電路分析實驗箱--典型電信號的觀察與測量

一、實驗目的
1.熟悉低頻信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器的布局，各旋鈕、開關的作用及其使用方法。
2.初步掌握用示波器觀察電信號波形，定量測出正弦信號和脈沖信號的波形參數(shù)。
3.初步掌握示波器、信號發(fā)生器的使用。
二、實驗說明
1.正弦交流信號和方波脈沖信號是常用的電激勵信號，分別由低頻信號發(fā)生器和脈沖信號發(fā)生器提供。
正弦信號的波形參數(shù)是幅值Um、周期T（或頻率f）和初相：脈沖信號波形參數(shù)是幅值Um、脈沖重復周期T及脈寬tk。
2.電子示波器是一種信號圖形測量儀器，可定量測出波形參數(shù)，從熒光屏的Y軸刻度尺結合其量程分檔選擇開關（Y軸輸入電壓靈敏度V/cm分檔選擇開關）讀得電信號的幅值；從熒光屏的X軸刻度尺并結合其量程分檔（時間掃描速度s/cm分檔）選擇開關，讀得電信號的周期、脈寬、相位差等參數(shù)。為完成對各種不同波形、不同要求的觀察和測量，它還有一些其它的調節(jié)和控制旋鈕，希望在實驗中加以摸索和掌握。一臺示波器可以同時觀察和測量兩路信號波形。
三、實驗設備

序號	名稱	型號與規(guī)格	數(shù)量	備注
1	雙蹤示波器		1
2	函數(shù)發(fā)生器		1
3	交流毫伏表		1
4	頻率計		1

四、實驗內容
1.雙蹤示波器的自檢
將示波器面板部分的“標準信號”插口，通過示波器專用同軸電纜接至雙蹤示波器的Y軸輸入插口YA或YB端，然后開啟示波器電源，指示燈亮，稍后，協(xié)調地調節(jié)示波器面板上的“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”、“X軸位移”、“Y軸位移”等旋鈕，使在熒光屏的中心部分顯示出線條細而清晰、亮度適中的方波波形；通過選擇幅度和掃描速度靈敏度，并將它們的微調旋鈕旋至“校準”位置，從熒光屏上讀出該“標準信號”的幅值與頻率，并與標稱值（1V、1KHz的信號）作比較，如相差較大，請指導老師給予校準。
2.正弦波信號的觀察
1）將示波器的幅度和掃描速度微調旋鈕至“標準”位置。
2）通過電纜線，將信號發(fā)生器的正弦波輸出口與示波器的YA插座相連。
3）接通電源，調節(jié)信號源的頻率旋鈕，使輸出頻率分別為50Hz，1.5KHz和20KHz(由頻率計讀出)，輸出幅值分別為有效值0.1V，1V，3V(由交流毫伏表讀得)，調節(jié)示波器Y軸和X軸靈敏度至合適的位置，從熒光屏上讀得同步值及周期，記入表中。

交流毫伏表讀數(shù) 項目測定	正弦波信號的測定
示波器“t/div”	50 Hz	15000 Hz	20000 Hz
一個周期占有的格數(shù)
信號周期S
計算所得頻率（Hz）

3.方波脈沖信號的測定
1）將電纜插頭換接在脈沖信號的輸出插口上。
2）調節(jié)信號源的輸出幅度為3.0V(用示波器測定)，分別觀察100Hz，3KHz和30KHz方波信號的波形參數(shù)。
3）使信號頻率保持在3KHz，調節(jié)幅度和脈寬旋鈕，觀察波形參數(shù)的變化。
4）自擬數(shù)據(jù)表格。
4.將方波信號和正弦信號同時分別加到示波器的YA和YB兩個輸入口，調節(jié)有關旋鈕，同時觀測兩路信號的波形（定性地觀察，具體內容自擬）。
五、實驗注意事項
1.示波器的輝度不要過亮。
2.調節(jié)儀器旋鈕時，動作不要過猛。
3.調節(jié)示波器時，要注意觸發(fā)開關和電平調節(jié)旋鈕的配合使用，以使顯示的波形穩(wěn)定。
4.作定量測定時，“t/div”和“v/div”的微調旋鈕應旋至“標準”位置。
5.為防止外界干擾，信號發(fā)生器的接地端與示波器的接地端要連接在一起（稱共地）。
六、預習思考題
認真閱讀示波器的使用說明
1.示波器面板上“t/div”和“v/div”的含義是什么？
2.觀察本機“標準信號”時，要在熒光屏上得到兩個周期的穩(wěn)定波形，而幅度要求為五格，試問Y軸電壓靈敏度應置于哪一檔位置？“t/div”又應置于哪一檔位置？
3.應用雙蹤示波器觀察到如圖附1-1所示的兩個波形，Y軸的“v/div”的指示為0.5V，“t/div”指示為20us，試問這兩個波形信號的波形參數(shù)為多少?

圖附1-1

七、實驗報告
1.整理實驗中顯示的各種波形，繪制有代表性的波形。
2.總結實驗中所用儀器的使用方法及觀測電信號的方法。
3.如用示波器觀察正弦信號時，熒光屏上出現(xiàn)下列情況時（圖附1-2），試說明測試系統(tǒng)中哪些旋鈕的位置不對？應如何調節(jié)？

圖附1-2

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