正弦信号参数测量报告
正弦信号参数测量报告
正弦波参数分析仪设计报告摘要本作品以MSP43单片机为控制核心,由波形变换电路、峰值检测电路、显示电路、单片机自带AD转换电路组成。
将信号变为方波后可直接由单片机测出其的频率,其峰值由峰值检测电路转换为直流信号并被单片机测量。
关键字:正弦信号;频率;峰值;MSP430单片机;AbstractThis design take MSP430MCUas control core, Provided by the waveform conversion circuit, the Peak detection circuit,the display circuit, AD conversion circuit in MCU. The frequency of Signal can be directly measured by the microcontroller when it is transformed as square wave , its peak by the peak detector circuit is converted into a DC signal and SCM measurements.Keyword:sinusoidal signal;frequency;Peak;MSP430 microcontroller;、系统方案论证与比较1、频率测量方案选择方案一:采用计数器芯片74LS161和8253。
该计数器芯片可以精确地对矩形波信号进行计数并直接与单片机交换数据,但其测量频率很有限,外围电路复杂,价格较贵。
方案二:利用MSP43单片机部含有两个定时/中断计数器,且每个定时/ 计数器均含有16位,可以通过定时器实现测频与测周,能够很好的满足测量频率为高频或是低频时的测量要求。
最终选择方案二,同时为了提高频率计的量程,分别对高频和低频信号采用测频和测周的测量方法。
且由此设计的频率计具有精度高、测量时间短,耗能少,使用方便等优点。
中山大学用示波器测量交流信号的基本参数物理实验报告
中山大学用示波器测量交流信号的基本参数物理实验报告在上一篇文章《中山大学用示波器测量交流号的基本参数物理实验报告》中,我们提到了许多与“电”有关的物理概念,如交流电压、交流电流、谐波等,这些在我们日常生活中都经常遇到。
因此本文将介绍有关交流号和电的基本参数。
同时我们还可以通过实验来验证这些概念。
本实验是中山大学在200年的大学生素质教育项目“用示波器测量两个电压之间的正弦号”中开展的“电”与“形”方面的教学实验计划之一,实验目的是通过理论结合物理实验实际,研究两个电压之间正弦号与动态波动电流之间的关系,探讨与电有关概念、物理模型及应用场合等相关问题。
一、基本实验本实验将使用一个示波器,由输入端(ADC)和输出端(ON)组成两个不同正弦号和动态电流。
根据所学知识,本实验将建立一个稳定有序、振荡明显的两个电压之间的正弦号并记录。
这种正琴号可表示为: P=-011;也可以表示为: P=-011-011 (由号源输入端输出端可得: P=-011-011)。
同时还可以记录下两个电压之间动态波动电流所占分位数;分析两个电压之间线性相关系数 S和谐波指数 S。
二、电与形(或电的能量)我们可以把电压与电流看成是一对静止的、静止不动的磁体,它们都是有电元素组成的。
其中磁铁的磁场强度很大,磁体的磁通量很小,它们可以忽略不计。
当两个不同属性的电场作用在同一金属上时,它就会产生一个振荡现象。
它被称为振荡现象,这一现象与电场方向相反。
当这对物理静止物处于带电状态时,也就发生了振荡现象;反之则没有。
也就是说,不能用交流电来表示某一个事物的发生或消亡过程。
三、应用在实际工程中,为了解决数字量宽电路,数字电路一般都是两路号输入,因此可能会产生共模输入或共模变换等两种情况,为了解决这些问题,我们需要对整个电路进行放大测试或分析,因此必须进行实验测量。
我们进行了“示波器测数字电路”实验。
通过实验,我们发现这两个电路之间产生共模变换的条件(1)是一个理想电压值(LC)和一个动态范围(IR)和一个共模变化率(RF)组合电路(2)。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告正弦信号发生器实验报告一、引言正弦信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器,用于产生稳定的正弦信号。
它在各种电子设备测试和实验中起着重要的作用。
本实验旨在探究正弦信号发生器的原理和性能,并通过实际操作来验证其功能。
二、实验目的1. 理解正弦信号的特性和应用;2. 掌握正弦信号发生器的基本原理和结构;3. 学习使用正弦信号发生器进行实际测试。
三、实验原理正弦信号是一种周期性的交流信号,具有连续变化的幅度和相位。
正弦信号发生器的基本原理是通过振荡电路产生稳定的正弦波形。
振荡电路通常由放大器、反馈网络和滤波电路组成。
其中,放大器负责提供足够的增益,反馈网络则确保振荡电路的稳定性,滤波电路则用于滤除其他频率成分。
四、实验器材和材料1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 电阻、电容等元件4. 连接线等五、实验步骤1. 将正弦信号发生器与示波器连接,使用示波器观察输出的信号波形;2. 调节正弦信号发生器的频率和幅度,观察波形的变化;3. 使用示波器测量输出信号的频率和幅度,并记录数据;4. 更换不同数值的电阻和电容,观察对信号波形的影响;5. 分析实验结果,总结正弦信号发生器的性能和特点。
六、实验结果与分析通过实验观察和测量,我们得到了一系列关于正弦信号发生器的数据。
首先,我们发现随着频率的增加,正弦信号的周期变短,波形变得更加紧凑。
而幅度的调节则使得波形的振幅增大或减小。
这表明正弦信号发生器能够根据用户的需求产生不同频率和幅度的信号。
此外,我们还发现在改变电阻和电容数值时,信号波形也会发生变化。
较大的电阻和电容会导致信号的衰减,而较小的电阻和电容则会使信号更加稳定。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体情况选择适当的电阻和电容数值,以获得所需的信号特性。
七、实验总结本实验通过对正弦信号发生器的实际操作和观察,我们深入了解了正弦信号的特性和应用。
我们学习到了正弦信号发生器的基本原理和结构,并通过实验验证了其功能和性能。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告
《正弦信号发生器实验报告》
实验目的:
本实验旨在通过搭建正弦信号发生器,探究正弦波的特性以及其在电子电路中的应用。
实验材料:
1. 电压源
2. 电阻
3. 电容
4. 二极管
5. 信号发生器
6. 示波器
实验步骤:
1. 按照电路图搭建正弦信号发生器电路。
2. 调节电压源的输出电压,使其为所需的正弦波幅值。
3. 使用示波器观察输出波形,并调节电路参数,如电阻、电容的数值,以获得理想的正弦波形。
4. 测量并记录输出波形的频率、幅值等参数。
实验结果:
经过调节电路参数,成功搭建了正弦信号发生器。
通过示波器观察到了理想的正弦波形,并测量了其频率、幅值等参数。
实验结果表明,通过合理设计电路参数,可以得到稳定、准确的正弦波信号。
实验分析:
正弦信号是电子电路中常见的信号波形,具有周期性、稳定性好的特点,因此
在通信、音频处理等领域有着广泛的应用。
通过本实验,我们深入了解了正弦
波的产生原理,掌握了调节电路参数以获得理想波形的方法。
实验结论:
通过搭建正弦信号发生器,我们成功地产生了稳定的正弦波信号,并对其进行
了观察和测量。
这为我们进一步理解正弦波的特性以及其在电子电路中的应用
奠定了基础。
总结:
本实验通过实际操作,加深了对正弦信号发生器的理解,提高了实验操作能力,为今后的电子电路实验打下了良好的基础。
同时,也为我们将来在工程领域的
实际应用提供了宝贵的经验。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告
RLC正弦交流电路参数测量实验报告一、实验目的1.学习正弦交流电路参数的测量方法;2.熟悉使用示波器和信号发生器进行电路参数测量的步骤;3.掌握RLC电路频率响应特性的实验测量方法。
二、实验仪器和器材1.示波器;2.多用电表;3.R、L、C元件;4.信号发生器。
三、实验原理RLC电路是由电阻(R)、电感(L)和电容(C)三个元件组成的电路。
在交流电路中,频率(f)是一个非常重要的参数。
实验中通过调整信号发生器的频率,观察在示波器上的波形变化,测量各个元件的电压和电流,从而得到电路的频率响应特性。
四、实验步骤1.按照实验电路图连接电路,将R、L、C元件连接成RLC电路;2.将信号发生器的输出端与电路的输入端相连;3.将示波器的一组探针连接到电路上,以观察电压波形;4.打开示波器和信号发生器,并调整信号发生器的频率为10Hz;5.在示波器上观察波形,并记录电压和频率的数值;6.依次将信号发生器的频率调整为100Hz、1kHz、10kHz和100kHz,重复步骤5中的操作;7.对以上各个频率的电压和频率数值进行记录;8.按照上述步骤测量电流值,记录电流和频率数值;9.将测得的数据整理成表格。
五、实验结果实验中测得的电压和电流数据如下表所示:频率(Hz),电压(V),电流(A)---,---,---10,2.3,0.15100,2.1,0.201k,1.8,0.1210k,1.4,0.06100k,1.0,0.02六、实验分析1.根据测得的电压和电流数据,可以计算出电阻(R)的数值。
根据欧姆定律,电压与电流之间的比值即为电阻的大小。
由表中数据可得,当频率为10Hz时,电流为0.15A,电压为2.3V,根据公式R=U/I,可计算出R的数值为2.3/0.15=15.3Ω。
2.根据电感(L)和电容(C)的频率特性,在低频时对电感有影响,在高频时对电容有影响,因此通过观察电压-频率的图像变化,可以确定L和C的数值。
常用信号测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉常用信号测量仪器的操作方法。
2. 掌握信号的时域和频域分析方法。
3. 学会运用信号处理方法对实际信号进行分析。
二、实验原理信号测量实验主要包括信号的时域测量、频域测量以及信号处理方法。
时域测量是指对信号的幅度、周期、相位等参数进行测量;频域测量是指将信号分解为不同频率成分,分析各频率成分的幅度和相位;信号处理方法包括滤波、放大、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 示波器:用于观察信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
2. 频率计:用于测量信号的频率和周期。
3. 信号发生器:用于产生标准信号,如正弦波、方波、三角波等。
4. 滤波器:用于对信号进行滤波处理。
5. 放大器:用于对信号进行放大处理。
6. 调制器和解调器:用于对信号进行调制和解调处理。
四、实验内容与步骤1. 时域测量(1)打开示波器,调整波形显示,观察标准信号的波形。
(2)测量信号的幅度、周期、相位等参数。
(3)观察不同信号(如正弦波、方波、三角波)的波形特点。
2. 频域测量(1)打开频率计,调整频率显示,测量信号的频率和周期。
(2)使用信号发生器产生标准信号,如正弦波,通过频谱分析仪分析其频谱。
(3)观察不同信号的频谱特点。
3. 信号处理方法(1)滤波处理:使用滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波前后信号的变化。
(2)放大处理:使用放大器对信号进行放大处理,观察放大前后信号的变化。
(3)调制和解调处理:使用调制器对信号进行调制,然后使用解调器进行解调,观察调制和解调前后信号的变化。
五、实验结果与分析1. 时域测量结果通过时域测量,我们得到了不同信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
例如,正弦波具有平滑的波形,周期为正弦波周期的整数倍,相位为正弦波起始点的角度;方波具有方波形,周期为方波周期的整数倍,相位为方波起始点的角度;三角波具有三角波形,周期为三角波周期的整数倍,相位为三角波起始点的角度。
2. 频域测量结果通过频域测量,我们得到了不同信号的频谱。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)RLC正弦交流电路是电子学和通信工程中常用的一种电路,它由电阻、电感、电容三种元件组成。
为了准确地测量电路的参数,通常会进行RLC正弦交流电路参数测量实验。
本文将对此实验进行介绍和分析。
一、实验目的本实验的目的在于通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数,计算出电路中的电阻、电感和电容值,并验证实验结果的正确性。
二、实验原理在RLC正弦交流电路中,电阻元件呈现线性特性,电感和电容元件具有非线性特性。
因此,当电压为正弦交流电压时,电路中的电流也呈现正弦交流特性,其相位角度可以通过电流和电压之间的正弦函数来表示。
同时,电阻、电感和电容元件的阻值、电感值和电容值可以通过测量电压、电流和相位差进行计算。
三、实验步骤1. 按图连接电路,调节稳压电源输出电压和电流;2. 使用数字万用表测量电路中各元件的电阻值;3. 使用示波器测量电路中的电压和电流,并记录相位差;4. 根据实验数据,计算电路中的电阻、电感和电容值;5. 对比实验结果,验证测量的正确性。
四、实验结果在本次实验中,我们测得电路中的电阻为100Ω,电感为0.5H,电容为0.01μF。
同时,我们还记录下了电压和电流的波形,并计算出相位差为30度。
通过实验计算,我们得到的电阻值为97Ω,电感值为0.48H,电容值为0.009μF。
可以看出我们的实验结果与实际值非常接近,表明了测量参数的准确性和实验结果的可靠性。
五、实验分析在实际电路中,电感和电容元件往往会对信号的相位产生影响,从而影响电路的性能。
因此,在进行RLC正弦交流电路参数测量实验时要注意测量精度和误差控制。
同时,在实验中还要注意使用合适的仪器和正确的操作步骤,以免影响实验结果的准确性和可靠性。
六、实验总结本次实验通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数,计算出电路中的电阻、电感和电容值,并验证实验结果的正确性。
本实验的目的在于让学生更加深入地了解RLC正弦交流电路的特性和组成,提高其电路分析和设计的能力。
淹没在噪声或干扰中正弦信号的测量实验报告
实验36淹没在噪声或干扰中正弦信号的测量实验目的>了解淹没在噪声或干扰中的正弦信号的检测原理和方法。
>了解锁定放大器抑制白噪声能力的概念与测量方法。
>了解锁定放大器抑制不相干干扰能力的概念和测量方法。
>掌握用锁定放大器测量淹没在噪声或干扰中的正弦信号的实际操作。
实验仪器HB-511型现代模拟电路实验测试系统A分箱、C分箱,双踪示波器,数字多用表。
实验步骤与操作(1)淹没在干扰信号中的微弱信号测量测量仪器框图如图1所示。
图中多功能信号源(A分箱)作为信号源,频率为f,输给衰减器输入端Vi,同时输给锁定放大器作为参考信号。
干扰源由C分箱的信号源提供,频率为f2,通过衰减器把信号与干扰信号混合成具有干扰的信号,送给锁定放大器进行测量。
衰减器Vp输出插座接到示波器的输入端,可以观察被测信号被干扰信号淹没的波形,加强理解锁定放大器能抑制干扰、从干扰中检测信号的能力。
图1锁定放大器测量淹没在干扰信号中的微弱信号框图①仪器参数的设置:接通图1中所有仪器的电源。
>设置A分箱多功能信号源的参数:被测信号设置频率fi=710Hz,输出电压值Vi=100mV, >设置C分箱信号源的参数:干扰信号设置:频率fz=40kHz,输出电压值Vi2=100mV。
>衰减器参数设置:K1=10-1×10-1×1,K₃=0.1(置1),K4=0.1(置3),K2根据测试需要选择,则输出电压为:加法器输出端:VD =K1Vi1+K2Vi2=Vi1×10-2+K2Vi2衰减器输出端:VO =VDK3K4=Vi1×10-4+K2V2×10-2被测信号为10μV,干扰信号由K2决定。
>双相锁定放大器参数设置:参考输入置“内”输入,输入模式置“A”输入。
低通滤波器的截止频率fL =100kHz(最高),高通滤波器的截止频率fH=100Hz,量程置10μV,时间常数置1s,相移器任意设置。
正弦交流电的研究实验报告
正弦交流电的研究实验报告正弦交流电的研究实验报告示例如下:实验目的:本实验旨在研究正弦交流电路的特性,包括其波形、振幅、频率、相位等参数。
实验方法:本次实验采用交流电源供电,并使用示波器、频率计等设备测量正弦交流电路的参数。
实验步骤:1. 准备电路元件:本实验使用的交流电源为整流式电源,输出电压为6.3V,电源滤波电容为100uF。
此外,我们还准备了三端稳压器、信号发生器、示波器等设备。
2. 搭建电路:首先使用三端稳压器将6.3V的电源电压转换为2.5V的直流电压,然后将直流电压连接到信号发生器的输入端口,产生正弦波信号。
接着,我们将信号发生器的输出电压连接到示波器的输入端口,观察正弦波信号在示波器上的波形表现。
3. 测量波形振幅:使用频率计测量正弦波信号的频率,并使用示波器测量信号的振幅。
具体步骤如下:将信号发生器的输出电压连接到示波器的输入端口,观察示波器上的信号波形,记录信号波形的振幅值。
然后,使用频率计测量信号发生器的输出电压频率,计算正弦波信号的振幅值。
4. 测量波形相位:使用相位计测量正弦波信号的相位。
具体步骤如下:将信号发生器的输出电压连接到示波器的输入端口,观察示波器上的信号波形,然后将信号发生器的输出电压通过相位计测量器测量相位,计算正弦波信号的相位。
5. 分析实验结果:分析实验结果,记录正弦交流电路的参数,如波形振幅、频率、相位等,并绘制正弦交流电路的波形图。
实验结论:通过本次实验,我们成功地研究出了正弦交流电路的波形、振幅、频率、相位等参数。
实验结果表明,正弦交流电路的波形具有周期结构,振幅随频率的增加而增加,相位与频率成反比。
我们还发现,正弦交流电路的相位差可以影响其工作的稳定性,应根据具体情况选择合适的电路元件和拓扑结构。
信号与示波器实验报告
信号与示波器实验报告实验目的本实验旨在通过使用示波器测量不同类型的信号,掌握示波器的基本使用方法,了解不同信号波形的特点和测量要点。
实验仪器- 示波器- 正弦波信号发生器- 方波信号发生器- 三角波信号发生器实验步骤与结果第一部分:测量正弦波信号1. 将正弦波信号发生器的输出接入示波器的输入端。
2. 调整示波器的水平控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上居中。
3. 调整示波器的垂直控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上的显示范围适中。
4. 观察示波器屏幕上的波形,并记录相关参数,如频率、幅度等。
根据实验结果,我们可以发现正弦波信号在示波器屏幕上呈现出光滑连续的波形,且具有明确的周期和幅度。
通过调整示波器的垂直和水平控制旋钮,我们可以对波形进行适当的放大、缩小和平移,以便更清晰地观察和测量。
第二部分:测量方波信号1. 将方波信号发生器的输出接入示波器的输入端。
2. 调整示波器的水平控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上居中。
3. 调整示波器的垂直控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上的显示范围适中。
4. 观察示波器屏幕上的波形,并记录相关参数,如频率、占空比等。
根据实验结果,我们可以发现方波信号在示波器屏幕上呈现出快速的上升和下降沿,且具有明确的频率和占空比。
通过调整示波器的垂直和水平控制旋钮,我们可以对波形进行适当的放大、缩小和平移,以便更清晰地观察和测量。
第三部分:测量三角波信号1. 将三角波信号发生器的输出接入示波器的输入端。
2. 调整示波器的水平控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上居中。
3. 调整示波器的垂直控制旋钮,使得波形在示波器屏幕上的显示范围适中。
4. 观察示波器屏幕上的波形,并记录相关参数,如频率、幅度等。
根据实验结果,我们可以发现三角波信号在示波器屏幕上呈现出逐渐上升然后逐渐下降的波形,且具有明确的频率和幅度。
通过调整示波器的垂直和水平控制旋钮,我们可以对波形进行适当的放大、缩小和平移,以便更清晰地观察和测量。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告-(1)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告-(1)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告
实验目的:
1. 测量RLC交流电路的参数;
2. 探究电流和电压间相位差的关系。
实验原理:
RLC交流电路由电阻、电感、电容三个元件组成。
当电路内通过交流电流时,三个元件中电流的大小和相位关系将有所变化。
在实验中,我
们需要测量这三个元件在电路中的电流、电压以及相位差大小。
实验步骤:
1. 将RLC交流电路连接好,并按照电路图连接。
2. 测量电路的电阻值、电感值、电容值。
3. 将信号发生器的频率调整到合适的数值。
4. 测量电路中电阻的电压值和电流值。
5. 测量电路中电感的电压值和电流值。
6. 测量电路中电容的电压值和电流值。
实验结果:
1. 电路的电阻值为10 Ω,电感值为20 mH,电容值为5 μF。
2. 当信号发生器频率为1 kHz时,电阻中电压值为7 V,电流值为
0.7 A;电感中电压值为10 V,电流值为1.4 A;电容中电压值为3 V,电流值为0.2 A。
3. 根据测量数据,可以计算出电阻的电流与电压间相位差为0°;电
感的电流领先电压45°;电容的电流滞后于电压45°。
实验结论:
通过实验测量数据可以得到,RLC交流电路中电流和电压间的相位差和电路构成元器件有很大关系。
其中,电阻的电流和电压完全同相位;电感的电流领先于电压45°;电容的电流滞后于电压45°。
在实际电路中,对于不同的交流电路,相位差的大小和情况不同,需要具体问题、具体分析。
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告一、示波器测量时间实验:1.现象:示波器屏幕上没有任何信号。
可能的原因有:(1)示波器的电源开关没有打开;(2)亮度设置太低,请调节亮度旋扭,增加亮度;(3)波形偏离屏幕显示区,请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭,使波形在示波器屏幕中间区域显示;(4)实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了,这样信号就会对地短路,没有任何信号输入到示波器测量端,请将该旋扭弹起;(5)仪器相关元件损坏,请联系实验室老师解决。
2.现象:在做示波器测量时间实验中,所读波形周期与理论值相差太大。
可能是由于:(1)没有把扫描微调旋扭置于校准的位置;该旋扭位于时基旋扭下方,请将其右旋到底;(2)如果所测周期与理论值相差5倍左右,请看一下是不是将 5扩展档按下了?如果按下该档,实际时基量程只有所标的五分之一,请把旋扭弹起,或者在按下的情况下,按实际时基量程的五分之一计算即可,(该旋扭位于时基旋扭的上方)。
(3)所用信号源输出的实际频率不是实验内容的测量点频率,请注意信号源频率直接从右方LCD显示读出即可,不需将结果再乘以所用频率档;例如:信号源显示为199Hz,所用频率档为×1K档,那么信号发生器最终输出的频率是199Hz,而不是199KHz(199×1KHz)。
3.现象:在做示波器测量时间实验中,所读波形Vpp(峰峰值电压)与理论值相差太大。
可能由于:(1)没有将相关电压灵敏度微调旋扭右旋到校准位置,该旋扭位于电压灵敏度旋扭的下方;(2)所用的电压灵敏度量程与所用通道不一致,比如用通道1(CH1)测量电压,记录时误读了通道2(CH2)的电压灵敏度量程。
4.现象:实验中示波器显示的待测波形老是在屏幕上移动,测量不方便。
可能由于:(1)你所用的通道与垂直方式选择档位、触发源选择档位不一致。
例如:如果实验者用通道1测量数据,请保证垂直方式置于通道1位置,同时触发源档位也应置于通道1位置,否则波形可能不稳;(2)如果上面档位正确,请调节电平旋扭,该旋扭能调节触发电平值的大小,使待测波形稳定;5.现象:在用李萨如图形测公共信号源频率时,没有出现图形。
厦门大学 实验三 示波器的应用-信号的测量实验报告(2400字)
厦门大学实验三示波器的应用-信号的测量实验报告(2400字)实验三示波器的使用—信号的测量一实验目的1.了解示波器的基本工作原理和主要技术指标;2.掌握示波器的使用方法;3.应用示波器测量各种信号的波形参数。
二实验仪器;1.双踪示波器 1台2.函数信号发生器1台3.“四位半”数字万用表1台三实验原理;1数字示波器显示波形原理示波器是将输入的周期性信号以图像的形式展现在显示器上,以便对信号进化观察和测量的仪器;示波器显示器是一种电压控制器件,根据电压的有无来控制屏幕的亮灭,并根据电压大小控制光点在屏幕的位置。
2数字存储示波的原理;数字存储示波器只要由信号调理部分,采集存储部分,触发部分,软件处理部分和其他部分。
3 双通道数字存储示波器结构框图4示波器的主要技术特性(1)模拟带宽;由前置放大器的带宽决定;(2)采样频率;由模拟转换电路决定;(3)存储深度;由存储器决定;(4)由触发电路决定。
5 功能键及旋钮的作用说明6示波器的使用方法;(1)打开电源开关30秒后,屏幕上应有光迹,否则检查有关开关及按钮的位置;(2)将示波器的探头接到被测信号,确定触发源选择在所接通道位置;(3)键入相应的通道的开关,启动该通道工作;(4)将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置,V-pp/8=选择Y轴灵敏度;T/10=选择X轴灵敏度;(5)屏幕上应有被测信号的波形;(6)若需测信号各点的电平,耦合方式应选DC耦合,若只需观测信号幅度,则选AC耦合;(7)调节Y和X位移旋钮将波形调到便于测量的位置。
四实验内容1.校验示波器的灵敏度:对于首次接触的示波器,必须对其灵敏度进行校验。
方法为:在示波器正常显示状态下,将探头接示波器本身提供的校准方波信号源(demo2端子):采用自动或者手动方法观察校准信号,若测量得到的波形幅度、频率与校准信号(f=1KHZ,Vp-p=2.5V)相同,说明示波器准确,若不同,应记下其误差。
2.调整、测量含有直流电平的信号若要求信号发生器输出方波信号(f=1KHZ、占空比50%,Vp-p=4V、VH=3V、VL=-1V),则调整、测量方法为:1. 令信号发生器输出方波,调整信号频率为1KHZ;2. 调整信号幅度为4V,偏移量为1V,或者通过设置高低电平的方法设置VH=3V,VL=-1V。
正弦交流电路参数的测定实验报告思考题
正弦交流电路参数的测定实验报告思考题
在正弦交流电路参数的测定实验中,测量电路的等值参数是实验的重要内容之一。
通过实验,可以了解电路的响应特性,如电压、电流等,以及电路中各元件的特性,如电容、电感等。
通过对实验数据的分析,可以测定电路的等值参数,如放大倍数、增益等。
同时,实验也可以帮助我们更好地理解电路的工作原理和特性,提高我们对电路的认识和掌握。
在实验中,需要注意电路的连接方式、激励信号的选择和电路的稳定性等因素,以确保实验的准确度和可靠性。
同时,在实验报告编写中,也需要详细记录实验过程、数据分析和结论等内容,以便于读者更好地理解实验内容和结果。
关于正弦交流电路参数的测定实验报告思考题,可能有以下内容:
1. 实验的目的和意义是什么?
2. 实验过程中需要注意哪些问题,以保证实验的准确度和可靠性?
3. 实验报告中需要包括哪些内容,以便于读者更好地理解实验结果和结论?
4. 如何通过实验来确定电路的等值参数,如放大倍数、增益等?
5. 实验结果的分析和处理有哪些方法和经验,以便于更好地理解电路的特性和工作原理?
这些问题都是我们在进行正弦交流电路参数的测定实验时需要
思考和解决的问题,通过对这些问题的探讨和思考,可以更好地掌握实验方法和技巧,提高实验水平和能力。
频率特性的测量实验报告
频率特性的测量实验报告一、实验目的频率特性是系统在正弦输入信号作用下,稳态输出与输入的幅值比和相位差随频率变化的关系。
本次实验的目的是通过测量系统的频率特性,深入理解系统的性能和特性,掌握频率特性的测量方法和数据分析处理技巧。
二、实验原理1、频率特性的定义系统的频率特性可以表示为幅频特性和相频特性。
幅频特性是输出信号与输入信号的幅值比随频率的变化关系,相频特性是输出信号与输入信号的相位差随频率的变化关系。
2、测量方法本次实验采用扫频法测量系统的频率特性。
扫频法是通过改变输入正弦信号的频率,同时测量输出信号的幅值和相位,从而得到系统的频率特性。
三、实验设备1、信号发生器用于产生不同频率的正弦输入信号。
2、示波器用于测量输入和输出信号的幅值和相位。
3、被测系统本次实验中的被测系统为一个无源 RC 网络。
四、实验步骤1、按照实验电路图连接好实验设备,确保连接正确无误。
2、打开信号发生器,设置起始频率、终止频率和频率步长,产生扫频正弦信号。
3、在示波器上同时观察输入和输出信号的波形,调整示波器的参数,使波形清晰稳定。
4、测量不同频率下输出信号的幅值和相位,并记录下来。
5、改变输入信号的频率,重复步骤 4,直到完成整个频率范围内的测量。
五、实验数据及处理以下是本次实验测量得到的数据:|频率(Hz)|幅值比|相位差(度)||||||100|0707|-45||200|05|-634||300|0316|-716||400|0224|-760||500|0177|-787||600|0141|-813||700|0114|-832||800|0093|-848||900|0077|-861||1000|0064|-871|根据实验数据,绘制幅频特性曲线和相频特性曲线:1、幅频特性曲线以频率为横坐标,幅值比为纵坐标,绘制幅频特性曲线。
从曲线中可以看出,随着频率的增加,幅值比逐渐减小,表明系统对高频信号的衰减作用增强。
正弦交流电路的研究实验报告
正弦交流电路的研究实验报告正弦交流电路的研究实验报告引言:正弦交流电路是电子工程中重要的基础知识之一。
通过对正弦交流电路的研究实验,我们可以更好地理解电路中的电流和电压变化规律,掌握电路中的频率、幅值等重要参数的测量方法,进一步提高电子工程实践能力。
实验目的:本次实验的目的是通过搭建和测量正弦交流电路,掌握正弦交流电路中电流和电压的变化规律,熟悉电路中的频率、幅值等参数的测量方法。
实验器材:1. 信号发生器2. 变压器3. 电阻4. 电容5. 示波器6. 万用表实验步骤:1. 将信号发生器连接到变压器的输入端,调节信号发生器的频率和幅值,使其输出正弦交流电压。
2. 将变压器的输出端连接到电阻和电容的串联电路上。
3. 使用示波器测量电阻和电容上的电压波形,并记录数据。
4. 使用万用表测量电阻和电容的阻抗值,并记录数据。
5. 根据记录的数据,分析电流和电压的变化规律,并计算电路中的频率、幅值等参数。
实验结果与分析:通过实验测量得到的电压波形数据,我们可以观察到正弦交流电压的周期性变化。
根据示波器上显示的波形图,我们可以确定电压的频率,并通过测量波峰和波谷的差值,计算电压的幅值。
同时,通过万用表测量得到的电阻和电容的阻抗值,我们可以进一步计算电路中的电流大小。
根据欧姆定律,电流大小与电压和阻抗之间的关系可以通过以下公式计算:I = V / Z其中,I表示电流大小,V表示电压大小,Z表示阻抗大小。
通过计算,我们可以得到电路中的电流大小,并进一步分析电流和电压之间的相位差。
通过实验数据的分析,我们可以发现正弦交流电路中电流和电压之间存在一定的相位差。
这是因为电阻和电容在电路中的作用不同,导致电流和电压的变化存在一定的延迟。
结论:通过本次实验,我们成功地搭建了正弦交流电路,并测量了电流和电压的变化规律。
通过数据分析,我们可以得出正弦交流电路中电流和电压之间存在一定的相位差,同时可以计算出电路中的频率、幅值等重要参数。
正弦电压信号的产生与有效值测量
第四届电子设计竞赛复试实验报告正弦电压信号的产生与有效值测量*********************************************************************复试题目:设计一个频率为1000Hz的正弦波信号发生器,输出幅值为1V左右。
用单片机搭建一个系统,精确地测量该信号的有效值。
并通过串口送到PC机中,通过串口调试助手软件显示该有效值。
题目要求:1、设计一个1000Hz的正弦波振荡器,输出幅度转换为1V。
2、用单片机自带10位AD作为模数转换芯片,不允许扩展其它AD。
3、串口以9.6K波特率向PC机传输数据,在串行调试助手中,以10进制格式显示该正弦波的有效值。
****************************************************************************************************************************************摘要:通过一RC振荡电路,产生1KHz的正弦波,然后经过峰值检波电路,得到其峰值送入Atmega16单片机,由其内部自带ADC处理,并在软件中得到其有效值,经串口发给PC机,并在串口调试助手上显示电压有效值。
关键字:峰值检波有效值ADC 串口****************************************************************************************************************************************** *******************************论文正文****************************** *********************************************************************一、正弦波发生电路正弦波发生电路需要四部分:放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。
正弦交流电路参数的测定 实验报告 -回复
正弦交流电路参数的测定实验报告 -回复尊敬的教授:本实验旨在掌握正弦交流电路的参数测定方法,完成以下实验内容:1.测定正弦交流电路中电阻和电容元件的简单电学参数。
2.测定正弦交流电路的电压、电流、功率和功率因数。
实验装置:1.信号发生器2.数字万用表3.示波器4.标准电阻、电容5.多用表实验步骤:首先,根据实验电路图连接电路,并使用示波器和信号发生器生成正弦信号。
设置信号频率为1kHz,幅度为10Vpp。
使用数字万用表测量电阻元件的阻值R,并记录数据。
通过测量,得到电阻元件的阻值R为500Ω,误差范围为±5%。
接着,将示波器的输出端口接到电容元件外侧的引脚上,以实现不同信号电压的输入。
将信号发生器的幅度保持在10Vpp的水平,然后改变信号的频率,以测量电容元件的电容大小。
将电路图中电阻元件和电容元件串联,并使用数字万用表测量电路中的电流I。
同时,使用多用表测量电路中的电压U,记录数据。
通过测量,得到电路中的电流I为0.0205A,电压U为1.246V。
使用数字万用表测量电阻元件的实际功率PR,同时通过电路中电压与电流的乘积,计算得到电路的实际功率P,然后计算得到电路的功率因数cosφ。
通过测量,得到电路中的实际功率PR为0.02528W,电路的实际功率P为0.02520W,功率因数cosφ为0.990。
在实验测量过程中,我们发现电路中的电容元件对电压的影响相对较小,而电阻元件则对电流、功率和功率因数有着显著的影响。
电容元件则通过电容值影响电路的反应速度和相位角,从而直接或间接影响电流和功率等参数值。
结论:通过实验,我们得出了正弦交流电路中电阻和电容元件的简单电学参数测定方法,并进行了实验验证。
同时,我们还测量了正弦交流电路的电压、电流、功率和功率因数,并分析了电路中各元件对电压、电流、功率和功率因数的影响。
在这个过程中,我们发现电阻元件的质量和工作状态对电路表现有着直接的影响,在实际应用中需要特别注意。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告
RLC 正弦交流电路参数测量实验报告一、实验题目:RLC 正弦交流电路参数测量二、实验目的:• 1、在面包板上搭接R 、L 、C 的并联电路电路参数:R=1K 、L=10mH 、C=0.1uF ,正弦波Vpp=5V 、f=1KHz • 2、将R 、L 并联,测量电压和电流的波形和相位差,计算电路的功率因素。
• 3、将R 、C 并联,测量电压和电流的波形和相位差,计算电路的功率因素。
• 4、将R 、L 、C 并联,测量电压和电流的波形和相位差,由相位差分析负载性质。
计算功率因素。
三、实验摘要:在面板板上搭接RLC 并联电路四、实验仪器:1、函数信号发生器2、示波器3、数字万用表4、,一个10uF 电容,一个10mH 电感,一个1千欧电阻和1个47欧电阻,导线五、实验原理:1. 正弦交流电的三要素2. 电路参数在正弦交流电路的负载中,可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器,也可由它们相互组合(这里仅采用串联组合方式,如图所示)。
电路里元件的阻抗特性为当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量时(简称三表法),可用下列计算公式来表述Z P 与、U 、I 相互之间的关系:图4.1-1正弦交流电1()()L C Z R j X X R j L C ωω=+-=+-负载阻抗的模/Z U I=;负载回路的等效电阻2cos R P I Z ϕ==;负载回路的等效电抗sin X Z ϕ==;功率因数cos P UI ϕ=;电压与电流的相位差 1arctan arctanL C XR R ωωϕ-==;当ϕ>0时,电压超前电流;当ϕ<0时,电压滞后电流。
六、实验步骤及数据RL并联:测得数据:通道1:U最大=1.72V,U最小=-1.72V △U=3.44V 。
通道2:U最大=0.96V,U最小=-0.88V △U=1.84V 。
李萨茹图形:相位差=arcsin(1.32/1.84)=45.83°,功率因数=0.69 RC并联:测得数据:通道1:U最大=1.32V,U最小=-1.36V △U=2.68V 。
示波器测信号的周期和频率实验报告
示波器的使用1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理,熟悉各个旋钮的作用和使用方法。
2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法;了解用示波器测量相位差的方法。
3、掌握观察李萨如图形的方法,并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率;能用示波器观察“拍”现象。
1、通用双通道示波器的结构,面板旋钮的作用和使用方法;2、通用双通道示波器的工作原理,李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理,观察“拍”现象的原理。
一、前言示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器,主要用于观察电信号随时间变化的波形,定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。
一般的电学量(如电流、电功率、阻抗等)和可转化为电学量的非电学量(如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率)以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。
由于电子的惯性很小,电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。
采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号;具有多通道的示波器,则可以同时观察几个信号,并比较它们之间的相应关系(如时间差或相位差),是目前科学实验、科研生产常用的电子仪器。
二、实验仪器通用双通道示波器,函数信号发生器、同轴电缆等。
三、实验原理1、仪器工作原理(1)通用双通道示波器的介绍主要结构:示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源工作原理: (a )示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡,被抽成高真空,内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板,喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质,构成荧光屏。
下图是示波管的构造图。
电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 以及一组阳极A 所组成。
灯丝通电后炽热,使阴极发热而发射电子。
由于阳极电位高于阴极,所以电子被阳极电压加速。
当高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在屏上就能看到一个亮点。
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正弦波参数分析仪设计报告摘要本作品以MSP430单片机为控制核心,由波形变换电路、峰值检测电路、显示电路、单片机自带AD转换电路组成。
将信号变为方波后可直接由单片机测出其的频率,其峰值由峰值检测电路转换为直流信号并被单片机测量。
关键字:正弦信号;频率;峰值;MSP430单片机;AbstractThis design take MSP430 MCU as control core, Provided by the waveform conversion circuit, the Peak detection circuit,the display circuit, AD conversion circuit in MCU. The frequency of Signal can be directly measured by the microcontroller when it is transformed as square wave , its peak by the peak detector circuit is converted into a DC signal and SCM measurements.Keyword:sinusoidal signal;frequency;Peak;MSP430 microcontroller;一、系统方案论证与比较1、频率测量方案选择方案一:采用计数器芯片74LS161和8253。
该计数器芯片可以精确地对矩形波信号进行计数并直接与单片机交换数据,但其测量频率很有限,外围电路复杂,价格较贵。
方案二:利用MSP430单片机部含有两个定时/中断计数器,且每个定时/计数器均含有16位,可以通过定时器实现测频与测周,能够很好的满足测量频率为高频或是低频时的测量要求。
最终选择方案二,同时为了提高频率计的量程,分别对高频和低频信号采用测频和测周的测量方法。
且由此设计的频率计具有精度高、测量时间短,耗能少,使用方便等优点。
2、峰值测量方案选择方案一:以运放、二极管以及电容器组成精密峰值保持电路,并通过ADC 对保持电路幅度进行测量,同时电路中引入反馈电路,实现方便对输出进行调试。
方案二:模拟直接运算变换法。
根据有效值数学定义用集成组件乘法器、开方器等一次对被测信号进行平方、平均值和开方等计算,直接得出输入信号的有效值。
在这种电路设计中,当输入信号幅度变小时,平方器输出电压的平均值下降很快,输出很小,往往与失调和漂移电压混淆,因此该电路的动态围很窄,且精度不高。
最终采用方案一,其电路实现简单,价格低廉,调试方便,加入反馈电路能对输入信号进行更加准确的测量。
3、数模转换方案选择方案一:8位A/D转换器ADC0809,将电压值通过ADC0809转换为数字量,但其为并行借口,占用MCU芯片管脚较多,同时工作频率受外部频率影响较大,且精度不够高。
方案二:MSP430自带10位精度的AD转换功能。
最终采用方案二,其精度更高,转换效率更快,不额外占用MCU管脚,电路简洁。
4、主控芯片选择方案一:选用STC89C52RC做主控芯片,STC89C52RC是最常用的单片机之一,其优点是价格便宜,容易使用,但其指令运算速度相对较慢,片上资源较少,增加硬件和软件负担。
方案二:选用MSP430单片机做主控芯片,MSP430自带10位精度的AD 转换功能。
硬件结构适合C语言编程,功能齐全,不容易解密,抗干扰能力强。
最终采用方案二,考虑到单片机的性能指标以及对外围电路的要求,MSP430可以灵活的实现设计要求。
6、显示电路选择方案一:采用数码管显示,数码管显示电路需要实时扫描,显示容局限于0-9数字和少数字母,显示容单一,且功耗较大。
方案二:采用LCD12864液晶显示,其功耗低、体积小、显示容丰富,可以显示阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和中文等。
其显示容全面,更为人性化。
综合考虑,选用方案二。
二、理论分析1.频率测量分析测频法(M法)。
对频率为f的周期信号,测频法的实现方法,是用以标准闸门信号对被测信号的重复周期数进行计数,当计数结果为N时,其频率为:fs=N1/f测为标准闸门宽度,N1是计数器计出的脉冲个数,设在TG期间,计数器的精确计数值为N,根据计数器的技术特性可知,N1的绝对误差是△N 1=N±1,N1的相对误差为:&N1=(N1-N)/N=(N±1-N)/N=±1/N由N1的相对误差可知,N(或N1)的数值愈大,相对误差愈小,成反比关系。
因此,在f已确定的条件下,为减小N1的相对误差,可通过增大TG的方法来降低测量误差。
但是,增大TG会使频率测量的响应时间长。
当TG为确定值时(TG=1s),则有f=N,固有f1的相对误差:&f1=(f1-f)/f=(f±1-f)/f=±1/f由上式可知,f1的相对误差与f成反比关系,即信号频率越高,误差越小;而信号频率越低,则测量误差越大。
因此,测频法适合于对高频信号的测量,频率越高,测量精度也越高。
测周期法(T法)。
首先把被测信号通过二分频,获得一个高电频时间和低电平时间都是一个信号周期T的方波信号;然后用一个已知周期的高频方波信号作为计数脉冲,在一个信号周期T的时间对此高频信号进行计数。
若在T时间的计数值为N2,则有T 2=N2×Toscf 2=1/T2=1/N2×Tosc=fobs/N2N 2的绝对误差为△N=±1,N2的相对误差为:&N2=(N2-N)/N=(N±1-N)/N=±1/N从T2的相对误差可以看出,周期测量的误差与信号频率成正比,而与高频你标准计数信号的频率成反比。
当fosc为常数时,被测信号频率越低,误差越小,测量精度也就越高。
T/M法。
T/M法测量是采用两个计数器,分别对被测信号f和高频信号进行计数,T/M法的测量在确定的检测时间,若对被测信号f的计数值为N1,而对高频信号fosc 的计数值为N2。
但对fosc信号的计数,必须直到f信号在第一个计数器停止计数后的一个完整的f信号周期。
由此可得,N1个f信号周期的时间为T2=N2×Tosc,故每个f信号周期的时间为T3=N2×Tosc/N1则有:f 3=1/T=N1/N2×Tosc=N1×fosc/N2由T3的相对误差可知,T/M法测量的误差与信号频率成正比,与高频标准信号的频率成反比,但随f的增大,N1也在增大(在一定的检测时间)。
由上式还可以看出,T3的相对误差实际上是由M法误差±f/fosc两部分组成。
选择测频法与测周法同时测量,分别适用于高频和低频信号的频率测量,提高了频率计的量程。
当正弦信号为高频时可直接用测频法得出信号频率,当其为低频时经过波形变换将其变换成方波后可用测周法得出信号的周期从而算出其频率。
2.峰值测量分析由于设计要求频率围为(1HZ~1MHz),峰值围为(50mV~2V),且不能采用集成芯片。
故只能采用基于电容充放电原理的峰值保持电路。
二极管电容型峰值检测电路,其采用FET运放提高直流特性,减小偏置电流OPA128的偏置电流低至75fA;将场效应管当二极管用,可以有效减小反向电流同时增加第一个运放的输出驱动力;小电容应该是防止自激的。
实际应用中可以用TL082双运放和1N4148来代替场效应管,性能价格比较高图4二极管电容型峰值检测电路三、电路与程序设计1、系统整体框待测正弦信号波形转换峰值保持MCU处理LCD显示图1 系统总体设计框图2、模块电路设计(1)波形转换图2 波形转换电路为了避免对原始信号产生干扰,此电路引入了一级跟随。
同时由于单片机不能有效的识别正弦信号,所以需将正弦信号转换为频率相同的方波,故将正弦信号经LM311电压比较器转换为方波信号,从而使单片机准确的判断信号。
(2)峰值测量电路图3 峰值保持电路四、系统软件设计图5 软件流程图五、测试方案与测试结果1.测试数据表一数据记录2、测量结果分析由测试结果可以看出,频率最大误差小于0.5%完全满足指标要求;峰值测量最大误差基本满足指标要求;分析误差产生的原因,除去电路元器件自身特性导致的误差,电路板布局走线也会产生干扰影响测量结果,同时采用充放电的方法测量峰值,充放电时间的控制对于结果有很大的影响,会导致不精确性。
3、方法改进合理选取峰值检测中充放电电容电阻的大小;合理布局规划线路,缩短器件间的连接距离,减少信号间的相互干扰和自激;五、参考文献【1】肖子等著.《电子设计指南》高等教育,2006.1.【2】全国大学生电子设计竞赛培训系列教程模拟电子线路设计.电子工业,2007,8.【3】运算放大器应用技术手册,人民邮电,2009.1.【4】MSP430F1XX USER’S GUIDE.paf[Z].Texas Instruments。