电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
电子测量仪器基础：信号源(第二部分—扫源和信号发生器)
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图 ｌ 正 弦 波 信 号 的 基 本 方 程
扫 源还 有 功 率 扫 描 功 能 。窄 范 围 的功 率 扫描 是 通 过 调 解 自 动 幅 度 控 制 电 路 （ 来 实 现 的 ， 宽 ＡＩ Ｃ） 而
所 谓 频 率 调 制 ， 是 调 制 信 号 随 载 波 的 频 率 而 就
●
范 围 的 功 率 扫 描 则 是 通 过 改 变 输 出衰 减 器 来 实 现 。 频 率扫 描 的应 用 领 域 主 要 是 测 量 器 件 的频 响特 性 ； 功 ， 扫 描 则 主 要 用 于 测 量 放 大 器 的 饱 和 电 平 而 卒
Ｐ 之 所 以 与 Ｆ 相 似 ， 凶 为 相 位 的 变 化 牢 Ｍ Ｍ 是
模 拟 信 号 发 生 器
接 着我 们 来 介绍 信 号 发 生 器 。一 台基 本 的信 号
发 生 器 可 以在 一 定 的 范 嗣 内 改 变 它 的输 出频 率 和输
正好 等 于 频 率 （ ｆ—ｄ ／ ｔ 。相 位 调 制 信 号 可 以通 ￣ ｄ） 过 改 变 载 波 的 相 位 来 实 现 ， 可 以 对 载 波 进 行 频 率 也 调制 来 实 现 。对 于 Ｆ 和 Ｐ 来 说 ， 想 的 情 况 是 Ｍ Ｍ 理 信 号 的 幅度 在 调 制 过 程 巾不 产 生 变 化 。 由 于没 有 幅
的时间 。
３个 参 数 可 以 改 变 ： 度 、 率 和 相 位 。 幅 度 调 制 幅 频
（ ＡＭ ） 脉 冲 调 制 （ ｕｓ ） 通 过 改 变 正 弦 波 的 幅 度 和 Ｐ ｌｅ 是
电子测量与仪器
– 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不 开测量
例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行 中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测 定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证 和改进设计。
没有测量就没有科学——门捷列夫
诺贝尔物理奖，化学奖中1/4属于测试方法和测试仪器 的创新。 “两弹一星”的成功，没有测试仪器是不可能的。
测量的基本要素
1.测量的基本要素
信 息 测试仪器系统 感知和识别 显 示 测量人员
被测对象
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人 员和测量环境
测量的基本要素（续）
原理 方法 对象 属性 选择 仪器 被测信息 激励信号 影 响 影响 测量 环境 影响 仪器 系统 决定 方法 参数命令 数据状态 测量 人员 测量策 略、算法
1. 电子测量方法的分类 按测量方法分类：直接测量、间接测量、
组合测量
直读测量法与比较测量法 按测量性质分类：时域测量、频域测量、
数据域测量、随机量测量
电子测量方法分类
直接测量
间接测量 测 量 方 法 如电压测量
如电阻测量
组合测量
如放大倍数测量
如温度计测温
直读测量
比较测量
如电桥测电阻
电子测量发展
计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作， 它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等 各个方面起着技术保证和技术监督的作用。
单位和单位制
根据定义而令系数为1的量称为单位。 单位是表征测量结果的重要组成部分， 又是对两个同类量值进行比较的基础。 英呎——feet
• 1960年第十一届国际计量大会上正式通 过国际单位制SI。 • 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和 国法定计量单位》，决定我国法定计量 单位以国际单位制为基础。
电子测量与仪器的基本知识
(２)放线定位.施工放线主要包括确定标高线、天花造型位置线、吊挂点 定位线、大中型灯具吊点等.
１)确定标高线.定出地面的基准线,如原地坪无饰面要求, 基准线为原地 坪线; 如原地坪有饰面要求,基准线则为饰面后的地坪线.以地坪线基准线 为起点, 根据设计要求在墙(柱)面上量出吊顶的高度,并画出高度线作为 吊顶的底标高.
, 可取代部分脑力劳动。智能仪器的功能模块多以硬件(或固化的软件) 形式存在, 无论是开发还是应用, 均缺乏一定的灵活性。
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1.2 电子测量仪器的基础知识
4.虚拟仪器 1) 虚拟仪器的基本概念 虚拟仪器(Virtual Instrument, 遇) 是以一种全新的理念于20 世纪90 年
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1. 1 电子测量概述
3) 电信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度
等参量的测量。 4) 电路性能的测量 电路性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度
、信噪比等参量的测量。 5) 特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等的显示测量
２)确定造型位置线.吊顶造型位置线可先在一个墙面上量出竖向距离, 再
以此画出其他墙面的水平线,即得到吊顶位置的外框线,然后再逐步找出
各局部的造型框架线; 若室内吊顶的空间不规则,可以根据施工图纸测出
造型边缘距墙面的距离, 找出吊顶造型边框的有关基本点,将点再连接成
吊顶造型线.
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第一节 木龙骨吊顶施工技术
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1. 1 电子测量概述
2.电子测量的内容 电子测量与其他测量相比, 具有测量频率范围宽、量程广、精确度高、
实验一常用电子测量仪器使用
实验一常用电子测量仪器使用实验一：常用电子测量仪器的使用引言：电子测量仪器是现代科学研究和工程技术中的基础工具，广泛应用于电子、电力、通信、自动化控制等领域。
本实验将介绍几种常见的电子测量仪器，包括示波器、信号发生器和万用表，并详细介绍它们的使用方法。
一、示波器示波器是一种用来显示电信号波形的仪器。
它通过垂直和水平方向上的偏转来显示电压随时间的变化。
在使用示波器之前，首先要了解它的基本组成部分。
1.输入通道：示波器通常有两个或四个输入通道，每个通道都有一个探头插座。
在使用示波器时，将测量信号与探头连接。
2.控制面板：示波器的控制面板上有各种旋钮和按钮，用于控制示波器的工作模式和显示方式。
例如，扫描速度旋钮控制示波器屏幕上波形的水平展示速度。
3.屏幕：示波器的屏幕用于显示波形。
通过调整各种参数，如垂直和水平缩放，观察和分析电信号的波形。
在使用示波器时，按照以下步骤进行操作：1.将探头连接到测量信号。
通过探头的夹具将其连接到电路上，确保连接良好。
2.打开示波器。
按下开关或旋钮将示波器开启。
3.调整示波器的垂直和水平缩放。
根据信号的幅度和波形确定垂直和水平缩放的合适值，以便在屏幕上显示清晰的波形。
4.调整触发。
示波器可以通过设置触发电平来忽略噪声并稳定显示波形。
5.观察并分析波形。
通过示波器屏幕上的波形，可以了解信号的频率、幅度和相位等信息。
二、信号发生器信号发生器是一种产生各种频率和波形的仪器，可用于测试和调试电子设备。
下面是信号发生器的使用方法：1.连接输出：将信号发生器的输出连接到待测设备上，可以通过BNC线或者夹具进行连接。
2.设置频率和幅度：在信号发生器的控制面板上，可以设置所需的频率和幅度。
频率可以通过旋钮或键盘输入进行控制，幅度可以通过旋钮进行调节。
3.选择波形：信号发生器可以产生不同类型的波形，如正弦波、方波、脉冲波等。
根据需要选择相应的波形。
4.发生信号：按下信号发生器的启动按钮或命令，开始发生信号。
电子测量技术与仪器ppt课件
电子测量技术与仪器ppt 课件
高频电子技术 电视、调频广播 雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
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• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、 输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
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• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变 化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的 频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短 期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
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被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发 生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信 号发生器、调频信号发生器等。 通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、 甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
电子测量技术与 仪器
电子测量技术与仪器ppt 课件
高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息 类）
电子测量技术与仪器
电
电子测量期末考试题
２０１ －２０１ 学年上学期《电子测量仪器》考试题 一．填空题（每题１分，共５０分）１、示波器的扫描方式有： 、 、 和单次扫描。
２、阴极射线示波管（ＣＲＴ）由、、三部分组成。
３、双踪示波器的显示方式有、、、和；其中和 属双踪显示；采用显示方式时有可能产生相位误差。
４、电子计数器的主要组成部分有：Ａ、Ｂ输入通道、、、时基单元和计数及显示电路。
５、电子计数器的主要测量功能有：、、测量频率比、测量时间间隔和累加计数等。
６、用电子计数器测量同一信号频率时，将闸门时间延长，使计数结果增多，由于小数点自动定位，测量结果；但有效数字位，因而使测量精确度。
７．在相同测试条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差称为 。
在确定的测试条件下，采用某种测量方法和某种测量仪器测量所出现的固有误差称为 。
８．电子测量按测量方式分为： 、 、组合测量；按被测量性质分为： 和随机测量。
９．一量程值为ｘｍ的仪表，在测量一实际值为Ａ的电量时，仪表的示值为ｘ，则测量的绝对误差为 ，实际相对误差为 ，示值相对误差为 ，引用相对误差为 。
１０．测量仪器准确度等级一般分为 级，其中准确度最高的为 级，准确度最低的位 级。
１１．对于一般电子仪器，通常规定在温度 摄氏度的条件下、相对湿度在 的环境中使用。
１２．一起使用完毕后，应先切断 压，后切断 压。
１３．用电压表进行测量时，应先接 线，再接 线。
测量结束后，应先 拆 线，后拆 线。
１４．测量电压时，应将电压表 联接入被测电路；测量电流时，应将电流表 联介入被测电路。
１５．峰值检波器有串联式和并联式两种，其中电路中元件参数都必须满足：充电时间常数远远小于被测信号的 ，而放电时间常数远远大于被测信号的 。
１６．双积分式Ａ／Ｄ转换器的工作过程分为准备阶段、 和 三个阶段，其中定时不定值定向积分指的是 阶段，定值不定时反向积分指的是 阶段。
二．选择题（每题１．５分，共３０分）１．仪表指示值与实际值之间的差值称为（）Ａ．绝对误差Ｂ．相对误差Ｃ．示值相对误差Ｄ．引用相对误差２．测的信号的频率为０．０３２５０ＭＨＺ，这数字的有效数字有（）Ａ．３位Ｂ．４位Ｃ．５位Ｄ．６位３．测得信号的周期为３．２２５１ｕｓ，经整理保留３位有效数字，即为（） Ａ．３．２２ｕｓＢ．３．２２０ｕｓＣ．３．２３ｕｓＤ．３．２０ｕｓ ４．仪器仪表的准确度等级一般是用（）表示的。
电子测量与仪器课后答案
第二章误差与测量不确定度2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。
图2.22 题2.10图 解：(a)vX v x v x x R R R R I IR R IV R +===)//('∆ R=VX Xx x R R RR R +-=-2'R r =％10011100100⨯+-=⨯+-=⨯∆XV VX X XR R R R R R R在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。
(b)I x I x xR R I R R I IV R+=+⨯==)(' I x xR R RR =-=∆'R r 0100100⨯=⨯∆=XI XR R R R在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。
2.11 用一内阻为R i 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E221=+=+=R R R UA（a ）（b ）R 1 5K Ω（2）U A 测量值为：k 20//k 20k20//k 20k 512////E 221+=+=I I AR R R R R UV 0.8k 10k10k 512=+=所以U A 的示值相对误差%200.86.90.8-=-=∆=Ux U xγU A 的实际相对误差为%176.96.90.8-=-=∆=UAU Aγ（3）U A 测量值为：M 1//k 20M1//k 20k 512////E 221+=+=I IAR R R R R UV 56.9k 6.19k6.19k 512=+=所以U A 的示值相对误差%42.056.96.956.9-≈-=∆=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06.96.956.9-≈-=∆=UAU Aγ由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
实验一常用电子仪器的使用
实验一常用电子仪器的使用常用电子仪器是指在科研实验、工业生产、医疗检测等领域中经常使用的一些基础性电子设备。
它们广泛应用于电子测量、信号处理、电子元器件测试、无线通信等领域。
下面将介绍几种常见的电子仪器的使用方法。
1. 示波器（oscilloscope）示波器是一种用来显示电压随时间变化的仪器。
在使用示波器之前，首先需要将电源连接到示波器上并打开电源开关。
接下来，将待测信号连接到示波器的输入端口上。
调节示波器的触发级别和时间基准，以确保正确显示待测信号。
最后，可以观察并分析示波器上的波形图，从而获取有关信号频率、幅度和相位等信息。
2. 频谱分析仪（spectrum analyzer）频谱分析仪主要用于测量和显示信号的频谱特性。
使用频谱分析仪时，首先需要将待测信号连接到频谱分析仪的输入端口上。
然后，调整频率、带宽和幅度等参数，以使频谱分析仪适应待测信号的特性。
最后，可以观察并分析频谱分析仪上的频谱图，得出有关信号频谱分布的信息。
3. 功率计（power meter）功率计是用来测量信号功率的仪器。
在使用功率计之前，首先需要将待测信号连接到功率计的输入端口上。
接下来，选择适当的功率范围和测量模式，并调整校准和零位。
最后，读取功率计上显示的功率数值，从而获知待测信号的功率大小。
多用途数字示波器是一种集万用表和示波器功能于一体的仪器。
使用多用途数字示波器时，首先需要选择所需的测试功能（如电压、电流、电阻、频率等）。
然后，将测试探头与被测电路正确连接。
最后，读取多用途数字示波器上显示的测试结果。
5. 信号发生器（signal generator）信号发生器可以产生各种频率、幅度和波形的信号。
在使用信号发生器时，首先需要选择所需的信号参数（如频率、幅度、波形等）。
然后，将信号发生器的输出连接到被测电路或设备上。
最后，调节信号发生器的参数，以产生所需的信号。
6. 锁相放大器（lock-in amplifier）锁相放大器主要用于从噪声中提取出微弱的信号。
电工电子实验及测量实训指导书(第三篇)
（4） 交流电压的测量与计算。 ①在测量时一般把“VOCIS/DIV”开关的微调装置以逆时针方 向旋至满度的校准位置，否则将会对测量结果造成很大的影响。 ②当只测量被测信号的交流成分时，应将Y轴输入耦合方式开 关置“AC”位置，调节“VOCIS/DIV”开关，使波形在屏幕中 的显示幅度，调节“电平”旋钮使波形稳定，分别调节Y轴和X 轴位移，使波形显示值方便读取，如图3-1-14所示。根据 “VOCIS/DIV”的指示值和波形在垂直方向显示的坐标H （DIV）。按下式读取：
四、实验内容及步骤 1. 直流稳压电源的使用 认识电子学综合实验装置（DZX—3型）的布置，找到（两路 可调0～18 V）和（不可调±5 V）直流稳压电源、直流数字电 压表的位置。 ① 接通实验台交流电源，打开任意一路直流稳压电源0～18 V 的开关，调节0～18 V旋钮，用直流数字电压表的相应量程测 量该电压最大值和最小值，接线如图3-1-5所示。然后将所测 数据记录在表3-1-1中。
5. 示波器的应用 （1） 认识示波器，测试示波器内置电源，观察屏幕上内置 电源的波形（方波）。首先将示波器探头上的黑色电键向上 推，使波形读数显示为1∶1；把示波器探头的探针与示波器 内置电源引出端环（示波器内部方波输出端口）相连，如图 3-1-10所示。
将示波器旋钮开关置于如下位置：“通道选择”，选择 “CH1”或“CH2”，“触发源”，选择（CH1或CH2），“触 发方式”，选择“自动”（AUTO），交直流转换开关 “DC,GND,AC”，选择“AC”，“VOLTS/div”旋钮打在“0.5 V/div”挡上，并注意旋钮上的灰色小旋钮关断，使其读数为 1∶1；周期旋钮“TIME/DIV”旋在0.2 ms的位置上，并把周期 旋钮左侧小旋钮旋至零位，使其显示值也为1∶1。观察示波器 屏幕上的显示波形，读出其数值。如果波形位置不合适，可调 节“X轴位移”和“Y轴位移”，使波形位于显示屏幕的中央位 置，调节“辉度”、“聚焦”，使显示屏幕上的波形细而清晰， 亮度适中。
实验二_电子仪器的使用
⑤ VOLTS/DIV旋钮：CH1/CH2的灵敏度控制钮。有双重功能。
旋转此旋钮，以1-2-5方式改变灵敏度。 按住此钮一段时间选择VOLTS/DIV为VAR，此时作为衰减 器或作为灵敏度微调的功能。开启VAR后，以“>”符号显示， 旋转此钮可微调仪器的灵敏度。
⑥ GND P×10按钮：双重功能按钮。快按一下此钮﹐使垂直放
GOS-6021为一般用途的20MHz双通道的示波器，具有光标
读出装置，数字面板设定。
垂直灵敏度1mV到20V，共有14个档位，水平偏向系统从 0.2us到0.5s。 ALT-MAG 功能，可使基本扫描波形和局部放大扫描波形 一起被显示。放大率为三档×5、×10、×20。
显示器控制
触发控制
垂直控制
UY Um
UX = 0，UY = Umsinωt时， 电子束在荧光屏上的运动轨迹
③ 若UY = Umsinωt，而在X轴偏转板上加上一个与UY周期相
同（TX = TY）的理想锯齿波电压UX，则在荧光屏上真实地显示 UY的波形。
UY
1
t
TY
UX
TX
01 t
当UY = Umsinωt、UX 为理想锯齿波电压时， 在荧光屏上显示的电子运动轨迹
信号输出
集成电路函数信号发生电路构成的函数信号发生器，一般 是采用恒流充放电的原理来产生三角波，同时产生方波。改变 充放电的电流值，就可得到不同频率的信号。
数字直接合成DDS信号发生器 数字直接频率合成技术制成的DDS信号发生器 已逐渐普及，它是通过控制电路从存储器单元中输 出数据，再进行数/模转换实现的，其输出频率范围 宽，信号频率、波形精度高。但价格相对高一些。
正极性触发 1V 0.5V
实验二示波器和信号发生器的使用
信号线连接
将示波器和信号发生器的信号线正 确连接，确保信号传输畅通无阻。
显示器连接
将示波器的视频线连接到电脑显示 器，以便实时观察信号波形。
启动设备
开机顺序
先打开信号发生器，再打开示波器，确保设备正常启动。
软件启动
打开与示波器和信号发生器配套的软件，准备进行实验操作 。
测试信号
信号设置
测试、测量和调试等应用。
信号发生器通常具有频率调节、 幅度调节、相位调节等功能，这 些功能可以用于控制输出信号的
参数。
信号发生器还具有多种输出模式， 如单次输出、连续输出、扫描输 出等，这些模式可以满足不同应
用的需求。
信号发生器操作步骤
打开信号发生器电源，等待仪器预热稳定。
01
根据需要选择合适的输出模式，如单次输 出、连续输出、扫描输出等。
在实验过程中，我发现自己对示波器和信号发生 器的操作还不够熟练，需要多加练习以提高操作 速度和准确性。
理论知识应用不足
在实验过程中，我发现自己对相关理论知识的应 用还不够充分，需要加强理论学习并尝试将理论 知识与实验操作相结合。
实验数据记录与分析不足
在实验过程中，我应更加注重实验数据的记录与 分析，以便更好地理解实验结果和发现问题。
实验过程中可能受到电磁干扰 、振动等因素的影响，导致测
量结果出现偏差。
操作误差
实验操作过程中可能存在的误 差，如信号调节不准确、读数
误差等。
理论误差
由于理论模型本身的近似性和 局限性，可能导致理论与实验
结果存在一定的偏差。
06
实验总结与思考
实验收获
掌握示波器和信号发生器的使用方法
01
信号发生器原理1
信号发生器科技名词定义中文名称：信号发生器英文名称：signal generator定义：一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号，常用作测试的信号源或激励源的设备。
所属学科：通信科技（一级学科）；通信计量（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
目录凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，信号发生器的振荡电路也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。
正弦信号是使用最广泛的测试信号。
这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。
正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。
编辑本段结构1、内部带有扫频输出功能（全频段扫频时间小于5秒）是指低频信号发生器具有从低频开始到高频（或反之）自动变化的功能即完成100H——20KHZ中间所有频率的低到高或高到低的变化过程，而这一次过程的时间为5秒。
模电实验报告常用电子仪器的使用
第3章 模拟电子技术实验3.1 实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的1. 学习电子电路实验中常用的电子仪器——数字示波器，函数信号发生器、交流毫伏表的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2. 初步掌握用数字示波器观察信号波形和读取波形参数的方法；初步掌握函数信号发生器的正确使用；掌握交流毫伏表的使用。
3. 学习并掌握仿真软件Multisim 中基本仪器的使用。
二、实验原理与实验电路设计为了顺利开展模拟电路实验，必须掌握常用电子仪器的正确使用方法。
本实验将通过对示波器校准信号的测量、函数信号发生器输出信号的测量，学习三种电子仪器的基本使用方法。
本实验也将学习Multisim 模拟电路实验中经常使用的仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、数字万用表等。
应用这些仪器可以完成对模拟电路的调试和测试工作。
模拟电路静态测试时，常用数字万用表直流电压档测静态工作点。
进行动态测试时，常需加入输入信号；函数信号发生器用来产生输入信号（例如正弦交流信号）；示波器用于显示并测量输出信号；交流毫伏表用来测量正弦信号有效值。
仿真软件中虚拟仪器的使用。
在实验过程中，为方便调试、观察与读数，对电子测量仪器与被测实验电路之间进行合理的布局，常见的布局如图3.1.1所示。
图3.1.1 实验电路的测量示意图在实验中，所有测试仪器的接地端应与实验电路的接地端连接在一起，如图3.1.1所示，否则引入的干扰不仅会使实验电路的工作状态发生变化，而且将使测量结果出现误差。
注意：测试仪器的信号端绝不能与接地端相连，否则发生短路。
1. Multisim 四、实验过程、步骤及内容中虚拟仪器的使用使用Multisim 的示波器、万用表测量信号发生器输出信号，电路连接如图所示。
信号发生器 1（XFG1）输出 1.0KHz ，幅值为 2.0V 的正弦波。
设置 XFG1 的 Frequency （频率） 为 1kHz ，Amplitude （幅值）为 2V ，Offset （直流偏量）为 0V 。
电子测量与仪器重点与例题
电⼦测量与仪器重点与例题电⼦测量与仪器第⼀章绪论⼀、本章考点1、电⼦测量的定义、特点、性质电⼦测量泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术电⼦测量的内容包括：电能量测量、电信号测量、电路元器件参数测量、电⼦设备性能测量、⾮电量测量电⼦测量的特点：测量频率范围宽、测量量程宽、测量⽅便灵活、测量速度快、可实现遥测、易于实现测量智能化和⾃动化2、计量的基本概念和特点计量是利⽤技术和法制⼿段实现单位统⼀和量值准确可靠的测量计量有三个主要特性：统⼀性、准确性和法制性⼆、相关习题1、计量是利⽤技术和法制⼿段实现统⼀和准确的测量。
2.电⼦测量的内容包括电能量测量、电信号测量、电⼦元件参数测量、电⼦电路性能测量和特性曲线测量五个⽅⾯。
电能量的测量、电⼦元器件参数的测量、电信号的特性和质量的测量、电路性能的测量、特性曲线的测量3.电⼦测量按测量的⽅法分类为直接测量、间接测量和___组合测量_三种。
直接测量、间接测量、组合测量；4.计量基准⼀般分为___国家_____基准、副基准和___⼯作____基准。
国家⼯作5 ．下列各项中不属于测量基本要素的是 __测量误差__ 。
A 、被测对象B 、测量仪器系统C 、测量误差D 、测量⼈员6、下列测量中属于电⼦测量的是（⽤数字温度计测量温度）A、⽤天平测量物体的质量B、⽤⽔银温度计测量温度C、⽤数字温度计测量温度D、⽤游标卡尺测量圆柱体的直径7、下列测量中属于间接测量的是（⽤电压表测量已知电阻上消耗的功率）A、⽤万⽤欧姆挡测量电阻B、⽤电压表测量已知电阻上消耗的功率C、⽤逻辑笔测量信号的逻辑状态D、⽤电⼦计数器测量信号周期8．狭义的测量是指为了确定被测对象的个数⽽进⾏的实验过程（）错9．从⼴义上说，电⼦测量是泛指以电⼦科学技术为⼿段⽽进⾏的测量，即以电⼦科学技术理论为依据，以电⼦测量仪器和设备为⼯具，对电量和⾮电量进⾏的测量。
（）对第⼆章误差与不确定度（重点）第三章1.误差①相对误差定义、计算等。
Multisim9电子技术基础仿真实验第三章八-字信号发生器
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
为方便连接, 将其水平翻转。
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
为便于观察字信号发生器输出的信号波形, 再提取 逻辑分析仪。将字信号发生器的8个输出端接逻辑 分析仪的输入端, 并将连线设定为不同的颜色。
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
双击自信号发生器图标，将其面板打开。 字信号发生器的面板左侧有4个区:
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
单击Set按钮, 弹出字元设置对话框。
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双击逻辑分析仪, 将其面板打开（有关设置已预先 设定）。逻辑分析仪屏幕即显示出各信号的波形。
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
不改变 载入 保存
清除缓冲 加计数 减计数 右移位 左移位
字元设置对话框
确认按钮 取消按钮 十六进制 十二进制 设定缓冲器大小 设定初始值
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第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
3.6.2 字信号发生器使用举例
第3章
虚 拟 仪 器 的 使 用
3.8 字信号发生器
电子测量技术
练习题
1. 根据不同的划分方式，信号发生器可分 为几大类？ 2. 信号发生器一般由几部分组成？简述各 部分的作用。 3. 信号发生器的主要技术指标有哪些？输 出频率的准确度由什么来保证？
练习题
4. 为什么说正弦信号发生器适用于线性系 统的测试？ 5. 低频信号发生器在使用时应注意哪些问 题?它主要用于测试什么产品？ 6. 高、低频正弦信号发生器输出阻抗一般 为多少？使用时，若阻抗不匹配会产生什 么影响？怎样避免产生不良影响？
2.3.3 高频信号发生器在调收音机中频时 的应用
毫伏表
高 频 信 号 源
调幅 收音机
示波器
图2 -9 用高频信号发生器调收音机中周
2.3.4锁相技术简介
fi 基准频率源 Ui Uo 鉴相器 fo 低通滤波器 压控振荡器
Ud
fo
图2-10 基本锁相环电路框图
锁相环电路的工作过程（锁相原理）为：
2.4 函数信号发生器
函数信号发生器实际上是一种能产生正 弦波、方波、三角波等多波形的信号发生器 （频率范围约几mHz ~ 几十MHz），由于 其输出波形均为数学函数，故称为函数信号 发生器。
2.4.1 函数信号发生器的组成与原理
1．方波-三角波-正弦波方式（脉冲式）
S1 A B R1 + VD1 VD2 － ∞+ u2 + 积分电路 C S2 正弦波 形成电路 输出级
+ u1 + u2 -
信号 源
图2-2 信号源的输出形式
电子测量技术 第2版ppt 课件
3．调制特性
对高频信号发生器来说，一般还能输出
调幅波和调频波，有的还带有调相和脉冲调
制等功能。当调制信号由信号发生器内部产
电子测量与仪器复习资料
电子测量与仪器复习资料《电子测量与仪器》复习题1一、填空（每空1分，共20分）1. 低频信号发生器的主振级采用，热敏电阻组成的负反馈之路的作用是，热敏电阻的类型是温度系数。
2. 示波器使用过程中，若采用的探头是10:1，则结果应该，若使用的是5扩展，结果应该。
3. 1999属于位数字万用表，在10V量程上的超量程能力为，在0.2V量程上的超量程能力为。
4. 33.650001保留三位有效数字：。
5. 5.0×10-3mV可以写成V。
6. 电子式电压表按其电路组成形式可分为放大-检波式、三种类型。
7. 晶体管特性图示仪主要由，，测试开关和显示单元等组成。
8. 通用电子计数器主要有、和三个功能。
9. 数字系统的常见故障模型有、、和延迟型。
二、判断题：（正确的画“√”、错误的画“×”）（每题1分，共20分）1．测量中的误差是可以避免的，所以高精度的测量不允许有误差。
（）2. 数字仪表的量化误差是因为仪器误差而引出的测量误差。
（）3. 为了减小测量中的示值误差，选择仪表量程时，应尽量使示值靠近满度值。
（）4．RS-232适用于设备之间的通信距离不小于15m，传送速率最小为20kb/s。
（）5．毛刺用示波器可以转却观测。
（）6．视在功率和功率因数可以用电动式功率表与功率因数表直接测得。
（）7．YD2810B型LCR数字电桥测试“清零”功能的作用不是清除夹具上的杂散电抗（）。
8．扫频振荡器是扫频信号发生器的核心部分，其作用是产生等幅的扫频信号。
（）9．目前常用的谐波失真度测量方法是基波抑制法。
（）10．数字系统中的信号为数据流，其取值和时间都是连续的。
（）.11．内总线又称为系统总线，从功能上分为数据、地址及控制总线三种。
（）12．测量系统所产生的误差称为系统误差。
（）13．当用电压表测量非正弦电压时，其示值也有直接的物理意义。
（）14．直流电流的测量方法包括直接、间接和组合测量法三种。
电子测量与仪器 试题及答案
电子测量与仪器试题一、判断题（共10题，每小题2分，满分20分)1.随机误差是等精度测量的结果，具有对称性，可表示多次测量的精密度。
（）2.12.33保留到小数点后一位是12.3,12.35保留到小数点后一位也是12.3。
（）3.分贝误差是用对数表示误差的一种形式，电压表刻度单位可表示为分贝。
（）4.取样示波器不但能观测重复信号，还可以对非重复的高频信号进行测量显示。
（）5.测量脉冲电压时，电压太高时不可以使用脉冲电压表。
（）6.高频电压表的探头内一般都有高频检波二极管。
（）7.阻抗测量最广泛的测量方法是电桥法，最简单的零电位指示器可以是一副耳机。
（）8.相位差转换为时间间隔进行测量时所采用的转换电路常称为鉴相器。
（）9.调谐式高频信号发生器的振荡器大都是采用RC振荡器。
（）10.目前测量的物理量中长度不如频率的准确度指标高。
（）二、选择题（共10题，每小题2分，满分20分）11.示波器中扫描发生器产生的是（）。
A、锯齿波信号B、正弦波信号C、矩形波信号D、触发脉冲12.不能减小系统误差的是 ( ) 。
A、统计平均B、零示法C、替代法D、补偿法。
13.牛顿属于国际单位制中的（）。
A、基本单位B、导出单位C、辅助单位D、其它单位14.交流电压表都按照正弦波电压( )进行定度的。
A、峰值B、峰—峰值C、有效值D、平均值15.电子计数器不能够直接用来测量的物理量是（）A、频率B、时间间隔C、脉冲宽度D、相位16.电子测量的误差理论中最为重要的一类误差分布是（）A、高斯分布B、均匀分布、泊松分布D、指数分布17.某1.0级电流表的满度值为100µA，则其测量值为100µA时的示值相对误差为（）。
A、±0.1%B、±0.1.25%C、±0.11%D、±1%18.信号发生器的核心器件是（）。
A、电源B、指示器C、变换器D、振荡器19.仪表当中超低频信号发生器主要应用在（）。
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数字信号
可按编码要求产生0/1逻辑电平（多为TTL或ECL电平），也称数据发 生器、图形或模式发生器。通常是具备多路数字输出的。
噪声信号
提供随机噪声信号，具有很宽的均匀频谱。常用于测量接收机的噪声 系数或调制到高频、射频载波上作干扰源。
伪随机信 号
是一串0/1电平随机编码的数字序列信号，因其序列周期相当长（在足 够宽的频带内产生相当平坦的离散频谱），故有点类似随机信号。
•7.调制特性
•高频信号发生器在输出正弦波的同时，一般还能输出一种或一
•种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅AM信号和调频
•FM信号，有些还带有调相和脉冲调制PM等功能
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•3.2 通用信号发生器
• 本节介绍的通用信号发生器是指一些常用的传统信号发生器， •以区别后面介绍的合成信号发生器。
电子仪器与测量第3章信 号发生器
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2020/11/27
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•本章要 点
•测量用信号发生器，通常称为信号源。
信号源的功用、种类和主要性能指标
通用低频、高频信号发生器的组成原理、特性和应用
合成信号源的组成原理、特性和应用
频率合成技术的发展状况
射频率合成信号发生器（数字调制信号源、矢 量信号源）---新增内容
•短期：15分钟内 •（3.2）
•长期：3小时内
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•4.失真度与频谱纯度
•U
•定义
•t
•测量：低频信号发生器用失真系数
•A
•高频信号发生器用频谱纯度
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•f
•A
•U
S
•U n •f
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•5. 输出阻抗
•低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般为600Ω（或1kΩ） •功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有50Ω、75Ω、 •150Ω、600Ω和5 kΩ等档
•3.2.1 低频信号发生器
•电 压 指 示
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•主振器
•放大器
•衰减器
•输出
•(a)
•固定频率 •f2=3.4000MH •振荡器 z
•混频器
•f0=300Hz~1.7000MH •滤波放大 z •衰减器 •输出
•可变频率
•振荡器 •f1=3.3997~5.1000MHz •(b)
•图3.3 低频信号源组成框图
主要调节输出频率和幅度，关键是注意其使用说明书上输出幅 度是如何标定的，然后才能正确读数。 • 1) 输出频率的读数 • LC振荡器，通过调节电容来改变输出频率的，调节频率时来 回转动时其齿轮的回差会给频率读数带来误差，因此频率准确 度不太高，通常只有±1％左右。
•U0
•振荡条件？
•R1 •A
•C1
•••输出(f0)
•C2
•R2
•R3 •R1
•文氏桥式振荡器是典型的RC正弦振荡器。其振荡频率决定于 •RC式反馈网络的谐振频率，表达式为：
•（3.8）
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•在低频信号发生器中为何不采用较熟悉的LC振荡器呢？这是 •因为LC振荡器的频率决定于：
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•3.1 信号发生器概述
•3.1.1 信号发生器的功用
•1.作激励源 作为某些电气设备的激励信号。
•2.信号仿真 在设备测量中，常需要产生模拟实际环境相同特 •性的信号，如对干扰信号进行仿真。 •3.校准源 产生一些标准信号，用于对一般信号源进行校准 •（或比对）。
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•频率覆盖范围大小通常用频率覆盖系数表示： • （3.7）
•以通信中常用的某电平振荡器（实际上就是低频信号发生器）
•为例，f1=3.3997MHz～5.1000MHz，f2=3.4000MHz，则 •f0=300Hz～1.7000MHz。比较一下频率覆盖系数
•而可变频率振荡器（相当波段式中一个波段）的频率覆盖系数为
函数信号
通常包含正弦波、方波、三角波三种，有的还包含锯齿波、脉冲波、 梯形波、阶梯波等波形，频率从几Hz至上百MHz。
扫频信号 脉冲信号
频率可在某区间有规律地扫动，多为用锯齿波进行线性扫频。多数扫 频源是以正弦波扫频，也有以方波、三角波扫频。还有非线性的对数 扫频。
输出的脉冲信号可按需要设置其重复频率、脉冲宽度、占空比、上升 及下降时间等参数。脉冲信号有的还有双脉冲输出。
•调 制 方 式•无
•AM、FM •AM、FM、PM
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•实用频段划
•表3.1 频段的划分
•频率与波长的关系
•λ •（λ=C/f，C=3×108m）
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
名称
正弦波信 号
波形示意图
主
要
特
性
正弦波是电子系统中最基本的测试信号，频率从µHz至几十GHz。大 多信号源都具备正弦波输出。
•3)调制级 •标准调制：F=1000Hz m=30% • 为了测试各种接收机的灵敏度和选择性等性能指标，必须用已 •调制正弦信号作为测试信号，这个任务在调制级中完成。调制 •的方式主要有调幅、调频和脉冲调制。调幅多用于 100kHz～ •35MHz的高频信号发生器中，高频信号发生器中的调幅，一般 •采用正弦调制。调频主要用于30MHz～1000MHz信号发生器 •中，还有线性扫频。脉冲调制多用于300MHz以上的微波信号源中
•可 变 •电 抗 器
•主振级
•缓 冲 级
•FM •AM
•调 制 级
•输出级 •输 出
•内 •外
•监测器 •外 调 制 输
•内调制
•电
•振荡器
入
•若语音调制则成小电台
源
•图3.4 高频信号发生器原理框图
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•标准调制：F=1000Hz m=30%
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•l)主振级 •主振级通常是LC三点式振荡电路，产生具有一定工作频率 •范围的正弦信号。
•三点式振荡器
•高频信号发生器主振级的LC振荡器，通常是固定电感L，通过改变电容C
来调整振荡频率。但这时频率覆盖范围是有限的，可通过下式进行估算：
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•..
..
•C
•L •L •L1
n
2
电子•图仪器3与.测4量第L3章C信回号发路生器[1]
•例3.1 XFC-6型高频信号发生器f =4 MHz～300MHz，
•信
•号 •发 •生
•输 入 •激 励
•被 •测 •设
•输 出 •响 应
•测 •试 •仪
•器
•备
•器
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•图3.1 信号源的功用
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•3.1.2 信号发生器的分类
•专用----电视信号发生器、电平振荡器、误码仪 •1. 按用途分 •通用----产生正弦:波等通用波形
电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•3.1.3 正弦信号发生器的性能指标
•在各类信号发生器中，正弦信号发生器是最普通、应用最广泛 •的一类，几乎渗透到所有的电子学实验及测量中。 •1. 频率范围 •指信号发生器所产生信号的频率范围，该范围内既可连续又可 •由若干频段或一系列离散频率覆盖，在此范围内应满足全部误 •差要求。 •2.频率准确度 •频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输 •出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示
•高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。
•信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下标定的，若 •负载与信号源输出阻抗不相等，则信号源输出电压的读数是不 •准确的。
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•6. 输出电平
•输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准规定 •的信号发生器的最输出电压和最大输出功率在其衰减范围内所 •得到输出幅度的有效范围。
•讨论： •信 号 源 输 出 ： • 100mv
•示 波 器 显 示 ：
• 200mv
•为什么？
•50Ω
•50Ω，匹配时 100mv
•信号发生器输出•v2电0压0m的读数是在匹配•入2•入2不不00阻负阻0匹0匹抗抗mm配载配高高vv时时约的约，，11不条不MM确确ΩΩ件，知，知。下。故故示示显显按波波示示器正器输输弦波 •有效值标定的。
•（3.9）
•原因① 频率较低时，L、C 数值大，相应的体积、重量也相当 •大，分布电容、漏电导等也都相应很大，而品质因数Q值降低
•很多，谐振特性变坏，频率调节也困难。而在RC振荡器中， •频率降低，增大电阻容易做到，且功耗也可减小。
•原因② 在LC振荡器中
•成反比，因而同一波段内频率
•覆盖系数很小。例如L固定，发生器的频率覆盖范围大得多。
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电子仪器与测量第3章信号发生器[1]
•2. 主振荡器的特点
• 低频信号发生器中的主振荡器大多都采用文氏桥式振荡器， •其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。
•选频网 络
•0 º
•放大 器
•180 º
•放大 器
•180 º
•频率稳定度：优于0.1%
•非线性失真：＜0.1%～1%
•输出电压：0V～10V
•输出功率：0.5 W～5W 连续可调
•输出阻抗：50Ω,75Ω,600Ω，5kΩ
•输出形式：平衡输出与不平衡输出