实验一二三内容.docx

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实验一二三内容

第7章实验室作业

7.1实验一常用仪器的使用

一．实验目的

●了解常用电子仪器的基本工作原理；

●掌握常用电子仪器的正确使用方法；

●掌握基于PC的虚拟仪器的基本使用方法。

三．实验设备

示波器1台；函数信号发生器1台；直流稳压电源1台；交流毫伏表1台；失真度测试仪1台；模拟万用表、数字万用表各1台；DSO500型虚拟仪器1套。

四．实验内容

1．数字（指针）式万用表和直流稳压电源的使用

（1）开启稳压电源开关，调节稳压电源，使两路电压输出分别为+6V和+10V，用数字（指针）式万用表测量其输出电压，将测量值填在表7-1-1中。

表7-1-1用万用表测量直流稳压电源输出电压

稳压电源输出电压

+6V

+10V

+15V

-15V

数字式万用表测量值

6.099

10.054

15.056

-15.057

（2）令直流稳压电源同时输出+15V和-15V的电压，稳压电源与负载应怎样连接？

在下图7-1-1中画出接线图。

并用数字（指针）式万用表测量实际输出电压，将测量值填在表7-1-1中。

（理论题）

图7-1-1双电源输出工作方式

2．示波器校准信号的测量

将示波器CAL校准信号（f=1kHz，VPP=0.5V的方波）通过示波器探头接入示波器的CH2通道，调节示波器相关旋钮，直至荧光屏上显示出一个幅度约5格、有2～3个周期的稳定波形，测量其峰峰值、周期，并画出输入耦合开关分别置于AC和DC时的波形。

表7-1-2校准信号的测量

T/div刻度

0.2

单周期波形宽度（格）

4.8

实测周期T

V/div刻度

0.2

峰峰波形高度（格）

1.3

实测峰峰值VPP

AC耦合

输入波形（做必要标注）

DC耦合输入波形（做必要标注）

3．函数信号发生器的使用

从信号发生器中逐一取出见表7-1-3所列信号，用示波器观测并记录观察到的波形。

表7-1-3函数信号发生器的使用

信号

波形图

脉冲波VPP=1V，f=5KHZ

锯齿波VPP=15V，f=10KHZ

正弦波Vpp=2V，f=1KHZ

4．交流毫伏表的使用

分别用毫伏表的MANU和AUTO模式测量信号发生器的输出电压，并将测量值填在

表7-1-4中。

表7-1-4用毫伏表测量输入信号

信号发生器输出电压

（正弦波，f＝1000Hz）

2VPP

0.2VPP

20mVPP

毫伏表AUTO模式测量值

0.698V

71.1mV

6.93mV

毫伏表MANU模式测量值

0.698V

71.1mV

6.93mV

（1）将信号发生器输出值与毫伏表测量值相比较，得到的结论是__2根号2_______。

（2）用毫伏表的MANU和AUTO模式测量信号发生器的输出电压，其不同之处是：

_________。

六．思考题

1．交流毫伏表为什么一接通电源显示屏上就有数码显示？

2.示波器在接通电源但未接输入信号时，若荧光屏上出现如图7-1-3所示的现象，

应该调节哪些旋钮令其恢复显示水平扫描时基线的状态?

图7-1-3示波器显示状态的调整

A）CH1的POSITONb）旋TIME/DIVc）VOLTS/DIVCH1的POSITON

3.用示波器或毫伏表测量信号发生器输出电压时，测试线上的红夹子和黑夹子应怎样连接？

如果互换使用，会有什么现象？

7.2实验二元器件的识别与测量

一．实验目的

●熟悉常用电子元器件的外形；

●了解常用元器件的型号、规格和基本电性能；

●掌握用万用表检测元器件的方法。

三．实验设备

模拟指针式万用表1台；数字式万用表1台；实验装置1块；二极管、三极管、电阻器、电容器等若干。

四．实验内容

1．电阻器的识别与测量

通过识别三个色环电阻的色环，分别判断其标称值和允许误差，记录于表7-2-1中。

然后再用模拟及数字万用表测量其阻值，并计算实测阻值与标称值之间的误差。

表7-2-1电阻的识别与测量

电阻编号

色环颜色

（从有效数字端开始依次为）

标称值

允许误差

模拟万用表

（型号___________）

数字万用表表

（型号___________）

测量值

相对误差

测量值

相对误差

R1：

R2：

R3：

2．人体电阻对被测量电阻的影响

在实验装置中任选一个阻值较大的电阻（几十千欧以上），如图7-2-1所示，用两手抓住表笔捏紧电阻两端测量其阻值，将测量值填在表7-2-2中，并将该测量值与原测量值比较，试分析两次测量值有差异的原因。

图7-2-1手接触测电阻

表7-2-2人体接触对电阻测量的影响

你的人体电阻值

被测电阻原测量值

现测量值

误差原因为____________________________________________________；

结论：

测量电阻时__________________________________________。

3．电位器的识别与检测

如下表所示电位器，读出其标称阻值；用万用表测量其固定端与中间抽头的电阻值，并判别其质量的好坏，将测量值填在表7-2-3中。

表7-2-3电位器的识别与检测

电位器外形

标识阻值

23端

电阻值

1与2端的电阻

1与3端的电阻

质量判别

4.电容器的识别与测量

（1）瓷片电容的识别和质量判别：

读出实验装置中瓷片电容的数码标识，将其对应的标称值写在表7-2-4相应位置上，并用模拟万用表粗略判别其质量。

表7-2-4电容的识别与测量

标识数码

容量值（单位）

质量判别

8.2

56

202

229（2.2）

682（6800）

（2）电解电容极性及质量的判别：

从元件盒中取出电解电容，用数字万用表电容档测量其容量，用模拟万用表电阻档判别其极性及质量的优劣，将测量结果记录于表7-2-5中。

表7-2-5电解电容的检测

容量

标称值

耐压

标称值

外观

极性判别

数字式万用表

模拟式万用表

符号判别

管脚判别

容量测量值

档位

充电电阻值

质量判别

5.电感器的识别

记下实验装置上电感的色码（色环）颜色，判断其标称值和允许偏差；用万用表测量其阻值，并粗略判别电感器的好坏，把测量与判别结果填入表7-2-6中。

表7-2-6电感器的识别

电感

色环、色点颜色

标称值

允许偏差

电阻值

质量判别

L2

6.二极管的识别与应用

（1）分别用模拟万用表和数字万用表判断实验装置中不同型号二极管的极性（标

注在表7-2-7中的图上）、管型和质量的好坏，表笔与二极管管脚的接法如图7-2-2、7-2-3所示，把测量与判断结果填入表7-2-7中，并说明判断的依据。

图7-2-2检波、稳压、整流二极管与万用表表笔的接法

图7-2-3发光二极管的极性判别

表7-2-7二极管的检测

二极管

的类型

模拟万用表

数字万用表

极性判别

管型

质量

判别

档位

R黑-红

R红-黑

档位

V黑-红

V红-黑

发光

二极管

检波

二极管

稳压

二极管

整流

二极管

（2）用模拟万用表×100

档和×1K

档分别测量实验装置上整流二极管的正向导通电阻，把测量结果填入表7-2-8中，比较两测量值，解释为什么用×100

档测出的阻值小，而用×1K

档测出的阻值大？

表7-2-8整流二极管正向导通电阻的测量

万用表量程

×100

×1K

测量值

7.三极管管脚识别与β值估测

分别用模拟万用表和数字万用表判断元件盒中各三极管的类型（PNP或NPN）、极性

（标注在表7-2-9中的图上），比较被测管β值的大小，说明各判断依据。

表7-2-9三极管的检测

三极管名称

外观图及管脚标注

三极管类型

β值大小的比较

9012

9013

3DG118

六．思考题

用模拟万用表测量三极管时，为什么不能用×1和×10k档？

回路电流是从哪一支表笔流出？

数字万用表回路电流又是从哪一支表笔流出？

7.3实验三测量实践初步

（1）

一．实验目的

●进一步掌握常用电子仪器的使用方法；

●初步认识电信号的特点和测量方法；

●学会使用多用插板插接简单电路。

三．实验设备

示波器1台；函数信号发生器1台；直流稳压电源1台；交流毫伏表1台；

失真度测试仪1台；模拟万用表、数字万用表各1台；DSO500型虚拟仪器1台；

实验装置1块；元器件若干。

四．实验内容

1．用示波器测量交、直流叠加的信号

从函数信号发生器取出频率为5kHz，峰峰值为4V，并叠加1V直流电压的正弦信号，如图7-3-1所示，用示波器观测该信号波形。

分别选用万用表和交流毫伏表测量如表7-3-1中所示的参数，不能直接测量的，在表中相应空格内画斜线。

图7-3-1叠加直流量的正弦波

表7-3-1叠加直流量的正弦信号的测量

仪器设备

直流分量

交流分量

峰峰值

有效值

T

f

函数信号发生器

1V

4V

／

／

5K

示波器

交流毫伏表

万用表

分析表中测试结果，并回答下列问题：

（1）上述哪几种仪器可用于直流电压测量？

测量准确度有何不同？

（2）交流电压的各项参数可选用哪些仪器进行测量？

2．用示波器测量同频信号的相位差

用1kΩ的电阻和0.01μF的电容组成一个RC移相网络（按图7-3-2所示在面包板上搭建电路，注意仪器之间的地线需相连），输入f＝2kHZ，VPP＝1V的正弦波信号，用示波器测量电阻上输出的信号与电路输入信号的相位差。

在同一坐标中画出所观测到的输出、输入信号波形，并标注波形的周期及相位差。

图7-3-2RC移相网络相位差测量电路

3．电子测量仪器频率响应特性的测量

（1）请查阅第2章，将表7-3-2中所列仪器的频率范围指标记录下来。

表7-3-2仪器频率测量范围

仪器

示波器

毫伏表

数字万用表

模拟万用表

频率测量范围

（2）用表7-3-3所列出的测试仪器分别测量10V直流电压和峰峰值为10V、频率按表中所示的正弦信号电压，将结果填入表7-3-3中。

表7-3-3电子测量仪器频率响应特性的测量

信号源

测试电压

频率

测试仪器

示波器

毫伏表

数字万用表

模拟万用表

稳压电源

直流电压10V

／

函数信号

发生器

10VPP

50Hz

10VPP

1KHz

10VPP

5KHz

10VPP

100KHz

10VPP

2MHz

分析表7-3-3所测数据并参考表7-3-2各仪器实际频率测量范围值，说明仪器设备的使用频率范围对测量准确度的影响。

4．研究测量仪表的内阻对测量值的影响

（1）图7-3-3所示为单级放大电路，当电路正常工作时，用500型模拟万用表和数字万用表分别采用直接测量法和间接测量法测量电压VBEQ，将测量结果填入表7-3-4中。

图7-3-3PNP管单级放大电路

表7-3-4

测试仪器

直接测量法

间接测量法

模拟万用表

VBEQ=

VBQ＝VEQ＝

则VBEQ＝VBQ－VEQ＝

数字万用表

VBEQ=

VBQ＝VEQ＝

则VBEQ＝VBQ－VEQ＝

分析表7-3-4的数据，并回答问题：

1）用500型模拟万用表分别采用直接和间接测量法测量电压VBEQ，哪种方法较准确？

2）用模拟万用表分别采用两种测量法测量VBEQ时有很大的差别，而用数字万用表测量并无多大差别，结合电路试分析万用表的内阻如何影响测量结果？

从测量数据可看出，仪表的内阻对测量值的影响是比较大的。

所以，在进行测量前，应根据被测量的特点、所需要的测量准确度和所具有的测量设备等进行综合考虑，确定采用哪种测量方法及选用哪种测量设备，这样，才能减小测量误差。

5．研究不同负载对信号源输出电压的影响

将函数信号发生器和交流毫伏表接入如图7-3-4所示的负载的两端，当负载为∞（即空载）时，调节信号源使其输出一个f=1kHz，Vi=1V（用毫伏表观测）的正弦波。

改变负载的大小（见表7-3-4所示），记录对应毫伏表的读数。

将测量值与空载时的值比较，分析产生差异的原因。

图7-3-4用毫伏表测量负载上信号

表7-3-5测量不同负载时输出电压

负载电阻

∞（不接负载）

51

10K

毫伏表测量值

1V

六．思考题

1．准确测量10kHZ的正弦波信号，应选用万用表、毫伏表、示波器中的哪一种？

为什么？

2．用双踪示波器测量RC移相网络的相位时，为在荧光屏上得到稳定波形，应怎样设置下列开关的位置？

●工作方式开关选择（CH1；CH2；交替；断续；相加）

●触发方式开关选择（自动；常态；TV－V；TV－H）

●触发源开关选择（内；外；电源）

●内触发开关选择（CH1；CH2；组合方式）

●调整（触发电平控制；扫描时间选择；幅度选择）开关，令波形稳定显示。