实验四常用电子仪器的使用练习

1、实验三常用电子仪器的使用练习一、实验目的1 .了解Multisim中虚拟示波器、虚拟函数信号发生器与虚拟交流毫伏表的主要性能和使用方法。2 .初步掌握用双通道虚拟示波器观察信号波形及测量信号参数的方法。二、实验原理Multisim虚拟实验提供了很多仪器仪表，如万用表、函数发生器、功率表、示波器、波特图仪、频率计等。在电子技术实验中大都使用双踪示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、万用表来完成电子电路的静态和动态工作情况的测量。根据测量参数的不同：如直流、交流电压、电流、频率、相位等等，实验中要对各种电子仪器仪表进行综合使用。首先要搞清楚各种电子仪器仪表的主要性能、基本技术指标、正确使用方法。在使

2、用过程中，要以连线简洁、调节顺手、观察读数方便等为原则，进行合理布局。图1是各仪器与被测对象之间的连接图，为防止外界电磁场和工频干扰，示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的引线通常使用屏蔽线或专用电缆线，这种线的外层金属编织线为屏蔽层，与仪器的公共接地端连接在一起。测量时，各仪器的公共接地端(黑夹子)应连在一起，如图1中所示，此种连接方法称共地连接。直流电源的接线用普通导线。1、示波器的使用(1)用虚拟双通道示波器测量信号电压、周期和频率如图2所示，交流电源参数为有效值：15V,频率：50Hz,采用双通道示波器的A通道测量交流电源参数。仿真开始后，双击示波器图标，可以看到如图3所示的示波器测试结

3、果。调整Timebase,可以调整每一个对应的时间，可以将波形拉长或缩短，此处我们显示两个波形，时间轴的Scale设为5ms/Div;调整ChanelA下方的Scale可以调整波形的横向标尺，拉长或缩短波形，一般情况下，调整标尺，使示波区域能够现实两个周期的波形。图3包含直流分量的信号波形测量将红色和蓝色的标线在图中移动，尽量使其处于信号的峰值和谷值处，即半个周期处，则可以直接显示出电压的峰值约为21.212V,半个周期T的时间为9.949ms。所以，可以计算输入信号电压的周期与频率为：周期：T29.94919.898ms频率：fT 19.898 10 350.26Hz可见，峰值电压为U26.

4、210V；谷值电压为U16.213V;峰谷值之差U为UUU42.423V。所以可以计算其中的直流分量U为:1U-AU-U5.002V2交流分量的峰、谷值电压分别为UUU21.108V；UUU21.215Vo(2)相位的测量两同频率的被测信号分别送入通道A和B,电路图如图4所示。图4测量相位差的电路图仿真结果见图5、图6。由图5可以周期T为20.026ms；由图6可知曲线B落后曲线At4.209ms。则二波形的相位差为：360T图5示波器测量周期图6:示波器测量相位差除基本函数信号发生器之外，Multisim8还提供了安捷伦（Agilent）函数发生器和泰克(Tektronix)函数发生器，同学

5、们可以自行学习。2、函数信号发生器函数信号发生器是用来产生正弦波、方波和三角波信号的仪器，对于三角波和方波可以设置其占空比(Dutycycle)大小，对偏置电压的设置(Ofset)可将正弦波、方波和三角波叠加到设置的偏置电压上输出。其图标和面板如图7所示。2f -rarI f f f I图7基本函数信号发生器图标和面板除基本函数信号发生器之外，Multisim8还提供了安捷伦(Agilent)函数发生器和泰克(Tektronix)函数发生器，同学们可以自行学习。3、交流毫伏表交流毫伏表主要用于测量正弦交流电压的有效值，在Multisim中没有单独的交流毫伏表，通过双击电压表图标，更改其中的参数

6、，则可以将电压表设为交流表或者直流表，如图7所示。且电压表不在仪器仪表列表中，在“指示”模块中。- U1 - DC -图7虚拟毫伏表使用时需要注意电压表内阻值的设置，当需要测量的电路电阻值很大时，可以通过调高电压表内阻值来提高测量精度；但是当被测量电路的电阻值不是很大时，调高电压表内阻值可能会带来软件运行的错误。三、预习要求1 .阅读“Multisim使用指南”中的“示波器、函数信号发生器”及“电压表”的使用说明，熟悉仪器面板各调节钮的作用。2 .正弦波信号的有效值与峰峰值的关系为：。正弦波信号电压的有效值U=1V,则峰值Up-p=V。3 .正弦波信号的有效值用表测量，峰峰值用测量。4 .改变

7、波形在屏幕上显示的幅度，要调节;改变波形在屏幕上显示的周期个数，要调节。5 .Multisim基本函数信号发生器有哪几种基本输出波形？频率在多少范围内可调?信号峰峰值最大是多少？折合多大的有效值？6 .交流毫伏表是用来测正弦波电压还是非正弦电压？工作频率范围是多少？可否测直流电压？四、实验内容1.测量正弦波的幅值和频率(1)测频率(周期)调节函数发生器，输出频率分别为200Hz、5kHz、10kHz、100kHz,用交流毫伏表测得有效值均为1.414V的正弦波，用示波器测量上述信号并记入表1,并给出5KHz信号的周期、频率测量过程图片以及必要的计算过程：表1频率测量正弦波信号频率光标测量值周期频率200Hz5kHz100kHz(2)测峰峰值调节函数发生器，输出频率为1kHz,输出幅值分别为5mV200mM2V的正弦波，用示波器测量上述信号并记入表2。表2峰峰值测量正弦波信号功效值峰峰值格数(div)垂直灵敏度(V/div)光标测量峰峰值(mv)或(v)计算有效值(v)5mV200mV2V2、测量同频率信号的相位差100Hz、被测电路为RC移相电路，实验电路如图8所示。函数信号发生器输出频率为幅值为10V,偏置电压为0的正弦波，经RC移相电路可获得频率相同而相位不同的正弦信号，用示波器测出这两个信号的相位差，并记入