电路分析实验箱--典型电信号的观察与测量

一、实验目的
1、熟悉低频信号发生器、脉冲信号发生器的布局，各旋钮、开关的作用及其使用方法。
2、初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。
3、初步掌握示波器、信号发生器的使用。
 
二、实验说明
1、正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号，分别由低频信号发生器和脉冲信号发生器提供。
正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T（或频率f）和初相：脉冲信号波形参数是幅值Um、脉冲重复周期T及脉宽tk。
2、电子示波器是一种信号图形测量仪器，可定量测出波形参数，从荧光屏的Y轴刻度尺结合其量程分档选择开关（Y轴输入电压灵敏度V/cm分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的X轴刻度尺并结合其量程分档（时间扫描速度s/cm分档）选择开关，读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数。为完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制旋钮，希望在实验中加以摸索和掌握。一台示波器可以同时观察和测量两路信号波形。
 
三、实验设备

序号	名称	型号与规格	数量	备注
1	双踪示波器		1
2	函数发生器		1
3	交流毫伏表		1
4	频率计		1

 
四、实验内容
1、双踪示波器的自检
将示波器面板部分的“标准信号”插口，通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的Y轴输入插口YA或YB端，然后开启示波器电源，指示灯亮，稍后，协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等旋钮，使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形；通过选择幅度和扫描速度灵敏度，并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置，从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率，并与标称值（1V、1KHz的信号）作比较，如相差较大，请指导老师给予校准。
2、正弦波信号的观察
（1）将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮至“标准”位置。
（2）通过电缆线，将信号发生器的正弦波输出口与示波器的YA插座相连。
（3）接通电源，调节信号源的频率旋钮，使输出频率分别为50Hz，1.5KHz和20KHz(由频率计读出)，输出幅值分别为有效值0.1V，1V，3V(由交流毫伏表读得)，调节示波器Y轴和X轴灵敏度至合适的位置，从荧光屏上读得同步值及周期，记入表中。

交流毫伏表读数 项目测定	正弦波信号的测定
示波器“t/div”	50 Hz	15000 Hz	20000 Hz
一个周期占有的格数
信号周期S
计算所得频率（Hz）

 

交流毫伏表读数 项目测定	正弦波信号幅值的测定
示波器“t/div”	50 Hz	15000 Hz	20000 Hz
峰峰值波形格数
峰值
计算所得频率（Hz）

 
3、方波脉冲信号的测定
（1）将电缆插头换接在脉冲信号的输出插口上。
（2） 调节信号源的输出幅度为3.0V(用示波器测定)，分别观察100Hz，3KHz和30KHz方波信号的波形参数。
（3）使信号频率保持在3KHz，调节幅度和脉宽旋钮，观察波形参数的变化。
（4）自拟数据表格。
4、将方波信号和正弦信号同时分别加到示波器的YA和YB两个输入口，调节有关旋钮，同时观测两路信号的波形（定性地观察，具体内容自拟）。
 
五、实验注意事项
1、示波器的辉度不要过亮。
2、调节仪器旋钮时，动作不要过猛。
3、调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。
4、作定量测定时，“t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“标准”位置。
5、为防止外界干扰，信号发生器的接地端与示波器的接地端要连接在一起（称共地）。
六、预习思考题
认真阅读示波器的使用说明
1、示波器面板上“t/div”和“v/div”的含义是什么？
2、观察本机“标准信号”时，要在荧光屏上得到两个周期的稳定波形，而幅度要求为五格，试问Y轴电压灵敏度应置于哪一档位置？“t/div”又应置于哪一档位置？
3、应用双踪示波器观察到如图附1-1所示的两个波形，Y轴的“v/div”的指示为0.5V，“t/div”指示为20us，试问这两个波形信号的波形参数为多少?

图附1-1
七、实验报告
1、整理实验中显示的各种波形，绘制有代表性的波形。
2、总结实验中所用仪器的使用方法及观测电信号的方法。
3、如用示波器观察正弦信号时，荧光屏上出现下列情况时（图附1-2），试说明测试系统中哪些旋钮的位置不对？应如何调节？

图附1-2