模拟电子试验示波器的使用

一、实验目的1 .学习电子电路实验中常用的电子仪器一示波器、函数信号发生器、交流数字毫伏表等主 要技术指标、性能及正确使用方法。2 .初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。、实验设备日立双踪示波器V-252型1台示波器实验底板1块函数信号发生器1台交流数字量伏表1台万用电表1块三、注意事项1 .使用前对电源、各旋钮位置进行检查。2 .使用时要避免碰撞，接入探头的电压不应超过说明书中所规定的最大的输入电压值（注 意的是：一般说明书中给出的这一电压值往往是指峰峰值），以免损坏示波器。3 .若测试点的电压较高，应在断电的情况下，将探头的探针和鳄鱼夹事先与被测试的两个 点连接好，再通过电测试，选择可避免在测试中万一因不慎而发生意外事故的可能。4 .开启示波器后，应注意使辉度和聚集适中（不宜过亮），且波形也不应长时间地停留在 一个区域中，以免灼伤荧光屏。5 .在使用中出现在下列情况之一，即应停机，侍修复后再使用：开机后保险线即烧断； 电子官式示波器内的电风扇不转；示波器内冒烟；无光点显示或无扫描线；波形跳动 不止，或图形失真。6 .示波器关闭后再用，应至少待了 3-5分钟后再开启-以免损害示波管。7 .使用后应即时关闭其电源和被测电路的电源；然后拔下示波器的电源插头，拆除测试用 临时线，全地搬走开妥善地放置好示波器-以免偶然事故的发生.四、实验原理及计算在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电 源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起 ，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工 作情况的测试实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手观察与读 数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如下图所示。接线时应 注意,为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引 线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。交施调伏费宜谎fant电葡图1/模掖电子电路中常用电子仪器布局图1 .双踪示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进 行各种参数的测量。现着重指出下列几点：1）寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式（MODE置“CH或”CH2 ,输入耦合方式置“ GND ,开机预热 后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：适当调节亮度旋钮（INTENSITY）0触发方式开关（TRIGGER MODE） “自动”。适当 调节垂直、水平“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。2）双踪示波器一般有5种显示方式，即：“CHI、 ”CH2、“CH1 +CH2三种单踪显示 方式和“交替ALT、”切换CHOP两种双踪显示方式。“交替 ALT显示一般适宜于输入信 号频率较高时使用。“切换 CHOP显示一般适宜于输入信 号频率较低时使用。3）为了显示稳定的被测信号波形，”触发源选择 开关一一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。4）触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式 开关于常志”，通过调节”触发电平旋组找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在 示波器屏幕上。有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不 在x轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。5）适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示一 二个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y 轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到 底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X 轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即 顺时针旋到底，且听到关的声音。根据技测波形在原幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(dvi或cm)与“Y轴灵敏度”开关指示值(v/div) 的乘积,即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数(div或cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积，即可算得信号频率的实测值。2 .函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最火可达 20Vp-p通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调 节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路3 .交流数字毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载 而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。五、实验仿真以下是测量两波形相位差连接电路图:以下是示波器的显示结果:六、实验关键问题1、注意该实验要接地的一定要接地，不可误接或者忘记接。2、测量相位差时应适当调节开关及微调旋钮，使波形一周期占一整格3、实验各个器件要合适选择以达到最好效果。4、用机内校正信号对示波器进行自检。5、用示波器和交流毫伏表测量信号参数七、实验记录表一测量校准信号幅度及频率标准值实测值幅度 Up-p (V)0.50.5频率f (kHz)11表二示波器及毫伏表测量练习缶号电压频率示波器3周期ms）M量值频率（Hz ）信号电压毫伊,小二云哪测量 嚼F（直有效值（100Hz101001.0202.811kHz110001.0172.8110kHz0.1100001.0352.81100kHz0.011000001.0252.81表三相位差测量周期格数两波形X轴差距格数相位差实测值计算值Xt=5X=0.88=57.6 ?0=54.16 ?八、实验数据分析1、表二数据显示，有效值跟频率没什么关系。2、测量相位的计算：O =X *360?Xt=0.8x360?5=57.6?九、课后思考题1、如何操纵示波器有关按钮和按键，以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰的波形？解答：首先，选择触发源和输入通道一致（内触发），触发方式一般选择上升沿。然后,触发电平应调至被测信号的幅值范围内，这样才能确保被测信号向上穿破触发电平点时被触发（并从该点开始显示至荧光屏）。其它的，输入耦合置DC或AC档，扫描方式一般置auto。要 使波形清晰，首先要把辉度调制适当，其次要把聚焦调准。2、用双踪显示波形，并要求比较相位时,为在显示屏上得到稳定波形，应怎样选择下列开关?CHS： CHCH解答:a）交换b) 自动c) 内d) 交替3、函数信号发生器有哪几种波形？它的输出端能否短接？如用屏蔽线作为输出线，则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上？解答：1)三角波、方波、正垓波。2)可以，短接不会损坏机器。4 .交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它的表头指示值是被测信号的什么数值？它是否可以用来测量直流电压的大小？解答：1)正弦波电压、非正弦波电压都可以测；2)有效值3)不可以。测得的值是0.5 .绘制实验时相位差测量的波形图，根据波形图计算电压的相位差，并与理论值比较。如图：Xt=5, X=0.80 =Xx360 /Xt=0.8x360 ?5=57.6 ?又因为理论值S=54.16。所以最后误差(57.6-54.16)/54.16=6.35%十、实验小结答：本实验我达到了实验开始前所设定的实验目的，诸如：学习电子电路实验中常用的电子仪器一示波器、函数信号发生器、交流数字毫伏表等主要技术指标、性能及正确使用方法。初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。但是，在实际实验中，我们做实 验时会遇见很多的问题，比如仪器设备、操作等问题，而且，在实验中测得的数据与最后理论算到的会有一定的差距。因此，只有通过实验才能更加深刻的学习和应用所学的内容