《电子测量技术与仪器》实验报告实验一仪器使用总论一、实验目的:1,通过老师的讲解以及自己的学习了解实验的常规仪器,常用设备,以及耗材;2,掌握以后做实验所用仪器的功能和使用方法;3,知道模拟示波器,数字示波器的使用方法以及区别,优缺点;4,知道以后实验中该注意的事项,该注意的问题,实验室的秩序。
二、实验设备:模拟示波器,数字示波器,三、实验内容1,实验中参观的仪器:模拟示波器,数字示波器,万用表,交流毫伏表。
2,起到的作用:1)万用表:主要用来测量电阻值、电压、电流,有的可测频率、三极管、温度等。
2)示波器:便于人们研究各种电现象的变化过程,能把肉眼看不到的信号变换成看得见的图像,还可以利用示波器观察各种不同信号幅度随时间变化的波形图线,测试各种不同的电量。
能产生某些特定的周期性时间图形,如正弦波、方波、三角波等,频率可调。
3)交流毫伏表:是用来测量正弦电压的交流电压表,主要用于测量毫伏级以下的豪伏电压等。
3,模拟示波器、数字示波器的区别:1),模拟示波器,操作简单,操作都在一个面板上,数字示波器往往要较长处理时间。
2),垂直分辨率高,连续而且无限制,数字示波器一般只有8 位至 10 位。
3),模拟示波器数据更新快,可以每秒捕捉几十万个波形,而数字示波器只能每秒捕捉几十个波形。
4),模拟示波器可以实施带宽和实时显示,即连续波形和单次波形的带宽相同,而数字示波器的带宽和取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
5),如果某一个事件只发生一次,那么模拟示波器一般是不能应付的,而数字示波器能够捕捉这种罕见一次性事件,并且长时间的将它显示出来。
4,仪器的使用中的注意事项:1),共地,保证所有仪器的接地电位相同。
2),函数发生器输出端不能短接,且不能接到带有较高电压的的两端。
3),信号发生器的微调应从零开始增加,毫伏表的档位要适当。
4),用示波器进行测量时,校准旋钮应顺时针旋转到校准位置。
5),所有仪器要轻拿轻放。
6)用电脑做实验时,注意对实验室电脑的爱护,做完实验记得关机。
7)示波器使用时注意接口正确。
实验二信号发生器的使用一,实验目的1、掌握超低频信号发生器、低频信号发生器和高频信号发生器的基本使用。
2、掌握示波器的基本使用方法。
二、实验要求与内容1、利用信号源产生要求的信号,利用示波器对信号相应参数进行测量。
2、学会对电子仪器的检测和排除简单故障,进一步熟悉常用电子仪器的使用,提高分析问题和解决问题的能力。
3、谈实验的收获与体会。
三、实验仪器1、 XD 8A型超低频信号发生器;2、 YB54060 示波器;3、 EE1051 高频信号发生器4、 EE1021 低频信号发生器等四、实验内容与步骤1、超低频信号发生器的使用。
使用 XD 8A型超低频信号发生器产生信号,利用示波器对信号参数进行测量。
①脉冲信号的测量将XD 8A型超低频信号发生器的控制端选择“接地” ,波形选择置于“脉冲(正脉冲)”位置,周期旋钮“ X0.01 ”置于 2 位置,“ X0.1 ”置于 4 位置,“X1 ”置于 8 位置,“ ms/s”置于 10ms 位置;“输出幅度”置于 1.5V 档,“幅度微调”旋钮旋于14 位置。
连接信号发生器的输出 A 和示波器的ChannelA 探针。
测量信号参数测量上升时间,下降时间,锯齿波的跳变电压。
上升时间 t1=30.8ms; 下降时间 t2=798us; 峰峰值:1.448v;最大值:737.0mv; 最小值:-712mv;周期: T=85.6ms; 频率: f=11.68hz;②锯齿波信号的测量将“波形选择”置于锯齿波档(倒数第二个),测量波形。
上升时间 t1=30.8ms; 下降时间 t2=798us; 峰峰值:1.448v;最大值:737.0mv; 最小值:-712mv;周期: T=85.6ms; 频率: f=11.68hz;2、低频信号发生器的使用① TTL 信号的输出“波段选择”X1K ,频率 2KHz测量波形测量信号的高电平时间,低电平时间,高电平电压,低电平电压,占空比得到以下数值:高电平时间: 268us;低电平时间 268us; 高电平电压: -1.68v; 低电平电压 1.04v;周期: 490us;频率: 2.1hz 占空比: 51.6%。
②电压信号输出“波段选择”X10K ,频率 15KHz ,幅度 7V ,信号如下图测量信号参数:T , f,波峰,波谷,峰峰值得到以下数值:T=490us;f=2.1Hz; 波峰: 1.2v;波谷: -1.7v; 峰峰值: 2.9v3、高频信号发生器的使用频率 300KHz ,重复低频信号发生器电压信号输出的电信号参数。
五、完成相应的实验报告1.通过实验,得知高频信号发生器的使用方式如下:①内部调制仪器内有 400Hz 和 1000Hz 的低频振荡器,供内部调制用。
内部调制的调节操作顺序如下。
1).将调幅选择开关放在需要的400Hz或 1000Hz位置。
2).调节载波调节旋钮到电压表指示为1V 。
3).调节载波调节旋钮,从调幅度表上的读数,确定出调幅波的幅度。
一般可以调节在30 %的标准调幅度刻度线上。
4).频率调节、电压调节与等幅输出的调节方法相同。
调节载波调节旋钮也可以改变输出电压,但由于电压表的刻度只在“1”时正确,其他各点只有参考作用,误差较大。
同时,由于载波调节旋钮的改变,会使在输出信号的调幅度不变的情况下,调幅度表的读数相应有所改变,造成读数误差。
②外部调制当输出电压需要其他频率的调幅时,就需要输人外部调制信号。
外部调制的调节操作顺序如下。
1 ).将调幅选择开关放在“等幅”位置。
2).按选择等幅振荡频率的方法,选择所需要的载波频率。
3 ).选择合适的外加信号源,作为低频调幅信号源。
外加信号源的输出电压必须在20k Ω的负载上有 100V 电压输出(即其输出功率为 0.5W 以上),才能在 50 ~ 8000Hz 的范围内达到100 %的调幅。
4 ).接通外加信号源的电源,预热几分钟后,将输出调到最小,然后将它接到“外调幅输人”插孔。
逐渐增大输出,直到调幅度表的指针达到所需要的调幅度。
低频信号发生器的使用方法:( 1 )使用前的准各工作接通仪器的电源之前,应先检查电源电压是否正常,电源线及电源插头是否完好无损,通电前将输出细调电位器旋至最小,然后接通电源,打开XD1 型低频信号发生器的开关。
(2 )频率的调节包括频段的选择和频率细调。
(3 )输出电压的调节。
(4 )电压级的使用从电压级可以得到较好的非线性失真系数(< 0.1 %)、较小的输出电压( 200μV)和较好的信噪比。
(5 )功率级的使用使用功率级时应先将功率开关按下,以将功率级输人端的信号接通。
2.通过波形图,观察相应信号,计算信号参数,报告中应附有实验波形图,如以上图所示。
实验三信号源、计数器、示波器综合实验一、实验目的1、掌握超信号发生器、计数器的基本使用。
2、掌握数字式示波器基本使用方法。
二、实验内容1、利用信号源产生要求的信号,利用计数器和示波器对信号相应参数进行测量。
2、学会对电子仪器的检测和排除简单故障,进一步熟悉常用电子仪器的使用,提高分析问题和解决问题的能力。
3、谈实验的收获与体会。
三、实验仪器信号发生器;YB54060 示波器;EE1051 高频信号发生器EE1021 低频信号发生器YB3371/81 多功能计数器等四、实验内容与实验步骤1、开机检查,计数器开机后自检,并显示机型,同时进行仪器自校,测量机内10MHz 信号,数码管显示相应频率。
2、频率测量当测量频率低于 10MHz 时,接“输入 A ”,按下“频率 A ”键,选择闸门时间,进行频率测量。
3、周期测量周期测量只针对“输入 A ”有效,按“周期 A ”,选择合适的闸门时间,就进行输入 A 的周期测量。
4、计数功能信号接输入A,按“计数 A ”,开始计数。
注:实验要求,对信号源的频率、周期测量同时使用计数器和示波器进行测量,并分别记录结果。
五、完成相应的实验报告实验报告中,要对信号源的相应档位进行描述,对计数器的结果和示波器的测量结果进行描述。
示波器波形描述部分要有示波器的显示的图为证。
六、实验结果(要求: 1.通过实验,总结仪器的使用方式。
2.通过波形图,观察相应信号,计算信号参数,报告中应附有实验波形图。
)数据记录与处理低频信号发生器1s10ms100ms10sF KHZ/ms144.007358144.006143.9845143.979T MHZ/us9.23349.23339.2349.2350计数26780267802678026780示波器测量T=8.404us f=121.9KHZ5、实验内容及实验数据记录按实验电路接好电源,按下船形开关、总电源开关及该模块电源开关S3,使其输出( TP301)为方波,通过调整电位器W302,使方波的占空比达到50%方波2、保持方波的占空比为50%不变,用短路器连接“波形选择”档的4-5 脚,用示波器观测输出端(TP301)的波形,调整电位器W303,使正弦波不产生明显的失真。
:正弦波形3、调节“频率可调”大电位器,使输出信号频率从小到大变化,记录芯片 8038 管脚 8 的电位并同步测量正弦波输出的频率,列表记录之。
试分析该管脚电压与输出信号频率有何关系?4、改变外接电容 C的值(在这里通过 K301 跳线来选择,连接 K301 的 1-2 脚时选中 104 的电容,连接 2-3 或 3-4 时选中 103 的电容,连接 4-5 时选中 102 的电容),观测三种输出波形,并比较此三种外接电容所测得的波形之间的差异,可得出何结论?(如这三种电容之间是10 倍的关系,那么所对应的输出信号是否也是十倍关系?)5.锯齿的调节:锯齿波6、调节“频率调节”旋扭,记录下函数发生器输出的最高和最低频率(注意配合“频率选择” 档);再调节“幅度调节” 旋扭,记录下函数发生器输出的最大和最小幅度(此时配合调节电位器 W305)。
正弦波形使用毫伏表模块对实验的幅值进行测量:正弦波: 3.36v锯齿波7.04v方波9.30v用外置的函数信号发生器观察典型的电信号(1)接通外置函数信号发生器的电源。
(2)分别观察正弦波、三角波、周期脉冲等典型信号,数据记录如下波形频率幅度( v)有效值占空比( hz)方波494.82571.250.3550%正弦波472.0002920.5050%交变的578.53248.834.5150%三角波实验的心得:本实验主要学习了各种函数信号发生器,示波器的使用方法,这对于我们以后对电子之类的输出信号的测量有很大作用,例如函数信号发生器是一种常见的芯片,在很多场合都要应用到这种芯片。