《电子技术》实验指导书1

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《电子技术》实验指导书
【例题 2】如何产生一个 2KHZ,有效值为 5mV 的正弦波信号。 步骤: 打开设备电源开关 将 2 中的正弦波按键按下 在 5 中选择 3K,按下相应按键 调节 4 中旋钮,观察 1 中示数使其显示为 2KHZ 连接交流毫伏表,测量 8 中的输出信号,调节 6 中旋钮,使交流毫伏表测量示数为 0.5V 按下 3 中 40dB 键,得到 5mV、2KHZ 正弦信号
术参数: 输入电压:220V 额定输出电压:DC 12V 额定输出电流:0.4A 2.函数信号发生器(Power Function Generator)/ YB1634 / 0.2 Hz ~ 2 MHz
函数信号发生器,又称为波形发生器,它能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦 波、方波、三角波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫,在电子实验和设备检测中 具有十分广泛的用途。现将其基本使用方法说明如下: 2.1 使用前请先检查电源电压是否为 220V,正确后方可将电源线插头插入本仪器后面板电源 插座内。 2.2 开机:插入 220V 交流电源线后,按下面板上电源开关,频率显示窗口有显示,整机开 始工作。为了得到更好的使用效果,建议开机预热 30 分钟后再进行使用。 2.3 功能介绍
1.直流稳压电源
1台
2.示波器
YB43020B 型 1 台
3.函数信号发生器
YB1634 型
1台
4.晶体管毫伏表
DA-l6D 型
1台
5.万用表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱMF64 型
1台
在模拟电子实验中常用的电子仪器设备有函数信号发生器、示波器、直流电源、晶体管
交流毫伏表、数字万用表、模拟电子技术实验箱 。各种仪器之间的关系如图 1.1 所示。
(6)幅度调节旋钮。用于调节信号的输出幅度大小(范围从 0-10V),具体的电压大小需要
通过交流毫伏表或示波器来测量确定。
(7)直流偏移设置。用于在产生的交流信号上叠加一个直流分量,从而使信号发生器可以
产生一个含有交直流分量的信号。使用时,按下其中的按键后,调节旋钮来得到所需要的直
流分量的大小。
(8)信号输出端子。连接导线,输出所需要的交流信号。
图 1.4 示波器操作面板 (9) 水平位移:用以调节光迹在水平方向的位置。 (10) 电平:用以调节被测信号在变化至某一电平时触发扫描。 (11) 极性:用以选择被测信号在上升沿或下降沿触发扫描。 (12) 扫描方式:选择产生扫描的方式。
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自动:当无触发信号输入时,屏幕上显示扫描光迹,一旦有触发信号输入,电路自动转换为 触发扫描状态,调节电平可使波形稳定的显示在屏幕上,此方式适合观察频率在 50Hz 以上 的信号。 常态:无信号输入时,屏幕上无光迹显示,有信号输入时,且触发电平旋钮在合适位置上, 电路被触发扫描,当被测信号频率低于 50Hz 时,必须选择该方式。 锁定:仪器工作在锁定状态后,无需调节电平即可使波形稳定的显示在屏幕上。 单次:用于产生单次扫描,进入单次状态后,按动复位键,电路工作在单次扫描方式,扫描 电路处于等待状态,当触发信号输入时,扫描只产生一次,下次扫描需再次按动复位按键。 (13)×5 扩展:按入后扫描速度扩展 5 倍。 (14)扫描速率选择开关(SEC/DIV):根据被测信号的频率高低,选择合适的档极。当扫描“微 调”置校准位置时,可根据度盘的位置和波形在水平轴的距离读出被测信号的时间参数。 (15) 微调:用于连续调节扫描速率,调节范围≥2.5 倍,逆时针旋足为校准位置。 (16) 触发源: 用于选择不同的触发源。 CH1:在双踪显示时,触发信号来自 CHl 通道,单踪显示时,触发信号则来自被显示的通 道。 CH2:在双踪显示时,触发信号来自 CH2 通道,单踪显示时,触发信号则来自被显示的通 道。 交替:在双踪交替显示时,触发信号交替来自于两个 Y 通道,此方式用于同时观察两路不 相关的信号。 外接:触发信号来自于外接输入端口。 4.晶体管毫伏表/DA-16D
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CH1:只显示 CH1 通道的信号。 CH2:只显示 CH2 通道的信号。 交替:用于同时观察两路信号,此时两路信号交替显示,该方式适合于在扫描速率较快时使 用;断续:两路信号断续工作,适合于在扫描速率较慢时,同时观察两路信号。 叠加:用于显示两路信号相加的结果,当 CH2 极性开关被按入时,则两信号相减。 CH2 反相:按入此键,CH2 的信号被反相。 (6) 灵敏度选择开关(VOLTS/DIV):选择垂直轴的偏转系数,从 5mV/div~5V/div 分 10 个档级调整,可根据被测信号的电压幅度选择合适的档级 (7) 微调:用以连续调节垂直轴偏转系数,调节范围≥2.5 倍,该旋钮逆时针旋转时为校准 位置,此时可根据“VOLTS/DIV” 开关度盘位置和屏幕显示幅度读取该信号的电压值。 (8) 耦合方式(AC GND DC) 垂直通道的输入耦合方式选择, AC:信号中的直流分量被隔开,用以观察信号的交流成份; DC:信号与仪器通道直接耦合,当需要观察信号的直流分量或被测信号的频率较低时应选 用此方式, GND 输入端处于接地状态,用以确定输入端为零电位时光迹所在位置。
四、实验内容及步骤
1.信号发生器的使用
图 1.5 信号发生器操作面板 【例题 1】如何产生一个 2KHZ,有效值为 0.5 V 的正弦波信号。 步骤: 打开设备电源开关 将 2 中的正弦波按键按下 在 5 中选择 3K,按下相应按键 调节 4 中旋钮,观察 1 中示数使其显示为 2KHZ 连接交流毫伏表,测量 8 中的输出信号,调节 6 中旋钮,使交流毫伏表测量示数为 0.5V
实验信号
输入信号
函数信号发生器
稳压电源 供电
实验线路
输出信号
观测波形 示波器
数字万用表、
交流毫伏表
直流及交流量测量
图 1.1 常用电子仪器使用示意图
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三、常用电子仪器的介绍
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1.直流稳压电源 本实验室的直流稳压电源由 SXJ-3A 分立元件模拟学习机的集成稳压电源提供,主要技
图 1.2 信号发生器操作面板 (1)频率显示窗口。以数字形式显示当前输出信号的频率大小,单位为 KHZ。 (2)波形选择。该仪器可输出三种信号波形,即正弦波、方波、三角波,按下相应波形符 号的按键选择对应波形,三只键都未按入,无信号输出,此时为直流电平。
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2. 示波器的使用
【例题 1】 校准信号的测量
(3)衰减功能按键,按下相应键可使信号衰减固定倍数。主要用于需要输出微小信号情况
下。
按下 20dB
输出信号衰减为原来的 1/10
按下 40dB
输出信号衰减为原来的 1/100
20+40dB 同时按下 输出信号衰减为原来的 1/1000
(4)频率调节旋钮。用于在所选频率范围内调节所需频率。
(5)频段选择。提供七段频率范围,与频率调节旋钮配合使用,调节出所需要频率。
常用的单通道晶体管毫伏表,具有测量交流电压、电平测试、监视输出等三大功能。交 流测量范围是 100mV~300V、5Hz~2MHz,共分 1、3、10、30、100、300mV,1、3、10、 30、100、300V 共 12 档。 现将其基本使用方法介绍如下: 4.1 开机前的准备工作: (1)将通道输入端测试探头上的红、黑色鳄鱼夹短接; (2)将量程开关选最高量程(300V)。 4.2 操作步骤: (1)接通 220V 电源,按下电源开关,电源指示灯亮,仪器立刻工作。为了保证仪器稳定 性,需预热 10 秒钟后使用,开机后 10 秒钟内指针无规则摆动属正常;
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10mv、0.1v……)和逢三量程(3mv、30mv、0.3v……),凡逢一的量程直接在 0—1 刻度线 上读取数据,凡逢三的量程直接在 0—3 刻度线上读取数据,单位为该量程的单位,无需换 算。 (8)使用前应先检查量程旋钮与量程标记是否一致,若错位会产生读数错误。 (9)交流毫伏表只能用来测量正弦交流信号的有效值,若测量非正弦交流信号要经过换算 (10)注意:不可用万用表的交流电压档代替交流毫伏表测量交流电压(万用表内阻较低, 用于测量 50Hz 左右的工频电压)。
3.示波器(Oscilloscope)/ YB43020B / 20 MHz
图 1.3 示波器前面板 示波器是科研单位和实验室常用的一种观测电信号波形的仪器。其前面板如图 1.3 所示, 用示波器可以进行时域信号的测量,可以测量电信号的波形、周期、相位、幅值、矩形波的 上升时间和下降时间等物理参数。现将其主要按键及旋钮的功能介绍如下: (1) 电源开关:按入此开关,仪器电源接通,指示灯亮。 (2) 聚焦:用以调节示波管电子束的焦点,使显示的光点成为细而清晰的圆点。 (3) 校准信号:此端口输出幅度为 0.5V,频率为 1kHz 的方波信号 (4) 垂直位移:用以调节光迹在垂直方向的位置。 (5) 垂直方式:选择垂直系统的工作方式。
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(2)将输入测试探头上的红、黑鳄鱼夹断开后与被测电路并联(红鳄鱼夹接被测电路的正 端,黑鳄鱼夹接地端),观察表头指针在刻度盘上所指的位置,若指针在起始点位置基本没 动,说明被测电路中的电压甚小,且毫伏表量程选得过高,此时用递减法由高量程向低量程 变换,直到表头指针指到满刻度的 2/3 左右即可; (3)准确读数。表头刻度盘上共刻有四条刻度。第一条刻度和第二条刻度为测量交流电压 有效值的专用刻度,第三条和第四条为测量分贝值的刻度。当量程开关分别选 1mV、10mV、 100mV、1V、10V、100V 档时,就从第一条刻度读数;当量程开关分别选 3mV、30mV、 300mV、3V、30V、300V 时,应从第二条刻度读数(逢 1 就从第一条刻度读数,逢 3 从第 二刻度读数)。例如:将量程开关置 “1V”档,就从第一条刻度读数。若指针指的数字是在 第一条刻度的“0.7”处,其实际测量值为 0.7V;若量程开关置“3V”档,就从第二条刻度读数。 若指针指在第二条刻度的“2”处,其实际测量值为 2V。以上举例说明,当量程开关选在哪个 档位,比如,1V 档位,此时毫伏表可以测量外电路中电压的范围是 0~1V,满刻度的最大 值也就是 1V。当用该仪表去测量外电路中的电平值时,就从第三、四条刻度读数,读数方 法是,量程数加上指针指示值,等于实际测量值。 4.3 注意事项: (1)仪器在通电之前,一定要将输入电缆的红黑鳄鱼夹相互短接。防止仪器在通电时因外 界干扰信号通过输入电缆进入电路放大后,再进入表头将表针打弯。 (2)当不知被测电路中电压值大小时,必须首先将毫伏表的量程开关置最高量程,然后根 据表针所指的范围,采用递减法合理选档。 (3)若要测量高电压,输入端黑色鳄鱼夹必须接在“地”端。 (4)测量前应短路调零。打开电源开关,将测试线(也称开路电缆)的红黑夹子夹在一起, 将量程旋钮旋到 1mv 量程,指针应指在零位(有的毫伏表可通过面板上的调零电位器进行 调零,凡面板无调零电位器的,内部设置的调零电位器已调好)。若指针不指在零位,应检 查测试线是否断路或接触不良,应更换测试线。 (5)交流毫伏表灵敏度较高,打开电源后,在较低量程时由于干扰信号(感应信号)的作 用,指针会发生偏转,称为自起现象。所以在不测试信号时应将量程旋钮旋到较高量程档, 以防打弯指针。 (6)交流毫伏表接入被测电路时,其地端(黑夹子)应始终接在电路的地上(成为公共接 地),以防干扰。 (7)交流毫伏表表盘刻度分为 0—1 和 0—3 两种刻度,量程旋钮切换量程分为逢一量程(1mv、
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实验一 常用电子仪器的使用
一、实验目的
1.了解各种常用仪器间的相互关系。 2. 学习和掌握几种常用仪器(包括直流稳压电源、信号发生器、示波器、交流毫伏表及万 用表)的使用方法,为今后的实验打下基础。 3.利用示波器观察信号波形,测量振幅和周期(频率)。
二、实验设备
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