电路分析-实验报告

认识实习——常用电子仪器使用专业：电子信息工程班级：1320601姓名：罗戴维学号：201320060118完成时间：2014年6月实验：示波器和信号发生器的使用一、实验目的1、学习示波器的基本使用方法；2、学习信号发生器的基本使用方法。二、实验仪器1、模拟示波器一台；2、模拟电路实验箱一台；3、YB4320G双踪示波器4、EE1641B型函数信号发生器三、实验要求1、小心操作、爱护仪器；2、仔细体会各项操作，理解各项操作的作用。实验原理和内容：示波器基本结构示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成，其中示波管是核心部分。示波管的基本结构如下图所示，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成，由外部玻璃外壳密封在真空环境中。电子枪的作用是释放并加速电子束。其中第一阳极称为聚焦阳极，第二阳极称为加速阳极。通过调节两者的共同作用，可以使电子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点。偏转系统由X、Y两对偏转板组成，通过在板上加电压来使电子束偏转，从而对应地改变屏上亮点的位置。荧光屏上涂有荧光粉，电子打上去时能够发光形成光斑。不同荧光粉的发光颜色与余辉时间都不同。

放大和衰减系统用于对不同大小的输入信号进行适当的缩放，使其幅度适合于观测。

扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压(如左上图所示)，使电子束在其作用下匀速地在荧光屏周期性地自左向右运动，这一过程称为扫描。扫描开始的时间由触发系统控制。示波器的显示波形的原理如果只在竖直偏转板加上交变电压而X偏转板上五点也是，电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线，如左图所示：如果在Y偏转板和X偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齿波电压，电子受水平竖直两个方向的合理作用下，进行正弦震荡和水平扫描的合成运动，在两电压周期相等时，荧光屏上能够显示出完整周期的正弦电压波形，显像原理如右图所示：3.函数信号发生器的原理该仪器采用直接数字合成技术，可以输出函数信号、调频、调幅、FSK、PSK、猝发、频率扫描等信号，还具有测频、计数、任意波形发生器功能。4.示波器显示波形原理如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压相等时，则显示完整的周期的正弦波形，若在示波器CH1和YCH2同时加上正弦波，在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波，则在荧光屏上将的到两个正弦波（双踪显示）。三、实验内容1、观察一阶电路中电压和电流的波形，并了解电路参数对波形的影响。（1）信号幅值的测量将“VOLTS/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号所占纵坐标格数，再乘以“VOLTS/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的峰－峰值（Up-p）。若使用的探头置×10的位置，应将该值乘以10。（2）信号周期（频率）的测量将“TIME/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号一周期所占横坐标格数，再乘以“TIME/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的周期时间T。若“TIME/DIV”开关的扩展旋钮已被拉出，则该值应除以5才是实际的周期时间。周期T的倒数即为信号的频率。（3）两正弦波相位差的测量将频率相同的两个正弦信号分别由CH1和CH2通道送入示波器，读取两波形到达最大值的时间差Td以及两波形的周期T，即可求得两波形的相位差2．一阶电路图1为一RC串联的一阶电路，图中us为方波信号源，其波形为图2所示。在us一个周期时间内，电容进行着充电、放电、反向充电和反向放电。电路的时间常数为RC，设us的周期为T，若T25，则电容电压uc、电流ic的波形如图2所示。改变电路元件参数，使电路时间常数变化，则uc、ic波形的上升或下降速度亦将随之改变。将图1电路中的电容换成电感，则为一阶RL电路，一阶RL电路的时间常数为RL，电感电流iL的波形与RC电路中uc波形类似。四．实验过程：1.一阶RC电路按图接线。将方波信号源的频率调到500Hz，峰－峰值调到2V。电容C为1μF，电阻R为R×100电阻箱。将R从100Ω－900Ω之间变化，观察uc波形的变化。2、分别记录R＝100Ω、200Ω、900Ω时的uc波形（画uc波形时，可将us用虚线画在同一坐标平面上，以便对照。）3、因电阻电压与其电流波形相同，故可通过观察电阻电压来看电路中电流的波形。按图5接线，方波信号源、电容C及电阻R均与步2－1相同。将R从100Ω－900Ω之间变化，观察uR波形的变化。4、分别记录R＝100Ω、200Ω、900Ω时的uR波形（画uR波形时，可将us用虚线画在同一坐标平面上，以便对照。）实验体会：

本次实验相比与其他实验，更加接近于一种体验性的实验，目的并不在于获得最终的实验数据结果，而在于让我们更好地理解实际生产生活中常用的示波器；通过操作示波器，一方面我能够熟悉仪器的使用方法，认识到书本理论和实际操作存在的差距，一方面也体会了示波器中所表现的将一些不可见的动态量转化为另一种量直观地表现出来的方法（锯齿波扫描电压与信号电压的组合是其表现思想的精髓）。

另外，本次实验中，