700abb6852ae.html
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