理论教育 电子学认识实验探索

电子学认识实验探索

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.2电子技术实验中测量仪器连接图直流稳压电源:为电路提供能源。表3.2交流电压幅值、频率测试表注意:灵敏度微调旋钮和扫描速度微调旋钮必须置于标准位置。图3.4李萨如图形测量频率原理连接图4)预习要求实验前必须预习实验中要使用的各种电子仪器的使用说明和注意事项等有关内容。

电子学认识实验探索

电子技术实验里,测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时,最常用的电子仪器有:示波器、函数信号发生器、直流稳压电源晶体管毫伏表、数字式(或指针式)万用表等,如图3.2所示。

图3.2 电子技术实验中测量仪器连接图

直流稳压电源:为电路提供能源

函数信号发生器:为电路提供各种频率和幅度的输入信号。

示波器:用来观察电路中各点的波形,以监视电路是否正常工作,同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。

晶体管毫伏表:用于测量电路的输入、输出交流信号的有效值

数字式(或指针式)万用表:用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。

1)实验目的

通过实验,学会常用仪器的操作与使用,初步掌握用示波器测量交流电压的幅值、频率、相位和脉冲信号的有关参数。

2)实验设备

(1)直流稳压电源(YB1732C2A)     一台

(2)函数信号发生器(YB1603P)一台

(3)双踪示波器(YB4320C)一台

(4)晶体管毫伏表(YB2172/YB2173)一台

(5)指针式万用表(MF-47)一只

3)实验内容

(1)直流稳压电源(YB1732C2A)的使用

YB1732C2A型直流稳压电源具有恒压、恒流工作功能及串联(并联)主从工作功能。中间一路为主路,右边为从路,左边为5 V固定输出。

①接通电源开关,使两路电源分别输出+16 V和-5 V,用万用表“DCV”挡测量输出电压的值。

②分别使稳压电源输出+40 V、±12 V,重复上述过程。

③从左路电源输出固定+5 V电压。

(2)YB4320C型示波器的使用

①熟悉示波器面板上各开关、旋钮和按键的作用。接通电源后,找到扫描线,调节各旋钮、开关,观察扫描线有何变化。当把“X-Y”按键按下时,扫描线消失,为什么?

②示波器的自校:将示波器附件探头分别接到“校准信号”(CAL)端口和“CH1”或“CH2”输入端。示波器面板上各按键和旋钮调节如下:

按照信号输入的端口按下相应的CH1(CH2)键,“扫描方式”置于“自动”(AUTO),“伏特/格”(VOLTS/DIV)置于0.1 V/div,“秒/格”(TIME/DIV)置于0.2 ms/div,“水平位移”和“垂直位移”旋钮居中,荧光屏上将出现如图3.3所示波形。

(www.daowen.com)

图3.3 示波器测量本机校准信号

由图可见,其“峰-峰”电压值、周期、频率分别为

UP-P=5 div×0.1 V/div=0.5 V=500 mV

T=5 div×0.2 ms/div=1 ms

f=1/T=1 kHz

(3)交流信号电压幅值、频率的测量

调节函数信号发生器(YB1603P)输出三种频率分别为1 kHz、10 kHz、50 kHz的正弦波,通过晶体管毫伏表(YB2172/YB2173)测量其电压有效值分别为40 mV、800 mV、2 V,适当调节示波器旋钮使得示波器屏幕上能观察到完整、稳定的正弦波,完成表3.2。

表3.2 交流电压幅值、频率测试表

注意:灵敏度微调旋钮和扫描速度微调旋钮必须置于标准位置(顺时针旋转到底)。

(4)用李萨如图形来测定信号的频率,仪器的连线如图3.4(a)所示。

图中函数信号发生器(Ⅱ)作为未知频率fY的信号,从示波器“CH2”输入端输入,函数信号发生器(Ⅰ)作为已知频率fX的信号,用电缆从“CH1”插座输入,按下“X-Y”控制键。调节函数信号发生器(Ⅰ)的频率fX,当fX与fY之间成一定倍数关系时,屏幕上就能显示李萨如图形,由该图形及fX的读数即可测定出被测信号的频率fY。例如显示的图形如图3.4(b)所示。由李萨如图形确定未知频率的方法是:在图形上画一条水平线和一条垂直线,它们与图形的最多交点数分别为nX=2,nY=2,若fX=2 kHz,则被测信号频率为:

fY=(nX/nY)×fX=(2/2)×2 kHz=2 kHz

为了便于读数,通常取nX/nY成简单的倍数,如取1、2、3、4等值。

图3.4 李萨如图形测量频率原理连接图

4)预习要求

实验前必须预习实验中要使用的各种电子仪器的使用说明和注意事项等有关内容。

5)实验报告

(1)说明各种常用电子仪器的使用方法及所测参数的类型。

(2)记录有关测试参数,画出有关测试图形。

6)思考题

(1)使用示波器时若要达到如下要求,应调节哪些旋钮和开关?

波形清晰;亮度适中;波形稳定;移动波形位置;改变波形的个数;改变波形的高度;同时观察两路波形。

(2)用示波器测量直流信号时应注意什么问题?

(3)用示波器测量信号的频率与幅值时,如何保证测量精度?

(4)用示波器测量交、直流混合波形的信号时,输入信号耦合方式如选交流(AC)或直流(DC),屏幕波形各代表什么含义?

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