信号发生器使用说明

信号发生器使用说明:

1. 窄带脉冲信号的产生：

开机—双击桌面上的ArbExpress Application 图标。

进入界面后，点击上方Equation Editor 按钮（图1），可以得到图2所示界面。

这里需要设置的参数有：在左上方的Equation 这一栏，输入波形的表达式，以及波形绘制时间范围；在右下方的Settings 中，设置需要绘制的点数Number of Points 以及采样率Sampling Rate 。

以中心频率为10KHz ，5周期的窄带脉冲信号为例，如图3、4中设置，我们输入range(0,0.0005s)，表达式Sin(2*pi*10000*t)*(1-Cos(2*pi*10000*t/5))，采样率设为16MS/s ,取10000个点。

在设置完成后，点击Compile 按钮，可以看到波形的预览图，再点击OK ，进入到ArbExpress 窗口界面，如图5。

图1 图2

图3 图4

对波形进行保存，命名波形并保存类型为（*.wfm ）文件。至此，一个窄带脉冲信号就产生了。关闭ArbExpress 界面。

2. 信号的输出

双击桌面上的AWG 图标，进入界面后，单击左上方的File —Import from File ，选择AWG400/500/600/700(*.WFM)类型文件，选择刚才保存的文件并打开，就可以将波形输送到通道1，如图6所示。

下面我们对波形进行一些设置，如图6中下方所示，在Amplitude 选项卡中可以对波形的幅值进行调节；在Time 选项卡中可以通过改变Sampling Rate 的值来改变输出波形的中心频率；在Run Mode 选项卡中，我们选择Triggered 即触发模式。

最后，我们按下前面板上的Run 以及Ch1按钮（图7）就可以从通道1发射波形了。由于我们选择的是触发模式，因此还需要手动按下前面板上的

Force 图5

图6

Trigger 按钮（图8），每触发一次，仪器就向外部发射一次波形。

功率放大器使用说明:

如图9所示，在输入端有A 、B 两个端口可供选择；在MODE 中，根据实际输入情况选择A 或B 为输入端，下方按钮表示为直流或交流；GAIN 表示增益大小，分为14,28,42三个档，其下方的旋钮为增益微调旋钮；LED 显示屏的数字一般为输出的峰值电压值；在输出端，黑色为接地，红色表示两种输出电压的相位相反。

图7 图8 增益 图9

示波器使用说明:

开机后，可以先按动前面板上的DEFAULT SETUP 按钮，使仪器恢复默认设置，这时界面会出现两个通道的实时波形（一般默认为C1和C2）。以本次压电实验为例，我们将从信号发生器发出的原始信号直接通过BNC 线连接到示波器的通道1，将由压电传感器接收到的信号连接到通道2。下面我们对示波器的一些功能并结合本实验来说明。

单击菜单栏中的Vertical —Channel 1 Setup （图10），可以对通道1进行设置。由于通道1是通过BNC 线缆连接的，因此对于阻抗匹配问题，需在 Coupling 选项卡中选择DC50 （如图11）。同理，对通道2也需进行同样的设置。

由于信号发生器我们采用的是触发模式，因此在示波器上也必须设置为触发模式来接收。单击菜单栏中的Trigger —Trigger Setup （图12），此时在屏幕下方会出现Trigger 的选项卡（图13），选择边沿触发Edge ；Trigger Source 选择为C1，Level 选择为10mv ，意思是当C1通道的波形幅值达到10mv 时就开始记录各个通道的波形；选择上升沿触发Positive 。设置完成后，单击Trigger —Normal ，就可以进行触发模式下的接收。

图10 图

11

图12 图13

为了在屏幕上方便的读出光标的位置，我们可以单击菜单栏中的Cursors —Cursors Setup ，并在Standard Cursors 选项卡中选择光标的形式（图14），另外可以通过前面板上的CURSORS 中的两个旋钮来调节光标的位置（图15）。

单击菜单栏中的Measure —Measure Setup ，在屏幕下方出现的选项卡中，点击P1，Source1选择C1或C2等信号，Measure 选择Amplitude 或Frequency 等参数，意味着P1代表C1（C2）信号的幅值（频率）等参数。实验中，我们选取P1代表C1的幅值，P2代表C1的频率（图16）。

单击菜单栏中的Math —Math Setup ，在其下方出现的选项卡中，点击F1，Source1选择C2信号，Operator1选择Eres （图17），并在右下方的Eres 选项卡中选择Enhance by bits 的值设置为最大3（图18），打开Trace on 按钮，此时屏幕上会出现名为F1的波形图，此F1信号为C2信号经过降噪滤波之后的波形图，其主要进行了高频声波的消除。

图14 图

15

图16

继续单击Math Setup 中的F2，Source1选择F1，Operator1选择FFT （图

19），表示对C2经过滤波后的信号F1作FFT 变换，得到F2。在右下方的FFT 选项卡中，输出类型选择Magnitude ，窗类型选择Rectangular （图20），并适当调节刻度值，可以得到接收信号的频谱图（图21）。

图17 图18

图19 图20

图21