问电路实验十二典型电信号的观察与测量实验详细数据

实验十二 典型电信号的观察与测量 一、实验目的 1. 熟悉低频信号发生器、脉冲信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方法。 2. 初步掌握用示波器观察电信号波形， 定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。 3. 初步掌握示波器、信号发生器的使用。 二、实验说明 1. 正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号，可分别由低频信号发生器和脉冲信号发生器提供。正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T（或频率f）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值Um、周期T及脉宽tk。本实验装置能提供频率范围为20Hz～50KHz的正弦波及方波，并有6位LED数码管显示信号的频率。正弦波的幅度值在0～5V之间连续可调，方波的幅度为1～3.8V可调。 2. 电子示波器是一种信号图形观测仪器， 可测出电信号的波形参数。从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关（Y轴输入电压灵敏度V/div分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的X 轴刻度尺并结合其量程分档（时间扫描速度t /div分档）选择开关，读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数。为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制旋钮，希望在实验中加以摸索和掌握。 一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号的波形和参数。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 双踪示波器 1 2 低频、脉冲信号发生器 1 DG03 3 交流毫伏表 0～600V 1 D83 4 频率计 1 DG03 四、实验内容 1. 双踪示波器的自检 将示波器面板部分的“标准信号”插口，通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的Y轴输入插口YA或YB端，然后开启示波器电源，指示灯亮。稍后，协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等旋钮，使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形；通过选择幅度和扫描速度，并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置，从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率，并与标称值（1V，1KHz）作比较，如相差较大， 请指导老师给予校准。 2. 正弦波信号的观测 (1) 将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮旋至“校准”位置。 (2) 通过电缆线，将信号发生器的正弦波输出口与示波器的YA插座相连。 (3) 接通信号发生器的电源，选择正弦波输出。通过相应调节，使输出频率分别为50Hz，1.5KHz和20KHz（由频率计读出）；再使输出幅值分别为有效值0.1V，1V， 3V（由交流 毫伏表读得）。调节示波器Y轴和X轴的偏转灵敏度至合适的位置，从荧光屏上读得幅值及周期，记入表中。 频率计读数 所测项目 正弦波信号频率的测定 50HZ 1500HZ 20000HZ 示波器“t/div”旋钮位置 一个周期占有的格数 信号周期（s） 计算所得频率（HZ） 交流毫伏表读数 所测项目 正弦波信号幅值的测定 0.1V 1V 3V 示波器“V/div”位置 峰—峰值波形格数 峰—峰值 计算所得有效值 3. 方波脉冲信号的观察和测定 (1) 将电缆插头换接在脉冲信号的输出插口上，选择方波信号输出。 (2) 调节方波的输出幅度为 3. 0VP－P（用示波器测定），分别观测100Hz，3KHz和30KHz方波信号的波形参数。 (3) 使信号频率保持在3KHz，选择不同的幅度及脉宽，观测波形参数的变化。 五、实验注意事项 1. 示波器的辉度不要过亮。 2. 调节仪器旋钮时，动作不要过快、过猛。 3. 调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。 4. 作定量测定时，“t/div” 和“V/div” 的微调旋钮应旋置“标准”位置。 5. 为防止外界干扰， 信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连（称共地）。 6. 不同品牌的示波器,各旋钮、功能的标注不尽相同,实验前请详细阅读所用示波器的说明书。 7.实验前应认真阅读信号发生器的使用说明书。 六、预习思考题 1. 示波器面板上“t/div” 和“V/div”的含义是什么? 2. 观察本机“标准信号”时， 要在荧光屏上得到两个周期的稳定波形， 而幅度要求为五格， 试问Y轴电压灵敏度应置于哪一档位置？“t/div”又应置于哪一档位置？ 3. 应用双踪示波器观察到如图12-1所示的两个波形，YA和YB 轴的“V/div”的指示均为0.5V，“t/div” 指示为20μS， 试写出这两个波形信号的波形参数。 七、实验报告 1. 整理实验中显示的各种波形， 绘制有代表性的波形。 2. 总结实验中所用仪器的使用 方法及观测电信号的方法。 3. 如用示波器观察正弦信号时， 荧光屏上出现图12-2所示的几种情 况时， 试说明测试系统中哪些旋钮 的位置不对？应如何调节？ 4. 心得体会及其它。