A3、常用电子仪器的使用(一)2014

常用电子仪器的使用（一）2023/2/6东南大学电工电子实验中心12023/2/6东南大学电工电子实验中心2一、实验目的掌握示波器、函数发生器、交流毫伏表的作用、使用方法、注意事项和面板上主控制件的名称及作用；掌握几种典型信号的幅值、有效值、周期等参数的测量方法。2023/2/6东南大学电工电子实验中心3二、仪器使用简介1.示波器(数字示波器404)2023/2/6东南大学电工电子实验中心42023/2/6东南大学电工电子实验中心5主要按键以及旋钮的功能如下:(1)电源开关:按入此开关，仪器电源接通，指示灯亮。(2)辉度、聚焦:用以调节示波管电子束的焦点，使显示的光点成为细而清晰的圆点。(3)校准信号:此端口输出幅度为0.5V，频率为1kHz的方波信号2023/2/6东南大学电工电子实验中心6(4)垂直位移:用以调节光迹在垂直方向的位置。(5)垂直方式:选择垂直系统的工作方式。CH1：只显示CH1通道的信号。CH2：只显示CH2通道的信号。交替：用于同时观察两路信号，此时两路信号交替显示，该方式适合于在扫描速率较快时使用;

断续：两路信号断续工作，适合于在扫描速率较慢时,同时观察两路信号。叠加：用于显示两路信号相加的结果，当CH2极性开关被按入时，则两信号相减。CH2反相：按入此键，CH2的信号被反相。2023/2/6东南大学电工电子实验中心7(6)灵敏度选择开关（VOLTS/DIV）:选择垂直轴的偏转系数，从2mV/div～10V/div分12个档级调整，可根据被测信号的电压幅度选择合适的档级(7)微调:用以连续调节垂直轴偏转系数，调节范围≥2.5倍，该旋钮逆时针旋足时为校准位置，此时可根据“VOLTS／DIV”开关度盘位置和屏幕显示幅度读取该信号的电压值。(8)耦合方式（ACGNDDC）垂直通道的输入耦合方式选择，AC：信号中的直流分量被隔开，用以观察信号的交流成份；DC：信号与仪器通道直接耦合，当需要观察信号的直流分量或被测信号的频率较低时应选用此方式，GND输入端处于接地状态，用以确定输入端为零电位时光迹所在位置。2023/2/6东南大学电工电子实验中心8(9)水平位移:用以调节光迹在水平方向的位置。(10)电平:用以调节被测信号在变化至某一电平时触发扫描，调节电平可使波形稳定的显示在屏幕上。2023/2/6东南大学电工电子实验中心9(11)极性:用以选择被测信号在上升沿或下降沿触发扫描。(12)扫描方式:选择产生扫描的方式。自动：此方式适合观察频率在50Hz以上的信号。常态：当被测信号频率低于50Hz时，必须选择该方式。锁定：仪器工作在锁定状态后，无需调节电平即可使波

形稳定的显示在屏幕上。单次：用于产生单次扫描，当触发信号输入时，扫描只

产生一次，下次扫描需再次按动复位按键。2023/2/6东南大学电工电子实验中心10(13)×5扩展:按入后扫描速度扩展5倍。(14)扫描速率选择开关(SEC/DIV):根据被测信号的频率高

低，选择合适的档极。当扫描“微调”置校准位置时，

可根据度盘的位置和波形在水平轴的距离读出被测信

号的时间参数。(15)微调:用于连续调节扫描速率，调节范围≥2.5倍,逆时

针旋足为校准位置。2023/2/6东南大学电工电子实验中心11(16)触发源:用于选择不同的触发源。CH1：在双踪显示时，触发信号来自CHl通道，单踪

显示时，触发信号则来自被显示的通道。CH2：在双踪显示时，触发信号来自CH2通道，单踪

显示时，触发信号则来自被显示的通道。交替：在双踪交替显示时，触发信号交替来自于两个

Y通道，此方式用于同时观察两路不相关的信

号。外接：触发信号来自于外接输入端口。示波器探头对测量的影响2023/2/6东南大学电工电子实验中心12一般的探头都提供“×1”和“×10”两种衰减选择，当探头衰减选择开关拨到“×1”时，倍增系数k为1：1，即没有衰减。如果探头的衰减选择开关拨到“×10”位置，倍增系数k设为10：1。2023/2/6东南大学电工电子实验中心13为了测量准确，在使用一个无源探头之前，必须对其进行校正——使其电气特性与特定的示波器相平衡，一个没有调好的探头会使测量结果不那么精确。在使用示波器探头进行测量前，或者更换示波器探头时，必须对探头的补偿进行检查和调整，使其处于最佳补偿状态。（a）过补偿的探头 （b）欠补偿的探（c）正确补偿的探头脉冲信号的基本参数：2023/2/6东南大学电工电子实验中心142023/2/6东南大学电工电子实验中心15脉冲周期T： 周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间

间隔，在实际应用中常用频率f=1/T表示单位时间内脉

冲重复次数高电平电压VH： 脉冲电压的最大值，对于TTL脉冲为5V左右低电平电压VL： 脉冲电压的最小值脉冲幅度Vm： 脉冲电压的最大变化幅度正脉冲宽度tpW： 从脉冲前沿0.5Vm起，到后沿0.5Vm为止的一段

时间负脉冲宽度tnW： 从脉冲后沿0.5Vm起，到前沿0.5Vm为止的一段

时间上升时间tr： 脉冲上升沿从0.1Vm上升到0.9Vm所需要的时间。下降时间tf： 脉冲下降沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需要的时间占空比q： 正脉冲宽度和脉冲周期的比值，q=Tpw/T2.函数发生器2023/2/6东南大学电工电子实验中心164012023/2/6东南大学电工电子实验中心17其中各按键和旋钮功能如下:（1）频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测频信号的频率。（2）幅度显示窗口：显示函数输出信号的幅度。2023/2/6东南大学电工电子实验中心18（4）输出波形占空比调节旋钮：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在中心位置时，则输出对称信号。当此旋钮关闭时，也输出对称信号。（5）函数信号输出信号直流电平调节旋钮：调节范围：–10V～+10V（空载），-5V～+5V（50Ω负载）当电位器处在中心位置时，则为0电平。当此旋钮关闭时，也为0电平。（6）函数信号输出幅度调节旋钮：调节范围20dB2023/2/6东南大学电工电子实验中心19（9）CMOS电平调节旋钮：调节此电位器可以调节输出的CMOS的电平。当电位器逆时针旋到底（绿灯亮）时，输出为标准的TTL电平。（10）左频段选择按钮：每按一次此按钮，输出频率向左调整一个频段。（11）右频段选择按钮：每按一次此按钮，输出频率向右调整一个频段。（12）波形选择按钮：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。（13）衰减选择按钮：可选择信号输出的0dB、20dB、40dB、60dB衰减的切换。（14）幅值选择按钮：可选择正弦波的幅度显示的峰－峰值与有效值之间的切换。2023/2/6东南大学电工电子实验中心20（17）整机电源开关：此按键揿下时，机内电源接通，整机工作；此键释放为关掉整机电源。（19）函数输出端：输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20Vp–p（空载），10Vp–p（50Ω负载）。（20）同步输出端：当CMOS电平调节旋钮（9）逆时针旋到底，输出标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为600Ω；当CMOS电平调节旋钮打开，则输出CMOS电平脉冲信号，高电平在5V~13.5V可调。共地问题2023/2/6东南大学电工电子实验中心213.交流毫伏表2023/2/6东南大学电工电子实验中心221.CH1量程指示2.CH2量程指示3.CH1手/自动方式选择4.CH2手/自动方式选择5.CH1手动方式下量程选择6.CH2手动方式下量程选择7.CH1/CH2通道选择8.CH1输入9.CH2输入10.电源开关2023/2/6东南大学电工电子实验中心23使用方法：（1）接通电源，按下电源开关【10】。（2）按面板上的CH1/CH2选择键【7】，选择CH1或CH2通道工作。测量时表头指示为通道信号的交流电压有效值。（3）选中通道后，可以选择该通道的手自动方式。手动方式（Manu）下，在测量前可先使相应通道处于最大量程位，测得一个粗略的结果后选择合适的量程再进行测量。（4）将相应通道的表笔并联到待测电源或负载上。注意红表笔接待测回路中的正向端，黑表笔接地端。2023/2/6东南大学电工电子实验中心24读数时注意：见下图，如果量程选择为1、10、100、1V、10V或者100V时，由刻度【12】处读数。如果量程选择为0.3、3、30、300、0.3V、3V、30V或者300V时，由刻度【13】处读数。三、实验内容2023/2/6东南大学电工电子实验中心251.校准信号的测试用示波器显示校准信号的波形，测量该电压的峰峰值、周期、高电平和低电平。并将测量结果与已知的校准信号峰峰值、周期相比较。2023/2/6东南大学电工电子实验中心26实验步骤:（1）把校准信号接入CH2通道（2）扫描方式选择自动,通道选择CH2,耦合方式选择GND,把地线通过垂直位移旋钮调整到屏幕中央（3）耦合方式选择DC,调整电压灵敏度开关以及扫描速率选择开关到合适位置,使屏幕显示2到3的波形,读出幅度和周期。读数：Vpp=0.2V/DIV*2.5DIV=0.5VT=0.2ms/DIV*5DIV=1msf=1/T=1KHz2.正弦波的测试2023/2/6东南大学电工电子实验中心272023/2/6东南大学电工电子实验中心28使用仪器正弦波周期频率峰峰值有效值函数发生器1KHz交流毫伏表2V示波器3.TTL信号上升沿时间、脉冲宽度和高低电平测量2023/2/6东南大学电工电子实验中心292023/2/6东南大学电工电子实验中心30实验步骤:(1)选择同步