资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,周期信号的参数,EE1641B1信号发生器,DS5022数字存储示波器,SX2172型沟通毫伏表,电平的根本概念,试验内容修改,电工电子试验(1)第三次课,1,一、周期信号的参数,时间参数,周期,T,频率,f,=1/,T,占空比,=,/(,T,-,),=,/,T,100%,T,T,-,t,通常将占空比为,50%,的矩形波称为,方波,。,将占空比小于,50%,的矩形波称为,脉冲波,。,2,周期信号的参数,电压参数,正峰值,U,P,负峰值,U,-P,峰峰值,U,PP,平均值,U,平均值亦称作直流重量,U,P,U,-,P,U,PP,T,V,t,3,周期信号的参数,对称于横坐标的正弦波,最大值,U,m,=,U,P,瞬时值,u,(t,),有效值,U,V,t,U,m,=,U,P,4,周期信号的参数,直流偏置,将一个周期信号叠加一个直流电压的过程称为直流偏置。,直流偏置的结果是使周期信号在坐标系中上移或下移。,直流偏置的结果转变了周期信号的平均值,0.8V,V,V,V,1.8V,-0.2V,1V,-1V,t,t,t,+,5,二、,EE1641B1,信号发生器,主要功能,输出信号波形：正弦波，三角波，方波，TTL输出。,输出信号频率：0.2Hz2M Hz 。,输出阻抗：函数输出50, TTL输出600。,输出信号幅度开路：10mV20Vpp可调。,直流电平调整范围：关或-5V+5V。,占空比(SYM)调整范围：关或25%75%。,内扫描方式：线性/对数扫描方式。,幅度显示：三位，Vpp或mVpp,频率显示：0.200Hz 20MHzHz或kHz ,6,EE1641B1,信号发生器面板图,扫描速率,/,外测低通,外输入插座,TTL,输出,50,输出,波形选择,频段选择,频率调整,直流,偏置,电源开关,显示频率,显示幅度,扫频范围,/,外测衰减,幅度调整,幅度衰减,占空比调整,扫描计数,7,函数信号输出50输出,50输出插座连接测试电缆；,由波形选择按钮选定所需的输出波形；,由频率选择按钮选定输出信号的频段，由频率调节旋钮调整输出信号频率到所需的工作频率值；,由幅度衰减和幅度调整钮调整输出信号的幅度；,50,输出,波形选择,频段选择,频率调整,幅度衰减,幅度调整,8,函数信号输出50输出,需要时由直流偏移钮调整信号所携带的直流电平，否则应置“关”的位置；,波形对称调整器转变输出信号占空比。输出波形为三角波时可使三角波调变为锯齿波。正弦波输出时应置“关”的位置。,直流 偏置,占空比调整,9,TTL,脉冲信号输出,TTL输出插座连接测试电缆，输出TTL脉冲信号；,信号幅度为标准TTL电平不行调。频率、占空比可调，操作均与函数输出信号全都。,TTL,输出,10,使用留意事项,输出端不行长时间短路。,读取频率、幅度参数时请留意单位指示灯。,本仪器电压幅度参数为开路输出峰峰值R内=50，带负载时输出插口实际输出电压小于开路输出峰峰值受R内=50 的影响，且随负载阻抗值的变化而变负载阻抗值越接近R内=50受到的影响越大 。,输出电缆线的红夹子连接试验电路的信号输入端，黑夹子连接试验电路的公共端。,11,三、,DS5022,数字存储示波器,示波器的作用是将不行见的电信号以图形的方式显现出来并可测量、读取相关的电压和时间参数。,常用的示波器有两类：,模拟阴极射线管示波器：实时跟随被测信号的变化，由电子束在荧光屏上运动，描绘出被测信号波形。,数字式存储示波器：对被测信号进展采样，变成数字信号后在液晶屏上以点离散的采样点或矢量采样点间有连线方式描绘出被测信号波形。,12,面板操作键分布图,13,显示界面说明图,14,波形显示的自动设置,使用自动设置：,1将被测信号连接到信号输入通道。,2按下 AUTO 按钮。,示波器将自动设置垂直，水平和触发掌握。如需要，可手工调整这些掌握使波形显示到达最正确。,15,垂直掌握区VERTICAL,垂直移位旋钮,垂直 POSITION 旋钮掌握信号的垂直显示位置。,当转动垂直 POSITION 旋钮时，指示通道地GROUND的标识跟随波形而上下移动。,使用垂直 POSITION 旋钮在波形窗口居中显示信号。,16,转动垂直 SCALE 旋钮转变“Volt/div伏/格”垂直档位，波形窗口下方的状态栏中对应通道的档位显示发生了相应的变化。,通过按下垂直 SCALE 旋钮作为设置输入通道的粗调/细调状态的快捷键。,“Volt/div伏/格”垂直档位,17,通道切换键,按 CH1 、 CH2 、 MATH 、 REF ，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。按 OFF 按键关闭当前选择的通道。,OFF 按键具备关闭菜单的功能。当菜单未隐蔽时，按 OFF 按键可快速关闭菜单。假设在按 CH1、CH2后马上按 OFF ，则同时关闭菜单和相应通道。,18,水平掌握区HORIZONTAL,转动水平 SCALE 旋钮转变“S/div秒/格”水平档位，状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。以 125 的形式步进。,Delayed延迟扫描快捷键：,按下水平 SCALE 旋钮可以切换到延迟扫描状态，在延迟扫描状态可到达 10ps/div * 。,19,水平移位旋钮,使用水平 POSITION 旋钮调整信号在波形窗口的水平位置。,转动水平 POSITION 旋钮时，可以观看到波形随旋钮而水平移动。,20,水平,MENU,按钮,按,MENU,按钮，显示,TIME,菜单。在此菜单下，可以开启,/,关闭延迟扫描或切换,Y,T,、,X,Y,显示模式。此外，还可以设置水平,POSITION,旋钮的触发位移或触发释抑模式。,触发位移,：指实际触发点相对于存储器中点的位置。转动水平,POSITION,旋钮，可水平移动触发点。,触发释抑,：指重新启动触发电路的时间间隔。转动水平,POSITION,旋钮， 可设置触发释抑时间。,21,触发掌握区TRIGGER,使用 LEVEL 旋钮转变触发电平设置。,转动 LEVEL 旋钮，可以觉察屏幕上消失一条桔红色单色液晶系列为黑色的触发线以及触发标志，随旋钮转动而上下移动。停顿转动旋钮，触发线和触发标志在 5 秒后消逝。在移动触发线的同时，可以观看到在屏幕上触发电平的数值或百分比显示发生了变化。,在触发耦合为 沟通 或 低频抑制 时，触发电平以百分比显示,22,触发操作菜单,使用 MENU 调出触发操作菜单，转变触发的设置。可通过显示屏上菜单项选择择相应操作：,边沿触发 。,信源选择。,边沿类型。,触发方式。,耦合。,注：转变前三项的设置会导致屏幕右上角状态栏的变化。,23,中点触发和强制触发,按,50%,按钮，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。,按 FORCE 按钮，强制产生一触发信号，主要应用于触发方式中的“一般”和“单次”模式。,24,主菜单按键,光标测量,自动测量,系统功能设置,显示设置,采样设置,存储设置,25,主菜单,-,采样设置,使用主菜单,ACQUIRE,按钮，弹出右表所示采样设置菜单。,通过屏幕旁菜单操作键调整采样方式。,26,主菜单,-,采样设置,观看单次信号，选用实时采样方式，,观看高频周期性信号，选用等效采样方式。,希望观看信号的包络避开混淆，选用峰值检测方式。,期望削减所显示信号中的随机噪音，选用平均采样方式，平均值的次数可以选择。,观看低频信号，选择滚动模式方式。,希望显示波形接近模拟示波器效果，选用模拟猎取方式。,希望避开波形混淆，翻开混淆抑制。,27,主菜单-显示设置表1,使用 DISPLAY 按钮弹出以下图所示设置菜单。通过菜单操作按钮调整显示方式。,28,主菜单-显示设置表2,29,主菜单,-,存储设置,使用 STORAGE 按钮弹出以下图存储设置菜单。通过菜单操作按钮设置存储/调出波形。,30,主菜单-系统功能设置表1,使用 UTILITY 按钮弹出帮助系统功能设置菜单。,31,主菜单-系统功能设置表2,32,主菜单-自动测量把握重点,按 MEASURE自动测量功能键，系统显示自动测量操作菜单。,本示波器具有 20 种自动测量功能：,峰峰值、最大值、最小值、顶端值、底端值、幅值、平均值、均方根值、过冲、预冲共 10 种电压测量,频率、周期、上升时间、下降时间、正占空比、负占空比、延迟 1 2上升沿 、延迟 1 2 下降沿沿、正脉宽、负脉宽的测量，共 10 种时间测量。,33,主菜单,-,自动测量,-,主页,34,自动测量电压参数定义,35,主菜单,-,自动测量,-,电压测量分页一,36,主菜单,-,自动测量,-,电压测量分页二,37,主菜单,-,自动测量,-,电压测量分页三,38,自动测量时间参数定义,39,主菜单,-,自动测量,-,时间测量分页一,40,主菜单,-,自动测量,-,时间测量分页二,41,主菜单,-,自动测量,-,时间测量分页三,42,主菜单,-,光标测量,主菜单掌握区的 CURSOR 为光标测量功能按键。光标测量分为 3 种模式：,1手动：两个电压或时间光标成对消失，可手动调整光标的间距。显示的读数即为测量的电压或时间值。需首先选定所要测量的波形。,2追踪：水平与垂直光标穿插构成十字光标，并自动定位在波形上。旋转对应的移位旋钮可以调整十字光标在波形上的位置。示波器同时显示光标点的坐标值。,3自动测量：首先选择需自动测量的参数，在自动测量模式下，系统显示光标对应的电压或时间参数值。系统依据信号的变化，自动调整光标位置，并计算相应的参数值。,43,主菜单,-,光标测量,-,手动方式,操作步骤如下：,选择手动测量模式，操作挨次为： CURSOR 光标模式 手动 。,选择被测信号通道：依据被测信号的输入通道不同，选择 CH1 或 CH2。操作挨次为： 信源选择 CH1或 CH2 或 MATH 。,注：当测量 MATH 的垂直通道时，数值的显示以“d”格为单位。,选择光标类型：依据需要测量的参数分别选择电压或时间光标。按键操作挨次为：光标类型电压或时间 。,44,主菜单,-,光标测量,-,手动方式,移位旋钮移动光标定位在待测波形待测位置,获得测量数值：时间以屏幕水平中心位置为基准，电压以通道接地点为基准,显示光标 1或2 位置的电压或时间值,显示光标 1、2 的水平间距X：即两光标间的时间值。显示光标 1、2 水平间距的倒数1/X。,显示光标 1、2 的垂直间距Y：即两光标间的电压值。,注：当光标功能菜单隐蔽或显示其它功能菜单时，测量数值自动显示于屏幕右上角。,45,主菜单,-,光标测量,-,追踪方式,光标追踪测量方式是在被测波形上显示十字光标，通过移动光标的水平位置，光标自动在波形上定位，并显示当前定位点的水平、垂直坐标和两光标间水平、垂直的增量。,其中，水平坐标以时间值显示，垂直坐标以电压值显示。,46,主菜单,-,光标测量,-,追踪方式,操作步骤如下：,选择光标追踪测量模式，按键操作挨次为： CURSOR 光标模式 追踪 。,选择光标 A、B 的信源：依据被测信号的输入通道不同，选择 CH1 或 CH2 。假设不希望显示此光标，则选择 无光标 。,移动光标在波形上的水平位置,留意：只有光标追踪菜单显示时，才能水平移动光标。在其它菜单状态下，十字光标在当前窗口的水平位置不会转变，垂直光标可能由于波形的瞬时变化而上下摇摆。,47,主菜单,-,光标测量,-,追踪方式,获得测量数值： 时间以屏幕水平中心位置为基准，电压以通道接地点为基准,显示光标 1或2 位置的电压或时间值,显示光标 1、2 的水平间距X：即两光标间的时间值以“秒”为单位 。显示光标 1、2 水平间距的倒数1/X。,显示光标 1、2 的垂直间距Y：即两光标间的电压值以“伏”为单位 。,注：当光标功能菜单隐蔽或显示其它功能菜单时，测量数值自动显示于屏幕右上角。,48,光标自动测量模式显示当前自动测量参数所应用的光标。假设没有在 MEASURE 菜单下选择任何的自动测量参数，将没有光标显示。,本示波器可以自动移动光标测量 MEASURE 菜单下的全部 20 种参数。,主菜单,-,光标测量,-,自动测量方式,49,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,每个通道有独立的垂直菜单可单独设置。按,CH1,或,CH2,功能按键，系统显示该通道的操作菜单，说明见下表：,50,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,51,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,1 设置通道耦合：以 CH1 通道为例，被测信号是一含有直流偏置的正弦信号。按 CH1 耦合沟通 ，设置为沟通耦合方式。被测信号含有的直流重量被阻隔。波形显示如以下图所示。,52,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,按 CH1 耦合直流 ，设置为直流耦合方式。被测信号含有的直流重量和沟通重量都可以通过。波形显示如以下图所示。,53,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,按 CH1 耦合接地 ，设置为接地方式。被测信号含有的直流重量和沟通重量都被阻隔。波形显示如下所示。,54,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,2设置通道带宽限制：以 CH1 通道为例，被测信号是一含有高频振荡的脉冲信号。按 CH1 带宽限制关闭 ，设置带宽限制为关闭状态。被测信号含有的高频重量可以通过。波形显示如以下图所示。,55,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,按 CH1 带宽限制翻开 ，设置带宽限制为翻开状态。被测信号含有的大于20MHz 的高频重量被阻隔。波形显示如以下图所示。,56,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,3,数字滤波：按,CH1,数字滤波，系统显示,FILTER,数字滤波功能菜单，旋转水平,POSITION,设置频率上限和下限，设定滤除频率范围。滤波前、后的显示效果如下,57,设置垂直系统,-CH1,、,CH2,通道的设置,数字滤波功能菜单,58,设置垂直系统-数学运算MATH,数学运算MATH功能是显示 CH1、CH2 通道波形相加、相减、相乘、相除以及FFT 运算的结果。数学运算的结果同样可以通过栅格或游标进展测量。,运算波形的幅度可以通过垂直,SCALE,旋钮调整。幅度以百分比的形式显示，在屏幕左下角显示。幅度的范围从,0.1,至,1000,以,1,2,5,的方式步进。,59,设置水平系统-水平掌握旋钮,使用水平掌握钮可转变水平刻度时基、触发在内存中的水平位置触发位移、触发电路重新启动的时间间隔触发释抑。,屏幕水平方向上的中心是波形的时间参考点。转变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。水平位置转变波形相对于触发点的位置。,60,设置水平系统-水平掌握旋钮,水平 POSITION ：调整通道波形包括数学运算的水平位置。这个掌握钮的解析度依据时基而变化。,水平 SCALE ：调整主时基或延迟扫描Delayed时基，即秒/格S/div。当延迟SCALE扫描被翻开时，将通过转变水平SCALE旋钮转变延迟扫描时基而转变窗口宽度。,61,设置水平系统-水平掌握旋钮,水平,MENU,按键,：显示水平菜单,62,设置水平系统,-,视窗中的水平标志,“ ”标志代表当前的波形视窗在内存中的位置。,标识触发点在内存中的位置。,标识触发点在当前波形视窗中的位置。,水寻常基主时基显示，即“秒/格”S/div。,触发位置相对于视窗中点的水平距离。,63,设置水平系统,-,延迟扫描,延迟扫描用来放大一段波形，以便查看图像细节。延迟扫描时基设定不能慢于主时基的设定。,在延迟扫描下，分两个显示区域，上半局部显示的是原波形，未被半透亮蓝色掩盖的区域是期望被水平扩展的波形局部。此区域可以通过转动水平 POSITION旋钮左右移动，或转动水平 SCALE旋钮扩大和减小选择区域。,下半局部是选定的原波形区域经过水平扩展的波形。值得留意的是，延迟时基相对于主时基提高了区分率。由于整个下半局部显示的波形对应于上半局部选定的区域，因此转动水平 SCALE旋钮减小选择区域可以提高延迟时基，即提高了波形的水平扩展倍数，延迟时基可相对主时基向后扩展 5-6 个时基档位。,64,设置水平系统,-,延迟扫描,留意：由于延迟扫描分上下两个区域分别显示原波形和扩展后的波形，所以波形的显示幅度被压缩了一倍。如原来的垂直档位是 10mV/div，进入延迟扫描以后，垂直档位将变为 20mV/div。,65,设置触发系统,触发打算了示波器何时开头采集数据和显示波形。一旦触发被正确设定，它可以将不稳定的显示转换成有稳定的波形。,示波器在开头采集数据时，先收集足够的数据用来在触发点的左方画出波形。示波器在等待触发条件发生的同时连续地采集数据。当检测到触发后，示波器连续地采集足够的数据以在触发点的右方画出波形。,示波器面板的触发掌握区包括触发电平调整旋钮 LEVEL ；触发菜单按键MENU ；设定触发电平在信号垂直中点的 50% ；强制触发按键 FORCE 。,66,设置触发系统,-,触发设置菜单,MENU,： 触发设置菜单键,边沿、视频和脉宽触发,CH1,、,CH2,EXT,、,EXT/5,AC Line,上升沿、下降沿,自动、一般、单次,沟通、直流、,低频抑制、,高频抑制,67,四、SX2172型沟通毫伏表,用于测量频率为5Hz2MHz,电压为100V300V的正弦波有效值电压和有效值电平。,沟通电压测量范围：100V300V，十二档量程,电平测量范围：60dB50dB ，十二档量程,测量电压固有误差：满刻度的2%1KHz,根本条件下的频率误差：以1KHz为基准,5Hz2MHz 10%,10Hz500KHz 5%,20Hz100KHz 2%,输入电阻： 1mV300mV 8M10%,1V300V 10M10%,68,SX2172型沟通毫伏外表板,电源指示,电源开关,1,字头档位刻度,3,字头档位刻度,被测信号输入插孔,被测信号输出接线柱,量程转换开关,dB,刻度,dBm,刻度,69,使用前的检查与操作,接通电源前应先检查指针是否处在零位 不在零位，需调整到零位。,该仪器只适用于正弦波，且最大输入电压不得超过AC峰峰值DC=600V。,预先把量程转换开关置于300V量程上。,翻开电源开关，预热1分钟就可使用。,70,正弦沟通电压测量,当输入端加上测量电压时，表头将有指示。假设读数小于满刻度30%，逆时针方向转动量程旋钮渐渐地减小电压量程，使指针指示在大于满刻度30%又小于满刻度值的范围之内。此时读出的示值精度较高。,量程旋钮处在“1”打头的档位时，在1字头档位刻度线上读数，满偏值。,量程旋钮处在“3”打头的档位时，在3字头档位刻度线上读数，满偏值。,71,分贝量程,分贝刻度线有两条。其承受的标准不一样，一条为0dB所对应的电压为1V(dB)，一条为0dB所对应的电压为0.775V(dBm)。我们常用的是0dB对应的电压为0.775V (dBm)的这一条刻度线。,读数：dB值=量程值+指针的指示值,举例：,量程值=30dB 指针指示值=7dB,dB值=30dB+7dB=23dB,72,使用留意事项,测量电缆线的红夹子连接试验电路的被测端，黑夹子连接试验电路的公共端。,在小量程档时，测量电缆线的红、黑夹子开路，指针将会偏转。暂不用时，应将红、黑夹子短路。,在较大量程档时，假设双手分别接触电缆线的红、黑夹子，指针将会偏转，甚至打过头。应留意避开。,73,五、电平的根本概念,电平的概念,电平是电学理论中又一常用的计量方法。将电路中某点功率(或电压，或电流)与某一基准值的比值的对数关系称为电平，以分贝(dB)来表示。由于选取基准值的不同，电平又有确定电平和相对电平之分。,74,确定电平,以某一阻抗上获得1mW功率为基准值的电平称为确定电平。表示为：,式中： P 、V分别为被测点的功率、电压值。V0为600负载消耗1mW功率时对应的电压值：V0=0.7746V。,SX2172型毫伏表作电平测量时的测量值为确定电压有效值电平。,75,相对电平,相对电平就是用分贝,(dB),来表示两功率的相对大小。用公式表示为：,式中：,P,1,、,V,1,为基准点功率、电压值，,P,2,、,V,2,为被测点功率、电压值。,76,相对电平,假设基准点与被测点的阻抗不同，则电压相对电平要用电压确定电平的差来表示或计算，即确定电平的差值为相对电平。这从定义电平的公式中亦可看出：,77,增益和衰减,设某电路的输入电压为Vsr，输出电压为Vsc。描述电路输入输出关系时可用相对电压电平来表示,当电平值为正时，VscVsr，表示电路有增益，输出信号大于输入信号；,当电平值为负时，VscVsr，表示电路有衰减，输出信号小于输入信号；,当电平值为零时，Vsc=Vsr，表示电路即无增益，又无衰减，输出信号等于输入信号。,相对电压电平加减20dB，输出、输入电压比扩大缩小10倍。,78,六、试验内容修改,1数字存储示波器使用前应将其调到适当的工作状态，需调整哪些旋钮和开关。结合实际操作列出根本操作程序不包括使用AUTO键。,2示波器上显示波形不稳定(如左右跑动或图形线条连成一片)， 需调整哪些旋钮和开关。,3连接信号发生器和示波器，逐项操作后填空：,(1)信号源输出方波，f=1000Hz，由示波器观测得T=_ms，脉宽=_ms。,(2)改换信号为三角波，调整信号源频率，使得三角波的周期T=200s(由示波器观测)，则频率f=_Hz。,79,试验内容修改,(3)信号源输出脉冲波，频率f=2023Hz，调整“占空比”旋钮由“OFF”位置到顺时旋转究竟的过程中，f 的变化状况 ；,脉宽的变化趋势：,逆时针旋转究竟，=_，约占T的_%,旋转到中间，=_，约占T的_%,顺时针旋转究竟，=_，约占T的_%。(4)信号源正弦波输出时调整“占空比”旋钮，由示波器观测，波形将_，此旋钮应置于_位置时才是真正的正弦波输出。,80,试验内容修改,(5)信号源正弦波输出时将“幅度”旋钮顺时针旋转究竟，用示波器测量电压峰峰值Vpp，用毫伏表测量有效值U和电平值K：,4操作信号发生器和示波器，在示波器上显示出电压正峰值为6伏、负峰值为1伏、频率f=10kHz、占空比/=20%的矩形脉冲信号，确认无误，记录波形、标注参数后请指导教师检查。,不按“,ATT”,键,按入“,ATT”,键,电压比值,V,pp,V,pp,U,U,K,K,81,
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