电子技术实验报告实验1电压源与电压测量仪器.docx
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电子技术实验报告实验1电压源与电压测量仪器
电子技术实验报告
实验名称:
电压源与电压测量仪器
系别:
班号:
实验者姓名:
学号:
实验日期:
实验报告完成日期:
1、实验原理
(1)GPD-3303型直流稳压电源
1直流稳压电源的主要特点
(1)具有三路完全独立的浮地输出(CH1、CH2、FIXED)。
(2)两路(主路CH1键、从路CH2键)可调式直流稳压电源,两路均可工作在稳压、稳流工作方式,稳压值为0~32v连续可调,稳流为0~3.2A连续可调。
(3)两路可调式直流稳压电源课设置为组合工作方式,在组合工作方式下可选择串联组合方式和并联组合方式。
(4)四组常用电压存储功能。
(5)锁定功能。
(6)输出保护功能。
(7)蜂鸣功能。
2使用方法
(1)开机前,将“电流调节旋钮”跳到最大值,“电压调节旋钮”调到最小值。
开机后再将“电压”旋钮调到需要的电压值。
(2)当电源作为恒流源使用时,开机后,通过电流调节旋钮调至需要的稳流值。
(3)当电源作为稳压源使用时,可根据需要调节电流旋钮任意设置“限流”保护点。
(4)预热时间:
30秒。
3注意事项
(1)避免端口输出线短路;
(2)避免使电源出现过载现象;
(3)避免输出出现正负极性接错。
(2)RIGOLDG1022双通道函数/任意波函数信号发生器
1主要特点
(1)双通道输出,可实现通道耦合、通道复制;
(2)输出5种基本波形,并设置48种任意波形;
(3)可编辑输出14-bit,4k点的用户自定义任意波形;
(4)100MSa/s采样率;
2使用方法
(1)依次打开信号发生器后面板、前面板上的电源开关;
(2)接通道切换键,切换信号输出通道(默认为CH1);
(3)按波形选择键,选择需要的波形;
(4)依次在菜单键上按相应的参数设置键,用数字键盘或方向键、旋钮设置对应的参数后,选择对应的参数单位;
(5)检查菜单键中,其余未用到的参数键,是否有错误的设置值或者前次设置而本次不需要的设置值;
(6)根据步骤
(2)中选择的通道,按下对应的通道使能键,使设置好的信号能够从正确的端口输出。
3注意事项
(1)避免端口输出线短路;
(2)避免函数信号发生器出现过载现象;
(3)避免输出出现信号端和公共端接错。
(3)GDM-8145型数字万用表
1主要技术指标
(1)交、直流电压测量:
可测量10mV~1000V正弦交流信号或10μV~1200V直流信号。
(2)交、直流电流测量:
可测量10μA~20A正弦交流信号或10nA~20A直流信号。
(3)TRUERMS测量:
测量交流正弦信号叠加电压直流的均方根值。
(4)电阻测量:
可测量10mΩ~20MΩ的标注阻抗。
(5)PN结测量。
(6)超量程显示:
被测值超出量程时,出现溢出显示(四个0000)闪烁。
2使用方法
(1)交、直流电压测量
①功能开关选择V键接入,根据交、直流选择AC(键入)、DC(不按键);
②黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔;
③选择合适量程,量程值应大于被测值,否则出现溢出显示;
④测试笔并接在被测负载两端。
(2)交、直流电流测量
①功能开关选择mA键入,根据交、直流选择AC(键入)、DC(不按键);
②黑表笔插入COM插孔,红表笔插入mA或20A插孔;
③选择合适量程,量程值应大于被测值,否则出现溢出显示;
④测试笔串入被测支路。
(3)电阻测量
①功能开关置于Ω档;
②黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔;
③选择合适量程,量程值应大于被测值,否则出现溢出显示;
④测试笔并接在被测负载两端;
⑤检测在线电阻时,一定要关掉被测电路中的电源并从电路断开。
(4)PN结测试
①功能键和量程键▶键入;
②黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔。
PN结正偏时,数码管显示PN结正向压降;PN结反偏时,数码管显示超量程。
3注意事项
(1)根据所需测量参数合理选择功能键,并按正确方法测量(电压并接、电流串接)。
(2)在预先不知道被测信号幅度的情况下,应先把量程键放在最高档。
(3)当显示出现“0000”闪烁(过载)时,应立即将量程键切换至最高量程,使过载显示消失,避免仪器长时间过载而损坏,否则应立即拔出输入线,检查被选择的功能键是否出现错误或有其他故障(如输入电压过大或有内部故障等)。
(4)测量电压时不应该超过最大输出电压。
(5)测量电流时,输入线不要插错,不大于2A输入线插在2A端子上,不大于20A插在20A端子上。
(4)多功能电路实验箱简介
1、多功能实验箱含有交、直流电源:
交、直流信号源;电位器组:
逻辑电平开关;单脉冲源;逻辑电平指示灯;七段共阴数码管;带8421译码器数码管:
喇叭和搭接电路用的多孔实验插座板;
2、直流电源提供±5V、±12V和-8V三组输出和9V独立直流电源;交流电源提供12V输出,当接通主电源开关时,所有电源均处于工作状态;
3、交流信号源提供正弦信号,其频率、幅度均可调节;
4、两路直流信号源调节范围:
-iv-+iv;
5、电位器组由470Ω.1kΩ.10kΩ.100kΩ四个多圈电位器组成;
6、12位逻辑电平开关:
当心向上拨动时,Ki对应的D输出逻辑“l”(+5V),非D输出逻辑“0”(0V);同理,当Ki向下拨动时,Si对应的D输出逻辑“0"(0V),非D输出逻辑“1”(+5V);
7、两路单脉冲信号(A.B)输出,常态输出逻辑“1”,A输出逻辑“0”;当按下A按键,输出一个下降沿,A输出一个上升沿,松开后恢复常态;
8、具有带8421译码器的数码显示器和两位共阴七段数码管显示器;
9、12个逻辑电平指示灯(带驱动的发光二极管)和4个发光二极管(不带驱动);
10、两块多孔实验插座板(俗称面包板),每块由两排64列弹性接触簧片组成:
每列簧片有5个插孔在电气上是互连的,插孔之间及簧片之间均为双列直插式集成电路的标准间距;因此,适合于插入各种双列直插是标准集成电路,亦可插入引脚直径为0.5-0.6mm的任何元器件;当集成电路插入两行簧片之间时,空余的插孔可供集成电路各引脚的输入输出或互联。
上下各两排并行的插孔主要是供接入电源线及地线用的。
每半排插孔25个孔之间相互连通,这对需要多电源供电的线路实验提供了很大的方便。
本试验箱有两块128先多孔实验插座板。
每块插座板金可插入8块14脚或16脚双列直插式组件。
2、实验步骤与实验数据
1、直流电压测量
采用数字万用表测量直流电压。
(1)固定电源测量:
测量稳压电源的固定电压2.5V、3.3V、5V;将测量值填入表1;
表1直流稳压电源固定电压测量
调整电压值
2.5V
3.3V
5V
数字万用表测量值(V)
2.499
3.299
5.035
(2)固定电源测量:
测量试验箱的固定电压±5V、±12V、-8V;将测量值填入表2;
表2实验箱固定电源测量
调整电压值
5V
-5V
12V
-12V
-8V
数字万用表测量值(V)
5.045
-5.081
11.947
-11.910
-8.278
(3)可变电源测量:
按表3调节任意通道稳定电源输出,并测量之。
表3可变电压测量
主路表头指示值(V)
6V
12V
18V
数字万用表测量值(V)
6.000
11.977
17.983
(4)正负对称电源测量:
GPD-3303型直流稳压电源工作在串联组合模式,调整CH1电压时,CH2路跟踪变化:
这样,即可将两路独立电源构成一个正负对称电源。
将数字万用表的黑表笔(COM)接正负对称电源的公共端,红表笔分别测量CH1正极和CH2负极,如图1所示,按表4调节稳压电源输出并测量之。
图1正、负对称电源测量示意图
表4正、负对称电源测量
CH1路表头调整值(V)
6V
12V
18V
数字万用表测量值(V)
6.000
11.978
17.985
CH2路表头调整值(V)
5.9
11.9
17.9
数字万用表测量值(V)
-6.000
-12.007
-17.980
2、正弦电压(有效值)测量
(1)函数信号发生器输出正弦波,信号频率fs=1kHz,输出幅度按下表调节,用数字万用表按表5进行测量。
表5正弦电压测量
输出幅度(Vp-p)
20V
2V
200mv
数字万用表测量值(V)
7.041
0.705
0.0708
(2)将信号发生器频率改为fS=100kHz
表6正弦电压测量
输出幅度(Vp-p)
20V
2V
200mv
数字万用表测量值(V)
5.771
0.569
0.0721
3、实验箱可调直流信号内阻测量
按图2搭接电路,可调直流信号调整为+1V,用数字电压表测量并计算出Ro值;当K置“1”时,数字万用表测量值为VO∞;当K置于“2”时,数字万用表测量值为VOL;
图2直流信号内阻测量装置图
表7直流信号内阻测量
VO∞/V
VOL/V
RL/Ω
R0=
1.000
0.842
51
9.57
4、函数信号发生器内阻的测量
按图3搭接电路,函数信号发生器设置fs=1kHz正弦波,用数字电压表按表8测量并计算出RO值;当K置“1”时,数字万用表测量值为V0∞;当K置“2”时,数字万用表测量值为VOL;
图3信号发生器内阻测量装置图
表8信号源内阻测量
VO∞/V
VOL/V
RL/Ω
R=
1.770
0.885
51
51.0
3、结果分析
1、表6正弦电压的测量中,由于100kHz已经超出了数字万用表的频率范围,故其数据出现了误差。
2、
对于表5的实验正弦电压的测量,示波器测量的峰峰值VP-P和万用表测量出来的有效值之间的确存在VRMS=VP-P/2的关系。
4、思考题
1、用数字万用表测量正弦波,表头显示的是正弦电压的什么值?
应选用何种电压测量方式?
答:
表头显示的是正弦电压的有效值,应从大到小测量。
2、可否用数字万用表测量三角波,斜波,锯齿波?
为什么?
答:
不能,因为数字万用表只能测量一些稳定的电压电流。
3、公式推导:
R0=
如图所示,
VOL=IRL=E-IR0①
VO∞=E②
I=E/(R0+RL)③
将②③代入①式
化简得出R0=
简单体会
1、实验前一定要了解仪器的性能,不能超过其额定范围,以免产生危险。
2、有问题要找老师解决,不能一味自己蛮干。
3、懂得了仪器的基本操作和一些规范,相信会为以后的实验打下良好的基础。