示波器的使用一阶电路.docx

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示波器的使用一阶电路

深圳大学实验报告

课程名称：

   电路分析实验（四）   

课程编号：

实验名称：

  示波器的使用、一阶电路    

学院：

     信息工程学院        

专业：

       班级：

组号：

      指导教师：

报告人：

        学号：

实验地点     电路实验室        

实验时间：

  2011  年  05 月  13  日

实验报告提交时间：

   2011.05.27    

一．目的

1．熟悉双线示波器、函数电源的使用。

2．观察一阶电路中电压和电流的波形，并了解电路参数对波形的影响。

二．说明

1．函数电源

函数电源可以产生正弦波、方波、三角波，各种波形的幅值和频率可通过相应的开关和旋钮加以调节。

2.示波器

示波器可以用来观察电压信号的波形，测量电压信号的幅值、周期、频率及两个电压信号的相位差等。

若需观察测量电路中某一支路的电流信号，可在该支路串联一个小的取样电阻，观察测量该电阻的电压。

（1）信号幅值的测量

将“VOLTS/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号所占纵坐标格数，再乘以“VOLTS/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的峰－峰值（Up-p）。

若使用的探头置×10的位置，应将该值乘以10。

（2）信号周期（频率）的测量

将“TIME/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号一周期所占横坐标格数，再乘以“TIME/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的周期时间T。

若“TIME/DIV”开关的扩展旋钮已被拉出，则该值应除以5才是实际的周期时间。

周期T的倒数即为信号的频率。

（3）两正弦波相位差的测量

将频率相同的两个正弦信号分别由CH1和CH2通道送入示波器，读取两波

形到达最大值的时间差Td以及两波形的周期T，即可求得两波形的相位差

3．一阶电路

图1为一RC串联的一阶电路，图中us为方波信号源，其波形为图2所示。

在us一个周期时间内，电容进行着充电、放电、反向充电和反向放电。

电路的时间常数为

，设us的周期为T，若

，则电容电压uc、电流ic的波形如图2所示。

改变电路元件参数，使电路时间常数变化，则uc、ic波形的上升或下降速度亦将随之改变。

将图1电路中的电容换成电感，则为一阶RL电路，一阶RL电路的时间常数为

，电感电流iL的波形与RC电路中uc波形类似。

（图1）

（图2）

三、实验设备

1．函数电源

2．YB4249B型二踪示波器

3．交流电压表

4．D01元件板的电阻箱、D04元件板的电感线圈、D06元件板的电容箱

四、任务与步骤

任务2. 一阶RC电路

步2－1. 按图4接线。

将方波信号源的频率调到500Hz，峰－峰值调到2V。

电容C为1μF，电阻R为R×100电阻箱。

将R从100Ω－900Ω之间变化，观察uc波形的变化。

步2－2. 分别记录R＝100Ω、200Ω、900Ω时的uc波形（画uc波形时，可将us用虚线画在同一坐标平面上，以便对照。

）

步2－3. 因电阻电压与其电流波形相同，故可通过观察电阻电压来看电路中电流的波形。

按图5接线，方波信号源、电容C及电阻R均与步2－1相同。

将R从100Ω－900Ω之间变化，观察uR波形的变化。

步2－4. 分别记录R＝100Ω、200Ω、900Ω时的uR波形（画uR波形时，可将us用虚线画在同一坐标平面上，以便对照。

）

（图4）

（图5）

2-2

100

200

900

2-4

100

200

900

任务3. 一阶RL电路

步3－1. 将图5中的电容换成电感线圈（用D04元件板上的一个线圈，参数约为r=20Ω、L=0.1H），方波信号源的频率及幅值同前。

将R从100Ω－900Ω之间变化，观察uR波形的变化。

步3－2. 分别记录R＝100Ω、500Ω、800Ω时的uR波形（画uR波形时，可将us用虚线画在同一坐标平面上，以便对照。

）

100

500

800

五、实验心得

通过此次实验，我了解到示波器可以用来观察电压信号的波形，测量电压信号的幅值、周期、频率及两个电压信号的相位差等。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

因此它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。

但我们一般在使用前，应该先校准后才使用。

在实验过程中，我也发现示波器有一定的弊端，它在电路连接时，采用的是金属线相触，这给我的实验操作带来了很大的不便。

因为我们小组的示波器金属线总是接触不良，从而导致了我们实验中的成像模糊且不准确，在矫正上我们是花了大半时间。

因此我觉得示波器与电路相连应该改为插孔方式才妥当。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年月日

备注：

注：

1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

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