实验一、常用电子仪器的使用
一、实验目的
1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。
二、实验原理
在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。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。 1．信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领： 1）按下电源开关。 2）根据需要选定一个波形输出开关按下。 3）根据所需频率，选择频率范围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。 4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意：信号发生器的输出端不允许短路。 2．交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领： 1）为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。
2）读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取0～10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取0～3标度尺上的示数。 3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。 3．双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领：
1）时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和水平（←→）位移旋钮，将时基线移至适当的位置。
2）清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，一般能看清楚即可）。
3）示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式，属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”，作单踪显示时，可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮按下。属双踪显示的有“交替”和“断续”，作双踪显示时，为了在一次扫描过程中同时显示两个波形，采用“交替”显示方式，当被观察信号频率很低时（几十赫兹以下），可采用“断续”显示方式。 4）波形的稳定为了显示稳定的波形，应注意示波器面板上控制按钮的位置：a）“扫描速率”
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（t/div）开关------根据被观察信号的周期而定（一般信号频率低时，开关应向左旋。反之向右旋）。b）“触发源选择”开关------选内触发。c）“内触发源选择”开关------应根据示波器的显示方式来定，当显示方式为单踪时，应选择相应通道（如使用Y1通道应选择Y1内触发源）的内触发源开关按下。当显示方式为双踪时，可适当选择三个内触发源中的一个开关按下。d）“触发方式”开关------常置于“自动”位置。当波形稳定情况较差时，再置于“高频”或“常态”位置，此时必须要调节电平旋钮来稳定波形。 5）在测量波形的幅值和周期时，应分别将Y轴灵敏度“微调”旋钮和扫描速率“微调”旋
钮置于“校准”位置（顺时针旋到底）。
三、实验设备
1、信号发生器2、双踪示波器3、交流毫伏表4、万用表
四、实验内容 1．示波器内的校准信号 用机内校准信号（方波：f=1KHzVP—P=1V）对示波器进行自检。 1）输入并调出校准信号波形 ①校准信号输出端通过专用电缆与Y1（或Y2）输入通道接通，根据实验原理中有关示波器的描述，正确设置和调节示波器各控制按钮、有关旋钮，将校准信号波形显示在荧光屏上。 ②分别将触发方式开关置“高频”和“常态”位置，然后调节电平旋钮，使波形稳定。 2）校准“校准信号”幅度 将Y轴灵敏度“微调”旋钮置“校准”位置（即顺时针旋到底），Y轴灵敏度开关置适当位置，读取信号幅度，记入表1—1中。 表1—1 标准值 实测值 幅度 0.5VP—P 0.5VP—P 频率 1KHz 1KHz 3）校准“校准信号”频率 将扫速“微调”旋钮置“校准”位置，扫速开关置适当位置，读取校准信号周期，记入表1—1中。 2．示波器和毫伏表测量信号参数 令信号发生器输出频率分别为500Hz、1KHz、5KHz，10KHz，有效值均为1V（交流毫伏表测量值）的正弦波信号。 调节示波器扫速开关和Y轴灵敏度开关，测量信号源输出电压周期及峰峰值，计算信号频率及有效值，记入表1—2中。 表1—2 信号电信号频示波器测量值 压值 率值 周期（ms） 频率（Hz） 峰峰值（VP—P） 有效值（V） 1V 500Hz 0.5×4 500 0.5×5.8 1.03 1V 1KHz 0.2×5 1000 0.5×5.8 1.03 1V 5KHz 0.05×4 5000 0.5×5.8 1.03 1V 10KHz 0.02×5 10000 0.5×5.8 1.03 3．交流电压、直流电压及电阻的测量 1）打开模拟电路实验箱的箱盖，熟悉实验箱的结构、功能和使用方法。
2）将万用表水平放置，使用前应检查指针是否在标尺的起点上，如果偏移了，可调节“机械调零”，使它回到标尺的起点上。测量时注意量程选择应尽可能接近于被测之量，但不能小精心整理
于被测之量。测电阻时每换一次量程，必须要重新电气调零。
3）用交流电压档测量实验箱上的交流电源电压6V、10V、14V；用直流电压档测量实验箱上的直流电源电压±5V、±12V；用电阻档测量实验箱上的10Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ电阻器，将测量结果记入自拟表格中。 标称值 实测值 交流电压（V） 6 10 14 ＋12 直流电压（V） －12 万用表V 50V 3 10V ×1 ＋5 －5 电阻（Ω） 10 1K 10K 测量仪万用表 表 档位 10V 50V （量程） 刻度线 4 2 2 序号 万用表Ω ×100 1 ×1K 五、实验报告 1．画出各仪器的接线图。 答：各仪器的接线图如下： 或 2．列表整理实验数据，并进行分析总结。 表1—1的实验数据与标准值完全相同，表1—2的实验数据中与示波器测得的有效值（1.03V）与毫伏表的数据（1V）略有出入（相对误差3%）。产生误差的原因可能是： （1）视觉误差 （2）仪表误差 3．问答题： 1）某实验需要一个f=1KHz、ui=10mv的正弦波信号，请写出操作步骤。 答：操作步骤： ①将信号发生器和交流毫伏表的黑夹子与黑夹子相接，红夹子与红夹子相接。在开机前先将交流毫伏表量程开关置于较大量程处，待接通电源开关开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。 ②按下信号发生器的正弦波形输出开关，选择频率范围1K开关按下，然后分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显示屏上显示1KHz即可。 ③调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。交流毫伏表量程选择“30mV”档，读数从“0~3”标尺上读取。
2）为了仪器设备的安全，在使用信号发生器和交流毫伏表时，应该注意什么？ 答：①在使用信号发生器时，应该注意信号发生器的输出端不允许短路。
②在使用交流毫伏表时，为了防止过载损坏仪表，在开机前和输入端开路情况下,应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。 3）要稳定不同输入通道的波形时，应如何设置内触发源选择开关？ 答：要稳定不同输入通道的波形时，可按下表设置内触发源选择开关？ 显示方式 单踪显示 双踪显示 垂直方式开关 Y1 Y2 Y1+Y2 交替 断续 内触发源开关选择 Y1或Y1/Y2 Y2或Y1/Y2 Y1或Y2 Y1或Y2 精心整理
面板上其余按钮在释放（弹出）位置 4）一次实验中，有位同学用一台正常的示波器去观察一个电子电路的输出波形，当他把线路及电源都接通后，在示波器屏幕上没有波形显示，请问可能是什么原因，应该如何操作才能调出波形来？ 答： 可能原因 解决方法 1、线路方面存在故障 排除故障 2、示波器使用不当 ①亮度太弱 顺时针调节辉度旋钮使亮度增加 ②位移旋钮位置不当 调节垂直（↑↓）位移和水平（←→）位移旋钮 ③Y轴灵敏度位置不当 根据被测信号的幅度，适当调整Y轴灵敏度位置 ④扫描速率开关位置不当 根据被测信号的频率，适当调整扫描速率开关位置 ⑤耦合方式在接地位置 耦合方式选择DC ⑥显示方式与输入通道不符 重新设置 ⑦接线不当或接触不良 重新接线或使之接触良好
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