电路分析示波器的实验报告Word下载.docx

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学号：

201320060127

完成时间：

2014年6月

实验：

示波器和信号发生器的使用

一、实验目的

1、学习示波器的基本使用方法；

2、学习信号发生器的基本使用方法。

二、实验仪器1、模拟示波器一台；

2、模拟电路实验箱一台。

三、实验要求1、小心操作、保护仪器；

2、仔细体会各项操作，理解各项操作的作用。

三、实验原理：

1.函数信号发生器的原理

该仪器采用直接数字合成技术，可以输出函数信号、调频、调幅、FSK、PSK、猝发、频率扫描等信号，还具有测频、计数、任意波形发生器功能。

2.示波器显示波形原理

如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压相等时，则显示完整的周期的正弦波形，假设在示波器CH1和YCH2同时加上正弦波，在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波，则在荧光屏上将的到两个正弦波〔双踪显示〕。

四、实验内容

图5-1示波器面板图

1、示波器使用练习〔测量校准信号的波形、周期、峰峰值电压〕。

1）按下电源开关〔POWER键〕，示波器上电。

等待几秒钟，使示波器完成初始化。

2）按自动手动切换键，使“ATO”灯亮。

3）按通道1选择键〔CH1键〕，使“CH1”灯亮。

4）按通道2选择键〔CH2键〕，使“CH2”灯灭。

5）调节亮度旋钮〔INTEN旋钮〕，使扫描线的亮度适当。

6）调节聚焦旋钮〔FOCUS旋钮〕，使扫描线成清晰的细实线。

7）调节水平位置旋钮〔HORIZONTAL区的POSITION旋钮〕，使扫描线左右居中。

8）按通道1的输入接地键〔VERTICAL区CH1的GND键〕，使屏幕左下角显示接地符号“”。

9）调节通道1垂直位置旋钮〔VERTICAL区CH1的POSITION旋钮〕，使扫描线上下居中。

10）再按通道1的输入接地键〔VERTICAL区CH1的GND键〕，使屏幕左下角的接地符号“”消失。

11）按通道1的交/直流耦合选择键〔VERTICAL区CH1的AC/DC键〕，使屏幕左下角显示直流耦合符号“”。

12）按触发源选择键〔TRIGGER区的SOURCE键〕，使屏幕右下角显示通道1符号“CH1”。

13）按触发耦合选择键〔TRIGGER区的COUPLING键〕,使屏幕右下角显示交流耦合符号“AC”。

14）将输入信号线插如通道1插座。

15）将探头勾在CAL〔校准信号〕端子上。

16）调节通道1的垂直灵敏度旋钮〔VOLTS/DIV旋钮〕，使显示信号的峰与峰之间为一格〔1cm〕。

17）调节触发电平旋钮〔TRIGGER区的LEVEL旋钮〕，使波形显示稳定〔TRG灯亮〕。

18）调节时基旋钮〔HORIZONTAL区的TIME/DIV旋钮〕，使屏幕显示波形的2～3个周期。

19）调节水平位置旋钮〔HORIZONTAL区的POSITION旋钮〕，使波形中一个周期的上升沿对齐屏幕上的一条垂直刻线。

20）读取波形一个周期占据的水平格数〔如3.2格〕，再用格数乘以每格的时间值〔在屏幕右下角，如“.2mS”为0.2mS〕，即得到信号的周期值。

21）读取波形在垂直方向占据的格数〔如1.1格〕，在用格数乘以每格的电压值〔在屏幕左下角，如“.5V”为0.5V〕，即得到信号的峰峰值电压。

2、信号发生器使用练习〔产生正弦信号，频率为2000Hz、峰峰值电压为2Vp-p〕

一、正弦波波形观测

1）打开电源。

2）将波形选择开关置于“正弦波”，设置为产生正弦信号。

〔波形选择完毕〕

3）频率选择开关设在900Hz～10kHz。

4）将频率调节旋钮“粗调”、“细调”顺时针旋到底。

5）将幅值调节旋钮也顺时针调到底，如果出现切顶或削底失真，则将该旋钮适当回调，使正弦波不失真。

6）将信号发生器输出的信号连接到示波器，用示波器实际测量信号的波形、周期、峰峰值电压。

7〕描绘观测到的波形，标示出该波形的周期、峰峰值电压。

二、方波波形观测

1〕将波形选择开关置于“方波”，设置为产生方波信号。

其余操作步骤参照上述步骤。

2〕描绘观测到的波形，标示出该波形的周期、峰峰值电压。

3、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。

〔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〕。

假设使用的探头置×

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。

假设“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

4．一阶电路

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RC，设us的周期为T，假设T25，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RL，电感电流iL的波形与RC电路中uc波形类似。

三．实验过程：

1.一阶RC电路按图接线。

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。

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。

〕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。

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。

〕

五、实验数据分析：

六．实验结论：

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。