实验一电压源与电压测量仪器实验报告Word格式.docx

1、若不考虑信号的相位角，则式可以简化为：若信号没有叠加直流分量，则B为0；从上式可以发现，若需要简单的产生某一信号，只需要确定该信号的波形的形状（函数形式）、幅值、和频率（周期）即可。下图（a）、（b）、（c）画的是一个完整周期的波形。对比下图（a）和图（b），可以注意到，图（a）的正半周期和负半周期大小是一致的，图（b）信号的周期和图（a）一致，但是图（b）的正半周期和负半周期大小是不一致的，这是因为图（a）和图（b）的信号各自占空比都不一样，占空比为正半周与周期的比值。对比图（c）和图（a）、图（b）的信号，则可以注意到，图（a）、图（b）的信号是关于0电平线对称的，图（c）的信号，其中轴相

2、对0电平线有向上平移；这是因为，图（c）的交流信号，相对图（a）和图（b）的信号，叠加了一个直流分量。通过对以上图形的对比，可以得到这么一个结论：当需要生成一个信号的时候，只需要根据信号的波形形状、频率、幅度、占空比、直流分量（偏移）等相关参数逐一进行设置，即可得到我们需要的信号输出；当然，设置好正确的信号后，要使信号能够正确输出，根据信号发生器的不同型号，可能还需要进行相关的输出设置。（二） RIGOL DG10XX 型数字函数信号发生器简介及其使用方法DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用直接数字合成（DDS）技术，可生成稳定、精确、纯净和低失真的正弦信号。该型信号发生器为用户提供

3、了操作简单而功能明了的的前面板、人性化的键盘布局及丰富的接口、直观的图形用户操作界面。1. DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器特点DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器具有如下特点： 。 DDS直接数字合成技术，得到精确、稳定和低失真的输出信号；。 双通道输出，可以实现通道耦合、通道复制； 输出5种基本波形，内置48种任意波形； 可编辑输出14-bit，4k点的用户自定义任意波形； 100MSa/s采样率 频率特性： 正弦波 1uHz - 20MHz； 方 波 1uHz 5MHz； 锯齿波 1uHz 150KHz； 脉冲波 500uHz 3MHz； 白噪声 5MHz带宽（-3dB）

4、； 任意波形 1uHz 5MHz幅度范围 2mVp-p -10Vp-p （50） 4mVp-p -20Vp-p （高阻）高精度、宽频带频率计： 测量功能： 频率、周期、占空比和正/负脉冲宽度 频率范围： 100mHz 200MHz （单通道）丰富的调制功能，输出各种调制波形：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、二进制频移键控（FSK）、线性和对数扫描（Sweep）及脉冲串（Burst）模式； 丰富的输入输出：外接调制源，外接基准10MHz时钟源，外触发输入、波形输出和数字同步信号输出。此为，还有一些辅助功能，具体的可参看使用书册（可从服务器下载获得说明书）。2 DG10xx系列双通道函数

5、/任意波形发生器前面板及用户界面介绍 图* 信号发生器前面板上图为信号发生器的前面板，先根据信号发生的流程，对前面板的各功能区作如下简要说明；1.电源开关：控制电源的开、关。2. 通道切换键：切换活动通道，以便于设定每通道的参数及观察、比较波形3.波形选择：选择信号发生器生成的信号的形状；4、菜单键：根据选择的波形，按照LCD上显示的菜单，对各项参数进行设置；5、数字键盘：输入数字，改变数参数的大小；6、方向键：用于切换数值的权位、任意波文件/设置文件的存储位置；7、旋 钮：改变数值大小，在0-9内，顺时针转一格数字加1，逆时针转一格数字减1；切换内建波形的种类，任意波形文件/设置文件的存储位

6、置、文件名输入符号；8、模式/功能键：实现存储和调出、辅助系统功能、帮助功能，具体的用法见使用说明书；9、LCD显示模式： DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器提供了三种界面显示模式：单通道常规模式、单通道图形模式及双通道常规模式，这三种模式可以通过前面板左侧的 View 视图切换键切换。下图为三种界面模式： 图* 信号发生器显示模式以上为信号发生器简单的介绍，进一步的了解该型信号发生器的功能及其使用方法，请参考用户手册。3 、DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用方法： 在使用信号发生器之前，应该掌握信号发生器的基本使用方法和要产生的信号的各种参数，以避免因仪器不熟或者不了解待

7、发生信号的参数而得不到我们想要的输出信号。下面是信号发生器的使用步骤：（1）. 顺次打开信号发生器后面板、前面板上的电源开关；（2）. 按通道切换键 ，切换信号输出通道；（3）. 按波形选择键，选择需要的波形；（4）. 顺次在菜单键上按相应的参数设置键，用小键盘、方向键、旋钮中的一个或多个配合设置对应的参数值后，选择对应的参数单位；（5）. 检查菜单键中，其余未用到的参数设置键，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；（7）. 将对应的输出端口的信号端和示波器探头信号拾取端相连、地端互连

8、，检查示波器上显示的波形形状和各项参数是否正确无误后，将该输出接到需要的信号输入端口。DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用故障及其解决方法：（a） 故障1：经示波器检查，信号发生器输出端无输出波形；可能的主要原因如下：I:信号发生器在使用过后，关闭了电源，再次使用时，忘记打开电源了；II：信号输出通道对应的使能按键没有按下，设置好的信号未能输出；III：输出的通道选择错误，不是从步骤（2）、（6）选择的通道输出；IV：信号发生器输出的信号线断掉，无法输出信号；V： 检查该输出信号的示波器或者使用该输出信号的电路设置有错，误以为无信号；解决办法：对于以上I-III的三种情况，可目视检查

9、，如有错误，调整设置即可；对以上IV-V两种情况则需用自检过的示波器确认属于哪一种情况，并根据实际情况，转向对应的故障排查步骤；（b）故障二：用户设置的波形形状和实际输出的波形形状不符合： I：这种情况通常是信号设置通道和实际输出通道不一致导致；请目视检查通道，确保设置和输出一致。 II：在信号的参数设置过程中，不需要设置的参数被设置了参数值；如占空比参数、偏移参数等；观察信号的示波器设置不正确，未能观察到正确的波形；则重新正确设置示波器后再次观测；以上（a）、（b）为常见的故障及其解决办法，若出现其他情况，可以自行研究解决或寻求指导老师的帮助； （三） GDM-8145型“四位半”数字万用表

10、 1、GDM-8145型“四位半”数字万用表的主要技术指标：“四位半”数字万用表比普通万用表性能更优，有“四位半”的数字显示，即：当被测数值以1开头，则显示五位有效数字，当被测数值以其它数字开头，则显示四位有效数字因而读数更精确，灵敏度更高，其主要技术指标均与“三位半”数字表相同或更高。DF1945型“四位半”数字表是具有4-1/2位Digital LED显示的台式数字电表，可以测量交、直流电压，电流和电阻；具有如下特点：（1）TRUE RMS量测量交流或交流加直流信号，可测量高达50KHz的交流电压；TRUE （2）多种测量功能：（I）交流和直流电压测量：可测量的标准线性直流电压或者10mV

11、-1000V交流或交直流叠加电压的有效值；（II）交流和直流电流测量：可测量10nA-20A的标准线性直流电流或者交流或交直流叠加电流的有效值；（III）阻抗测量：的标注阻抗；（IV）（V）二极管测量：阻抗测量功能可以用来测试二极管和晶体管的PN结，前面板上有一个二极管标志的按键， 为最大范围；2、GDM-8145型“四位半”数字万用表的面板及功能键图4 DEF1945数字万用表面板图3 、GDM-8145型“四位半”数字万用表使用方法： 使用通过检查，功能完好的数字万用表测量的步骤如下：（1）选择测量功能：根据需要测量的信号，正确判断该信号的属性是交流（AC）还是直流（DC），是电压，电阻，

12、二极管的正向压降还是电流，并根据这些判断，正确选择红表笔的插孔位置，按下正确的功能开关；（2）选择测量量程：根据需要测量的信号，预估该信号的测量量的数值大小，选择对应的量程档位，如不知道如何判断该测量量的大小，初始量程可从最大量程开始；（3）读数：红表笔接正端，黑表笔接负端，进行测量，读数；数字万用表由于使用频繁，有可能导致电气故障；在使用过程中，不正确的拔插表笔很容易造成表笔的损坏（内部断路），为了避免电气故障和表笔内部损坏等原因给测量带来的影响，在初次使用之前，请对数字万用表进行必要的检查，检查方法如下：（1）将量表笔短接，测量红黑表笔的短接电阻，正常时为0；（2）测量一个已知的直流电压（

13、通常是实验箱面板上的直流输出电压），看是否正确；4、使用注意事项（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更高量程，使过载显示消失，避免仪器长时间过载而损坏，否则应立即拨出输入线，检查被选择的功能键是否出现错误或有其它故障（如输入电压过大或有内部故障等）。（4）测量电压时不应超过最大输入电压（直流1200V，交流750V）（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。（五）SAK

14、O低频毫伏表 1、交流毫伏表的主要技术指标： （1）电压测量范围：100V300V； （2）频率范围：10 Hz2MHz； （3）输入阻抗：Ri 1M，Ci 50pF； （4）允许接入直流电压；2、交流毫伏表前面板及功能键如图5所示 （1）电源指示灯：灯亮表示电源通电。 （2）电源开关：按下电源开关，接通电源。 （3）调零旋钮；调整表头的零点偏移。 （4）量程转换开关：1mV 300V十二档调整。 （5）输入插孔：输入被测正弦电压。 （6）输出插孔；可接示波器测量被测信号。3、使用方法：（1）按下电源开关，电源指示灯亮；（2）大致估计被测电压范围，把量程转换至适当位置（若不能估计被测电压范围，则应把量程转换开关置最大量程档）。（3）将连线接至测量点；（4）为准确测量被测电压，调整量程开关，使 电表指针在满刻度的三分之一以上位置。 图5 HZ2181交流毫伏表面板图3、实验内容1、直流电压测量采用 “四位半”数字万用表同时测量直流电压。测量方法：确定测量仪器设置在直流电压测量状