模块一 仪器仪表的使用

② 测量“校准信号”的上升时间和下降时 间。 调节Y轴灵敏度开关位置及微调旋钮， 并移动波形，使方波波形在垂直方向上正 好在中心轴上，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”开关将波形再扩大5倍），并 同时调节触发电平旋钮，从荧光屏上清楚 地读出上升时间和下降时间。
“断续”— 实现双踪交替显示，这种 方式通常在信号频率较低时使用。 “叠加”— 显示两通道输入信号相叠 加后的波形。 当“反相”开关未按下时，可以显示 两通道信号相加后的效果；当“反相”开 关按下时，可以显示两通道信号相减的效 果。
（2）通道CH1控制开关的作用与使用方法
① CH1通道输入耦合方式开关（DC－接 地－AC）。 DC：表示信号与仪器通道直接耦合，用 于观察直流信号或信号频率比较低的情况。
1．波形选择按钮开关
通过此类按钮可以选择正弦波、方波 或三角波。
2．“频率倍乘”按钮和调节按钮开关
通过选择频率段按钮和调节按钮联 合调节，可以得到信号发生器所能够产 生的频率范围内的任意信号。
3．输出调节按钮和衰减按钮
通过两个开关的联合调节可以得到输 出幅度范围内所需的任意大小的信号。
4．输出插孔
（2）校准幅度
将垂直微调逆时针旋入到校准位置， Y轴灵敏度开关（VOLTS/div）选择0.1V 或0.2V位置，读取Y轴的格数，按格数 （div） 0.1V计算校准信号幅度，记录于 表2.1.2中。
① 校准频率。 将扫速微调旋钮置“校准”位置，扫 速开关（SEC/div）选择0.2ms。 读取校准信号周期，按X轴的格数 （div）× 0.2ms计算周期，换算成频率值， 进行校核，记录于表2.1.2中。
图2.1.9
两波形间相位差测量电路
（2）显示方式开关置于“交替”或“断续” 位置，“触发源”开关置于被设定作为测 量基准的通道（比如CH1）。
（3）调节电平使波形稳定，调节扫描速率 （SEC/div）开关，使波形的一个周期接近 整数格，便于读数；调节水平移位使波形 在中间位置，使两个波形的间隔为整数格。 如图2.1.10所示。
图2.1.5
直流电压测量
（2）交流电压幅度测量
将灵敏度“微调”旋钮处于“校准” 位置，灵敏度开关所处挡的标称值为Uo， 若显示的波形在荧光屏上垂直方向占H格 （div），则被测信号的电压幅度为 Up-p = HUo（V） 见图2.1.6所示。
图2.1.6
交流电压测量
操作六
测量时间的方法 时间测量是指对脉冲波形的宽度、周 期、过沿时间及两个信号波形间的时间间 隔等参数的测量。 一般要求被测部分在荧光屏X轴方向 应占4～6格。
图2.1.10 双踪示波器显示两相位不同的正弦波
（4）计算每格的相位角如下： 360 每格的相位角 =
一个周期的水平格数 (div)
（5）计算相位差（如图2.1.11所示）： 相位差 = 每格的相位角 间隔的数
图2.1.11
两波形间相位差测量
课题二 函数信号发生器的使用
在实验、实习训练中，信号发生器是 用来产生不同频率、波形信号的装置，例 如课题一中的被测信号是由信号发生器产 生的。
输出信号可以通过输出连接线输出。
操作一
产生和测量正弦波 用函数信号发生器产生正弦波，用双 踪示波器和交流毫伏表测量信号参数。
（1）按照图2.1.1连接仪器，接好各设备间 的连接线，用函数信号发生器产生不同频 率正弦波，由示波器CH1或CH2端输入， 观察波形及测量参数。
操作二
垂直Y轴控制开关的作用与使用
方法
（1）显示方式控制开关的作用与使用方 法
示波器垂直显示有CH1、CH2、交替、 断续、叠加5种方式。各种方式的作用如下：
“CH1”— CH1通道单踪显示。 “CH2”— CH2通道单踪显示。 “交替”— 交替地对CH1通道与CH2 通道的信号扫描以实现二踪显示。 一般适宜输入信号频率较高时使用。
（1）一个周期的时间测量。 从CH1或CH2通道输入一个正弦波。 测量时先将扫描“微调”旋钮置于“校准” 位置，“×5”开关置于常态（不按下）， 调整扫描速率（SEC/div）开关，使荧光屏 上的波形在X轴方向大小适宜，大约为一 个周期；读出一个周期的水平距离L （div）。
如果此时开关SEC/div所处挡的标称值 为toμs/div，则测得的周期的时间量为 T = Lto（μs）。见图2.1.4。
信号发生器是电子电路调试中经常使 用的仪器之一，按其输出信号的波形和频 率的不同，可分为正弦信号发生器（输出 正弦波）、脉冲信号发生器（输出不同频 率、脉冲宽度和幅度的脉冲信号）及函数 信号发生器（能产生并输出多种波形信号） 3大类。
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不同的函数信号发生器，面板上的旋 钮、开关及布局不尽相同，其基本上由以 下功能的开关和旋钮组成：
② 调节示波器各有关旋钮。将垂直方式开 关置“CH1（或CH2）”位置；触发源开 关置“CH1（或CH2）”；针对校准信号 的频率和幅值，调节水平方向扫速开关 （SEC/div），垂直方向灵敏度开关 （VOLTS/div），两个微调旋钮均在校准 位置，在荧光屏上显示出一个周期的方波； 调节触发电平旋钮，调出稳定波形。
（4）“电平” （5）扫描速率开关（SEC/div）的使 用
在0.1s～0.2ms，共20挡，屏幕上X轴 方向每一格（div）代表电压信号扫描时间 的相应值，可根据被测信号的频率选择合 适的挡级；“微调”旋钮逆时针旋足为校 准位置，它的调节范围≥2.5倍。
（6）“5”
当需要观察信号的某个细节时，按下 该按钮，使显示距离在水平方向扩展5倍， 如图2.1.4所示。
“自动”：无信号输入时，屏幕上有光迹
显示，一旦触发信号输入，自动转为扫描 状态，适合显示频率50Hz以上的信号，调 节电平可使波形稳定。 “常态”：只有当有信号输入时电路才被 触发扫描，适合显示频率50Hz以下的信号， 调节电平可使波形稳定。
“锁定”：同时按下“自动”、“常态”
按钮，无需调节电平可使波形稳定。 “单次”：每按下一次“复位”按钮，当 触发信号输入时，扫描就只产生一次。
② 将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置， 被测电平由相应的CH1或CH2输入端输入， 扫描基线将向上或向下位移H（格），如 果此时“Y轴灵敏度”选择开关所处挡的 标称值为Uo，“微调”旋钮处于“校准” 位置，则被测电压值为 U = ± HUo（V）
式中，基线向上移动取“+”号，基线 向下移动动取“−”号。如图2.1.5所示。
20MHz−3dB 交流耦合（AC）：10Hz～20MHz−3dB 灵敏度：（1div = 0.8cm）
5mV/div～5V/div，按1-2-5进位分10 个挡级，处于校准位置时各挡误差<±5%。 “微调”旋钮变化范围大于2.5倍，因 此最低灵敏度可达12.5V/div。
输入阻抗：直接输入1MΩ∥30pF
（3）通道CH2控制开关的作用与使用方法
①输入耦合方式开关（DC－接地－AC）。 ②灵敏度选择开关（VOLTS/div）及其 “微调”。 以上2种开关使用方法与CH1相同。 ③ CH2“反相”和“常态”开关。
此开关为按式开关，不按下时为常态， 正常显示CH2通道的输入信号；按下时， 显示倒相的CH2通道信号。
图2.1.2
示波器的基本结构
2．双踪示波器
双踪示波器是全晶体管化的小型宽频 带脉冲示波器，可用于同时观察和测定两 种不同的信号。 YB43020型双踪示波器如图2.1.3所示。
图2.1.3 YB43020型双踪示波器
YB43020型双踪示波器的主要技术性 能：
（1）Y轴系统
频带宽度：直流耦合（DC）0～
扩展“× 5”时，最高扫速可达1μs/div， 误差±5%。 外触发输入阻抗：1MΩ∥30pF 最大安全输入电压：400V（直流+交流峰峰 值）
（3）校准信号
波形：方波
频率：(1
± 1%)KHz 电压幅度：(0.5 ± 1%)V（Up-p）
操作一
检查主机 将各控制开关置于表2.1.1所要求的作 用位置。接通电源，电源指示灯亮。 稍等预热，屏幕中出现光迹，分别调 节辉度、聚焦旋钮，使光迹亮度适中、清 晰。 调节X轴或Y轴移位旋钮，把光迹移至 荧光屏中心位置。
第二篇 电 子 技 术
模块一 仪器仪表的使用
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、交 流毫伏表、频率计等，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，以连线简洁、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 连线如图2.1.1所示。
经高频探头输入：10MΩ∥15pF（但幅度
衰减为10∶1） 最大允许输入电压：400V（直流 + 交流 峰峰值）
（2）X轴系统
扫速范围：自0.1μs/div～0.2s/div，按1-2-
5进位分为20个挡级，处于校准位置时，各 挡误差<±3%，由于“微调”旋钮变化范 围大于2.5倍，仪器最慢扫速为0.5s/div。
操作五
用示波器测量电压 示波器的电压测量实际上是对所显示 波形的幅度进行测量。 测量时应使被测波形稳定地显示在荧 光屏中央，幅度一般不宜超过6格（div）， 以避免非线性失真造成的测量误差。
（1）直流电压测量
① 将Y轴输入耦合开关“DC－接地－AC” 置于“接地”位置，扫描方式开关置于 “自动”位置，此时荧光屏上出现扫描基 线，将扫描基线移至合适位置，作为零电 平基准线。
Lto t ( s ) 5
图2.1.7
正弦信号波形在荧光屏上显示
图2.1.8
上升时间在荧光屏上显示
操作七
测量两信号时间（或相位）差 比较两个周期相同信号的时间（或相 位）差的方法如下： （1）按图2.1.9连接实验电路，将函数信号 发生器输出电压调至频率为1kHz、幅值为 2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相 同但相位不同的两路信号ui和ur，分别加到 二踪示波器CH1和CH2输入端。