波形产生电路试验.DOC

第1章 基础性实验 1.1 常用电子仪器的使用 1. 实验目的 学习电子技术实验中常用的电子仪器——函数信号发生器、交流毫伏表、示波器、万用表等的主要工作原理及技术指标，掌握常用电子仪器设备的正确使用方法。 2. 实验仪器及设备 直流稳压电源 1台 低频信号发生器 1台 示波器 1台 数字万用表 1块 交流毫伏表 1块 3. 实验原理 (1) 函数信号发生器 函数信号发生器是一种常用的电子测量仪器，用于产生某些特定的周期性时间函数波形，如正弦波、方波、三角波等，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。其内部主要由信号产生电路和信号放大电路等部分组成。函数信号发生器各种类型输出信号的参量(如电压幅值、频率高低等)都可以通过相应输出调节旋钮进行调节。 需要注意的是作为信号源，函数信号发生器输出端不能直接短路！ 交流毫伏表 交流毫伏表简称毫伏表，是一种用μV至300V。内部结构主要有分压器、交流放大器和整流器等组成部分。可以根据被测信号大小的不同选取合适档位进行电压测量。测量正弦交流电压的有效值U和峰值Um之间的关系是 注意事项： ① 交流毫伏表只能用于测量正弦交流电压值，不能用于测量非正弦交流或直流电压值。 ② 测量时，仪器的地线应与被测电路的地线接在一起。 ③ 为防止过载损坏，测量前应将交流毫伏表的量程开关置于量程较大位置上，测量中逐档减小至合适量程。一般认为，交流毫伏表指针位于满刻度的1/3以上为合适量程。 (3) 示波器 示波器是一种用来观测各种周期性变化的电压波形的电子仪器，主要用来观察各种电信号(电压或电流)的波形及测定电信号的各种参数，如幅度、频率、相位，等等。示波器主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、锯齿波发生器、衰减器等部分组成。观测波形时，将被测信号通过专用电缆线与垂直通道(Y通道)输入插口接通，调整示波器扫速开关及Y轴灵敏度开关，使荧光屏上显示出被测信号的稳定波形。 (4) 直流稳压电源 直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的直流电压值。通常能输出几十伏连续可调的电压，是被测电路的能源。 (5) 万用表 万用表又叫多用表、三用表、复用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，分为指针式万用表和数字万用表。万用表一般可用于测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等。利用万用表进行测量时，应根据被测量的种类及大小，设定转换开关的档位及量程，读出相应的读数。 上述电子仪器设备，在接下来的电子技术实验过程中会反复用到。为了能够在实验中更加准确地测量数据，必须熟练掌握这些必备电子仪器的使用方法。它们的主要用途及相互关系如图1-1所示。 图1-1 常用仪器与被测电路连接框图 4. 实验内容及步骤 (1) 示波器的使用 用示波器观察、测量其内部产生的方波波形的幅值和周期，填入表1-1中，熟悉各有关调节装置的功能。步骤如下： ① 调整扫描基线 将示波器的触发方式开关置于“自动”位置，将触发源选择开关置于“内”，将示波器显示方式置于“单踪”(CH1或CH2)方式。打开电源开关，调节“灰度”、“聚焦”，使荧光屏上显示一条细的并且亮度适中的扫描基线，并适当调节垂直(?)和水平(?)移位旋钮，使其位于屏幕中央。 观测波形时，将被观测信号通过专用电缆线与Y1(或Y2)输入插口接通，改变示波器扫速开关及Y轴灵敏度开关，在荧光屏上显示出一个或数个稳定的信号波形。 ② 调节“校准信号” 将示波器的“校准信号”通过专用电缆引入选定Y通道，并选择相应内触发源，调节X轴“扫描速率”与Y轴“输入灵敏度”开关，使屏幕显示“50Hz，100mV”标准方波信号。 ③ 测量“校准信号” 将Y轴“输入灵敏度微调”和X轴“扫描速率微调”顺时针旋足，处于“校准”位置。读取校正信号周期和幅度，计入表1-1中。 表1-1 校准信号测量数据表 图1-2 测量信号参数 ① 校准 将示波器按照步骤⑴中所述方法进行校准；打开交流毫伏表电源，调节调零旋钮，使其无外接信号时处于零刻度。 ② 测量信号参数 调整低频信号发生器，使其输出频率为1kHz、有效值为3V的正弦波、三角波和方波，用示波器观察并画出波形。 调整低频信号发生器，使其输出为正弦波，频率为3kHz不变，取电压有效值分别为2V、0.2V、0.02V，用示波器和毫伏表分别测量相应的电压值。测量结果填入表1-2中。 表1-2 正弦信号电压测量数据表 表1-3 正弦信号频率测量数据表 (3) 稳压电源和万用表的使用 接通稳压电源开关，调节直流稳压电源有关旋钮，使其输出电压分别为3V、6V、9V、12V，选择万用表合适档位进行连接，验证电源电压的读数与电压表读数是否一致，分析误差原因。 5. 实验思考题 (1) 根据预习和实验情况，完成