电子仪器使用

1、1一、课程简介一、课程简介二、本课程的特点二、本课程的特点三、实验流程三、实验流程四、实验报告内容与要求四、实验报告内容与要求五、成绩评定五、成绩评定六、实验室有关规定六、实验室有关规定2七、实验内容安排七、实验内容安排八、常用器件的识别八、常用器件的识别九、常用仪器的使用九、常用仪器的使用十、本次实验内容十、本次实验内容十一、实验报告要求十一、实验报告要求3n课程名称：课程名称： 电子测试与实验（电子测试与实验（40学时）学时）n教材：教材：电子技术基础实验电子技术基础实验（第三版）（第三版），陈大钦陈大钦 罗杰主编，高等教育出版社罗杰主编，高等教育出版社n配套教材：配套教材：电子技术基础电

2、子技术基础（第五版）（第五版），康华光康华光 主编，高等教育出版社主编，高等教育出版社n网络电子资源:本课程为国家精品资源课程电子线路设计与测试，在爱课网http:/ 可用邮箱注册登陆进行在线学习。4n 要求学生以要求学生以班级班级+姓名别名姓名别名方式登录爱课网，加入方式登录爱课网，加入电子线路设计与测试课程学习社区，参与课程电子线路设计与测试课程学习社区，参与课程教学互动活动。教学互动活动。n 老师将于老师将于16周统计学生学习情况。请各班同学将用周统计学生学习情况。请各班同学将用户名及登陆与互动信息截图发送给老师。户名及登陆与互动信息截图发送给老师。n 登录爱课网学习步骤参见：登录爱课网

3、学习步骤参见：爱课程网站使用过程爱课程网站使用过程stu1.doc文档。文档。n 同学们可截取类似图同学们可截取类似图5.2图片，表明你参加电子图片，表明你参加电子线路设计与测试课程的课程教学活动。要求图片线路设计与测试课程的课程教学活动。要求图片上有（上有（1）你的社区别名，（）你的社区别名，（2）你的互动活动实况）你的互动活动实况（如图（如图5.2红色框所示），（红色框所示），（3）可以核实的你的互）可以核实的你的互动活动记录（未被关闭或删除）。动活动记录（未被关闭或删除）。5 6n理论与实践相结合；理论与实践相结合；n以学生实际操作为主，教师进行必要的讲解、以学生实际操作为主，教师进行必

4、要的讲解、辅导；辅导；n重视基本实验技能和综合应用能力的培养。重视基本实验技能和综合应用能力的培养。7n课前预习课前预习实验目的与要求；实验目的与要求；实验的基本原理，实验电路的设计；实验的基本原理，实验电路的设计；设计实验方案与实验步骤，并组装好实验电路；设计实验方案与实验步骤，并组装好实验电路；根据实验要求设计实验数据记录表格。根据实验要求设计实验数据记录表格。n课上操作、测量、记录课上操作、测量、记录搭建实验测试平台测试方法的设计搭建实验测试平台测试方法的设计观察实验现象与结果仪器使用观察实验现象与结果仪器使用记录实验数据与波形仪器使用记录实验数据与波形仪器使用8n课后总结与分析课后总结

5、与分析处理实验数据处理实验数据绘制图表和波形绘制图表和波形根据实验结果，总结实验结论根据实验结果，总结实验结论完成思考题完成思考题经验与体会经验与体会9n实验课题的名称实验课题的名称n实验目的实验目的n实验电路（含实验元器件及参数）实验电路（含实验元器件及参数）n实验内容与步骤实验内容与步骤n记录的实验数据与波形记录的实验数据与波形n理论值与实验数据的分析及结论理论值与实验数据的分析及结论n实验心得、体会与建议实验心得、体会与建议n思考题思考题:要求回答相关实验思考题，并就实验要求回答相关实验思考题，并就实验中出现的问题现象、原因分析、解决方法进中出现的问题现象、原因分析、解决方法进行描述与分

6、析论证。行描述与分析论证。10n实验报告要求用华中科技大学实验报告纸书实验报告要求用华中科技大学实验报告纸书写，格式规范写，格式规范n实验结果需设计表格记录实验结果需设计表格记录n波形记录在实验报告纸上（需要波形记录在实验报告纸上（需要画坐标系画坐标系）或或坐标纸上坐标纸上，还需记录波形的，还需记录波形的特征参数特征参数（如（如峰值，时间坐标等）峰值，时间坐标等）n 进入实验室后请将实验报告交给学习委员，学习委进入实验室后请将实验报告交给学习委员，学习委员按学号顺序将实验报告整理好后交给老师。员按学号顺序将实验报告整理好后交给老师。n 迟交报告的成绩按正常成绩降一个档次处理。迟交报告的成绩按正

7、常成绩降一个档次处理。1112n平时成绩：占平时成绩：占40%电路设计、安装、测试成绩（以验收记录电路设计、安装、测试成绩（以验收记录为准）为准）实验报告成绩（实验报告成绩（规范化、内容、实验结果、规范化、内容、实验结果、分析结论等）分析结论等）出勤率（出勤率（1/3实验未做的，不准考试）实验未做的，不准考试）注意：注意：平时验收需准备：预习报告（含设计电平时验收需准备：预习报告（含设计电路）、实验电路、测试结果记录，每次验收会路）、实验电路、测试结果记录，每次验收会记录成绩。记录成绩。13n实验操作考试实验操作考试(模拟和数字分开考模拟和数字分开考)：占：占(20*2=)40（开卷（开卷,

8、各各2小时）小时）现场电路安装、测试、实验报告。现场电路安装、测试、实验报告。n笔试部分考试：占笔试部分考试：占20（闭卷）（闭卷）笔试部分：实验原理、仪器使用、测试方法、小笔试部分：实验原理、仪器使用、测试方法、小型电路设计等型电路设计等所有专业，期末到教室统一安排时间考试。所有专业，期末到教室统一安排时间考试。n不重考，只重修！不重考，只重修！14进入实验室，须遵守实验室规章制度；进入实验室，须遵守实验室规章制度；上课前须签名，按学号对号入座；上课前须签名，按学号对号入座；按照学号使用对应号码的万用表；按照学号使用对应号码的万用表；上完课后，每班安排上完课后，每班安排4人做卫生（人做卫生（

9、班长安排班长安排）：）：整理桌面整理桌面：仪器归位、关闭电源、清扫桌面、摆好：仪器归位、关闭电源、清扫桌面、摆好凳子凳子扫拖地面扫拖地面：先扫后拖；：先扫后拖；整理万用表整理万用表：将表笔放好，并按顺序号放入柜内。：将表笔放好，并按顺序号放入柜内。15出现异常情况（如冒烟、异味等）及时报告老师并出现异常情况（如冒烟、异味等）及时报告老师并做相应处理，如切断电源等。做相应处理，如切断电源等。发现仪器有问题，报告老师，确认后在记录本上做发现仪器有问题，报告老师，确认后在记录本上做好登记。好登记。无故旷课累计达总学时数三分之一的，本课程重修。无故旷课累计达总学时数三分之一的，本课程重修。课程任务提前

10、完成者，老师验收后可以提前离开实课程任务提前完成者，老师验收后可以提前离开实验室，或可以不来实验室。验室，或可以不来实验室。不能在实验室内吃东西不能在实验室内吃东西。16电子仪器使用（半波整流电路和移相网络的电子仪器使用（半波整流电路和移相网络的搭建与测试）搭建与测试） （第（第7周）周）基本运算电路基本运算电路 （第（第8周）周） 单级共射放大电路单级共射放大电路 （第（第9周）周） 波形发生与精密全波整流电路（第波形发生与精密全波整流电路（第10周）周） 模拟部分操作考试模拟部分操作考试 （第（第11周）周）17与非门参数测试与组合逻辑电路设计与非门参数测试与组合逻辑电路设计 （第（第1

11、12 2周）周）集成触发器集成触发器 （第（第1 13 3周）周） 计数、译码、显示电路（第计数、译码、显示电路（第1 14 4周）周） 移位寄存器应用移位寄存器应用 （第（第1 15 5周）周） 数字部分操作考试数字部分操作考试 （第（第1 16 6周）周）笔试（闭卷）笔试（闭卷） （学校统一安排）（学校统一安排）18n电阻、电位器、电容电阻、电位器、电容n二极管、发光二极管、三极管二极管、发光二极管、三极管n共阴共阴7 7段显示器段显示器 n集成电路集成电路自学内容：精品课程授课录像元器件使用简介http:/ 功能类型功能类型n 额定功率额定功率n 标称阻值标称阻值n 产品精度产品精度20

12、黑黑 棕棕 红红 橙橙 黄黄 绿绿 蓝蓝 紫紫 灰灰 白白 金金 银银 本色本色 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 10 15例：例：绿绿 棕棕 黑黑 棕棕 金金 5 1 0 1 5510X105.1K 1 2 3 4 容许误差容许误差 倍率倍率 第第 1 1、2 2 位位有效数字有效数字 1 2 3 4 容许误差容许误差 倍率倍率 第第 1 13 3 位位有效数字有效数字 5 21n 电位器的电位器的1、3脚为固定端，脚为固定端，2脚是滑动端脚是滑动端n R12+R23=R13 n 102=1Kn 104=100K 13 固定端2-滑动端222-滑动端213 固定端32123n 功

13、能类型功能类型n 额定工作电压额定工作电压n 标称电容量标称电容量C 1103瓷片电容容量较小(多在1mF以下) 10X103pF10000pF 无极性+C210uF电解电容 容量较大(1mF以上) 10mF 有极性24n 小于小于10000pF10000pF的电容，一般只标明数值而省略单的电容，一般只标明数值而省略单位例如：位例如：330330表示表示330pF330pFn 10000pF10000pF1 1m mF之间的电容，采用之间的电容，采用m mF为单位（往为单位（往往也省略），它以小数标印，或以往也省略），它以小数标印，或以1010乘以乘以1010n npFpF标印例如：标印例如：

14、0.330.33表示表示0.330.33m mF，104104表示表示10 x 10 x 10104 4pF= 10pF= 105 5pF =0.1pF =0.1m mF，3n93n9表示表示3.9nF3.9nF即即3900pF3900pFn 电解电容器以电解电容器以m mF为单位标印为单位标印25（附录（附录D， P327） 有极性有极性 有极性有极性(导通发光导通发光) 26（附录D， P327） 极性以万用表测量为准，注意如果用数字万用表测量，少用小电阻档测，而应用测PN结的专用档位（有二极管符号）：负向显示无穷大；正向显示导通电压（此时红表笔端即P极）27导通电压：硅二极管 0.60.

15、7V发光二极管 1.7V左右锗二极管 0.20.3V28 发光二极管发光二极管管压降大致为管压降大致为1.7V1.7V左右（具体值可见教材表左右（具体值可见教材表0.1），），同时其同时其导通电流限定导通电流限定在在20mA20mA以下，以下，太大会损坏发光管。故实际用发光太大会损坏发光管。故实际用发光二极管二极管必须串接限流电阻必须串接限流电阻！可以根！可以根据加在其上的电压范围减去管压降，据加在其上的电压范围减去管压降，计算出限流电阻范围。如数字实验计算出限流电阻范围。如数字实验电路部分，输入电压约为电路部分，输入电压约为5V5V时，限时，限流电阻常用流电阻常用20020

16、0500500W W。29Q1PNPcbeQ2NPNebc管脚朝下，管底朝上，从离定位销最近的管脚开始，顺时针方向依次为e-b-c可以用万用表hFE专用档 测b值来初步确定管子好坏。EBC带定位销30P137图图5.18.1 注意连接限流电阻！31n 主要技术：TTL、CMOS、ECLn 外形封装：圆型、扁平型、双列直插型 n 引脚识别：以正面字序或缺口下方定位 1，逆时针转一圈。缺口178141 8 7 6 5 1 2 3 4 741 单运算放大器 半圆缺口 741 不要把半圆缺口和尾部的圆形凹点混淆！3233n万用表万用表n稳压电源稳压电源n函数信号发生器函数信号发生器n示波器示波器n面包

17、板面包板自学内容：精品课程授课录像仪器使用http:/ 务必如务必如此操作，此操作，否则可能否则可能会产生不会产生不通电的故通电的故障障不可不可思议但确思议但确有冤例！有冤例！37 R1 + A RF vI RF vORF +12V -12V 4 11 12V12V稳压电源1-12V+12VGND 0VLM324共地：将电源，信号源，测试仪器（示波器），被测试电路四者的地连接到一起，形成统一的0电位参考平面。 电源通常使用步骤：先调好规定值，关上电源！接线，核对无误后开电源。有短路立即关电源再查线。38A都弹出使表头显电压；B弹出使双独立，需要并串时在外部线联；中间的地是指机壳地（即强电中的大

18、地，和弱电课程中的信号地是两回事），不要连接！39 R1 Rf 180kW 100kW vO 2 3 6 7 4 -15V +15V 741 稳压电源215V15V共地：将电源，信号源，测试仪器（示波器），被测试电路四者的地连接到一起，形成统一的0电位参考平面。 注意：先调好双15V，关上电源！接线，核对无误，再开电源。正、负电源千万不能接反！GND 0V404142信号波形类型选择信号波形类型选择频率调节43对称性旋钮直流偏置幅度控制4445主函数 波形 输出波形调节区频率调节区外部计数输入波形，频率显示区幅值，幅度显示区附属波形输出幅度调节区电源开关及附属波形调节区域调制功能选择及调节区信

19、号发生器幅频显示仅做参信号发生器幅频显示仅做参考，读数要看示波器考，读数要看示波器46波形输出示波器 正弦波 三角波 方波 做波形发生时调制功能区不能打开,即两竖排八只灯无灯亮. 47正弦波扭率变化三角波斜率变化方波占空比变化占空比调节范围：2080%48仪器额定输出频率范围:0.2Hz 5MHz设定频率首先是确定设定频率首先是确定所要设置所要设置的频率在哪个的频率在哪个频段频段，用，用频档选择频档选择 即 频率粗调： 有八档有八档,分别代表分别代表: X1Hz,X10Hz,X10MHz;参考上方 频段和频率频段和频率 显示显示， 再旋调再旋调频率微调频率微调调定频率值调定频率值49开机开机状

20、态下（默认衰减倍数为0），旋幅度幅度调节钮调节钮可调范围仅可调范围仅 0.8Vpp20Vpp。要更小要更小mv级信号，用级信号，用衰减选择衰减选择按键，有按键，有 四档：四档：0dB / 20dB / 40dB/ 60dB，有显示，各对，有显示，各对应应 衰减：无衰减：无 /10倍倍 /100倍倍 /1000倍。倍。（请自复习（请自复习dB）(3) 幅度调节幅度调节 受受 直流电平直流电平 影响，影响，高直流电高直流电平会导致大幅度信号顶部失真平会导致大幅度信号顶部失真。50(3) 幅值选择幅值选择键仅作用于正弦波，是Vpp峰峰值与Vrms有效值的显示切换.（Vrms值 2.8 =Vp-p值；

21、请复习交流有效值后自试自测）(4) 直流电平直流电平钮，非常关键，但仪器上没有对钮，非常关键，但仪器上没有对应效果显示！必须靠示波器观测，故应效果显示！必须靠示波器观测，故和示波器和示波器相关操作一起讲相关操作一起讲 高直流电平会导致大幅度信号顶部失真。51数字同步信号输出TTL波形3V的CMOS波形15V的CMOS波形TTL信号输出在数字实验部分才会用到，模拟实验部分只要注意不要误用同步输出口即可。52显示区菜单按钮垂直控制区功能区触发区水平控制区自动设置获取显示测定光标辅助功能存储/调出校准信号AUTOSET：自动调整常规扫描显示设定，应学会熟练地手工调节，少用它！53不正常触发正常触发a

22、b5455n对于触发，目前只需关注选定的触发信源必须有稳定信号接入，其他自动即可。n操作技巧：当双踪示波器同时观测电路输出和输入信号时，常将电路输入信号（即信号发生器的输出）接到CH1缺省触发源，这样能保证稳定触发-信号发生器显然比临时搭建的电路要稳定可靠。n如果反过来接，当电路出问题，其输出不正常会使得触发无效，让两路信号显示都不正常。即使用上AUTOSET也无法稳定-AUTOSET也是要靠触发来调整设置的。5657测量菜单可以让示波器自动测量显示各测量菜单可以让示波器自动测量显示各通道信号的通道信号的整体特性参数整体特性参数，我们常用，我们常用的是的是频率和峰峰值频率和峰峰值。581。实验

23、中记录的交流信号整体参数必须是示波器测出的，不能用信号发生器的显示数据来代替！2。通道菜单的探头设定1X 10X直接影响测量值。3。测量菜单只测量整体参数，特定个性参数还是要由数格子或其他方法得出。59CH2零电平位置CH1零电平位置CH1/CH2垂直灵敏度刻度格线触发电平水平灵敏度60n 信号如下图，用信号如下图，用Measure功能得出峰峰值功能得出峰峰值1.8V，但由于上下不对称，峰峰值不能反映信号特征，但由于上下不对称，峰峰值不能反映信号特征，必须用其他方法读值。必须用其他方法读值。n 屏幕左下方指示屏幕左下方指示CH1：500mV，表示通道，表示通道1的的垂直灵敏度为垂直灵敏度为50

24、0mV/div(一大格一大格)，故可读出，故可读出正峰2.5/2.6/2.4格，对应1.2/1.3V。负峰 1.1/1.2格，即-0.55/-0.6V61n 特殊个性参数也可以用Cursor功能按键及相关操作来测量，请自学自练实验大纲要求掌握。n 精度要求不高时用方格法足以，且更方便。6263首项基本保持选定“采样”用平均值获取方式会让波形好看些，但会导致某些波形特性失真，一般不用！偶尔为配合cursor功能临时用16次平均获取，用完后还原为 采样方式！64首项请选“矢量”方式而非“点”“格式”缺省为YT，当需要双通道互成坐标系的X-Y显示方式时可改此项(以后有相应实验再说)65 f (t)

25、= 1 + 2 sinw wt 信号信号 直流分量直流分量 交流分量交流分量信号发生器信号发生器 直流电平直流电平 (offset) 峰峰值峰峰值(Vpp)示波器要能观察到左图所示正确信号波形必须适当设定通道耦合（直流/交流）交流耦合(隔直)1tv1vOffset=1v,Vpp=0V直流信号(直流电压)(v)-2v1tv2vOffset0v，峰峰值4V(幅度2V)(纯)交流信号f=500Hz(v)1tv1v3v-1vf=500Hz(v)Offset1V，峰峰值4Vf(t)信号+图中1 是示波器CH1的0电平指示66”关”正负自动对称 刚打开 旋到底 示波器必须设置为直流耦合，否则不会体现信号中

26、直流电平高低变化为避免波形削顶,幅度应适当调小；67 示波器示波器通道菜单首项通道菜单首项就是就是耦合设置应设定耦合设置应设定耦合耦合-直流直流以便正确观察实际信号。以便正确观察实际信号。只有只有特殊情况下才使用特殊情况下才使用耦合耦合-交流交流，此，此时示波器内部对信号隔直时示波器内部对信号隔直(令其令其offset=0)后再显示后再显示仅仅改仅仅改变显示结果变显示结果，并不影响外部信号本身的，并不影响外部信号本身的offset。1tvOffset12V，峰峰值1V若用直流耦合：灵敏度大(5v/格)则交流分量看不清(才1小格)；灵敏度小(2v/格)则交流波形在屏幕外(0v之上6大格处)如此若

27、主要目的在看清交流分量的波形，可以用交流耦合，调小灵敏度(500mv/格)。1tv此时可以看清交流分量的波形，但应该说显示的并不是原真实信号。若用示波器measure来测交流信号中的直流分量(偏置)电压值应该用“平均值”68控制区控制区显示区显示区测量专区测量专区电源开关通道通道1通道通道269自动测量选项自动测量选项通道标记通道标记波形波形运行状态运行状态水平时基水平时基采样采样/存储深度存储深度波形存储器波形存储器触发位置触发位置触发位移触发位移触发方式触发方式触发源触发源触发电平触发电平自动设置菜单自动设置菜单CH1垂直档位垂直档位CH2垂直档位垂直档位usb 识别标志识别标志系统时间系

28、统时间触发电平指示触发电平指示70独立采集运行控制按键独立采集运行控制按键菜单操作菜单操作旋旋+按钮按钮主菜单控制区域主菜单控制区域水平控制区域水平控制区域垂直控制区域垂直控制区域触发控制区域触发控制区域 外触发输入通道探头校准信号接点探头校准信号接点二级屏幕菜单控制区71AUTOSET：自动设定：自动设定-常规常规扫描显示配置，方便有用但扫描显示配置，方便有用但并非万能！故不要依赖它！并非万能！故不要依赖它！ 应逐步学会熟练地手工应逐步学会熟练地手工调节以显示出正确波形。调节以显示出正确波形。独立采集运行控制按键独立采集运行控制按键72小结小结入门入门 n 加电等启动完成；加电等启动完成；右

29、面板主菜单右面板主菜单Utilitylanguage简中；n 右面板主菜单右面板主菜单Storage缺省设置；n 两通道都接两通道都接自检信号信号AUTO&确认（确认（选第选第1或第或第2项项）；）； 无自检方波先先换探头线，仍无波形请上报后换桌，仍无波形请上报后换桌n 有波形示波器没问题，继续有波形示波器没问题，继续检查信号源；都；都ok则则接电路n CH1接信号源输出即电路输入信号，接信号源输出即电路输入信号，CH2接电路输出；接电路输出； 触发菜单触发信源CH1；旋旋触发电平钮使波形显示（使波形显示（触发电平在触法触发电平在触法源波形峰峰值以内）源波形峰峰值以内）；n 按按CH1

30、菜单键，看看是否，看看是否直流耦合，探头倍率是否倍率是否x1； 按按左面板Menu键调出对键调出对CH1的水平测量项的水平测量项频率，再按再按此此Menu键继续调对键继续调对CH1的垂直测量项的垂直测量项最大值&最小值。n 按按CH2菜单键，直流耦合，直流耦合&探头探头x1；左；左Menu测量最大测量最大/小值小值n 按按右面板主菜单面板主菜单Measure键键，菜单第2项独立频率计-CH2n 再根据被观测再根据被观测信号预期参数参数 手工调整 水平水平oror垂直设置。垂直设置。73747576n仪器的使用练习仪器的使用练习n简单电路的搭建与测试简单电路的搭建与测试77n示波

31、器的使用练习示波器的使用练习n函数信号发生器的使用练习函数信号发生器的使用练习n直流稳压电源输出电压调节直流稳压电源输出电压调节78（1 1）检查与校准；）检查与校准；（2 2）观察和测量交流电压；观察和测量交流电压；（3 3）测量直流电压；测量直流电压；（4 4）测量交流电压的周期（频率）测量交流电压的周期（频率）. .79 （1 1）信号发生器输出频率及指示检查；）信号发生器输出频率及指示检查； （2 2）信号发生器输出幅度指示检查；）信号发生器输出幅度指示检查； （3 3）信号发生器输出衰减的检查；）信号发生器输出衰减的检查； （4 4）信号发生器直流电平的检查）信号发生器直流电平的检查. .80 （1 1）输出正电压）输出正电压12V12V； （2 2）输出）输出-12V-12V电压；电压； （3 3）输出）输出12V12V电压；电压； （4 4）输出）输出+5V+5V电压电压. . 8182要求：要求：输入信号为输入信号为Vipp=4v，fi=2KHz，offset= -1V的正弦波。利用双踪示波器的正弦波。利用双踪示波器直流耦合直流耦合方方式测量