1. 实验目的
(1)学会双踪示波器、信号发生器、稳压电源、万用表等常用电子仪表仪器的使用方法。
(2)、掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。
2. 实验器材与仪器
(1)双踪示波器:可以同时测量和观察两路信号的波形,测量电路信号波形的幅值、周期等参数。
(2)函数信号发生器:用于产生幅值和频率可调的交流信号(正弦波、方波、三角波)。
(3)万用表:用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。
(4)双路输出稳压电源
3. 知识要点
(1)各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图2-1
图2-1 实验仪器与实验电路之间的连接关系
(2)用示波器测量交流信号波形的幅值、周期、频率
1)交流信号波形的幅值测量:在图2-2中,如果“volts/div”为1v/div,峰-峰之间高度为6div,计算方法为:up-p=1v/div×6div=6v,如果探头为10:1,实际值为up-p=60v。此时“volts/div”的“微调”旋钮应置于“校准”位置。
2)交流信号波形的周期、频率测量:在图2-3中,在屏幕上一个周期为4div。如果“扫描时间”为1ms/div,周期t=1ms/div×4div=4ms。由此可得频率f=1/4ms=250hz。此时扫描时间的“微调”旋钮应置于“校准”位置。
图2-2 电压测量 图2-3 周期和频率测量
(3)信号发生器输出信号的调节:调节“波形选择”开关可选择输出信号波形(正弦波、方波、三角波)。调节“频率范围”开关,配合“频率微调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率,led显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅度调节”旋钮可得到所需要的输出电压。
4. 实验内容与要求
(1)示波器和信号发生器的使用
1)将双踪示波器电源接通1~2min,将示波器旋钮开关置于如下位置:“通道选择”选择“ch1”,“触发源”选择“内触发”,“触发方式”选择“自动”,“dc,, ac”开关于“ac”,“volt/div”开关“0.5v/div”档,“微调”置于“校准”位置,“扫描时间”开关于“0.2ms/div”档,将“ch1通道的测试探头接校准信号输出端,此时示波器屏幕上应显示的幅度为1v、周期为1ms的方波。如无波形或波形位置不合适,调节”“x轴位移”、“y轴位移”使波形位于显示屏幕中央位置,调节 “辉度”、“聚焦”使显示屏幕上的波形细而清晰,亮度适中。
2)调节信号发生器使其输出信号(峰峰值)分别为: u1=2v、f1=1000hz;u2 =4v、f2=2000hz的正弦波。用示波器测量各信号电压及频率值。测试数据填入表2-1中。
表2-1仪器使用中的测量数据
信号发生器产生的信号电压(峰峰值)
2v
4v
信号发生器产生的信号频率
1000hz
2000hz
示波器(volt/div)档位值×峰峰值波形格数
峰峰值电压up-p(v)
计算有效值(v)
示波器(time/div)档位值×周期格数
信号周期t(ms)
f=1/t(hz)
(2)万用表的的使用
1)用万用表测量电阻
将万用表拨到电阻测量位置,分别测量标称值为1kω(棕黑黑棕)、10kω(棕黑黑红)的电阻,将测量结果填入表2-2并计算误差和相对误差。
表2-2电阻测量数据
电阻标称值(ω)
1k
10k
万用表测量值(ω)
误差(ω)
相对误差(%)
表2-3直流电压测量数据
电压标称值(v)
+5
-5
+15
-15
万用表测量值(v)
误差(v)
相对误差(%)
5. 实验报告要求
(1)总结信号发生器、示波器、万用表等仪器设备的使用方法及各旋钮的功能。
(2)总结晶体管的测量方法。
(3)回答思考题。
6. 思考题
(1)方波、三角波是否能用万用表测量?
(2)示波器测量信号周期、幅度时,如何才能保证其测量精度?
(3)示波器观察波形时,下列要求,应调节哪些旋钮?
移动波形位置;波形稳定;改变周期个数;改变显示幅度;测量直流电压。
