1、自北京交通大学电测实验报告电气工程学院 电子测量技术 实验报告 姓 名： x 学 号： xx 同 组 人: 指导教师: 曾国宏 实验日期： 0月28日 电子测量技术 实验成绩评定表姓 名 学 号实验名称： 实验一、示波器波形参数测量 实验二、图示仪的使用及晶体管特性参数测量 实验三、数值化测量仪的使用 实验验收或提问记录:成绩评定依据：实验预习报告及方案设计情况(0%）:实验考勤情况（15）：实验操作情况（3%）:实验总结报告与答辩情况(25)：最终评定成绩：指导教师签字: 年 月 日 示波器波形参数 实验报告姓名： 学号 指导教师： 曾国宏 实验台号： 一、实验目的 通过实验预习与实验操作,
2、熟悉示波器的每个旋钮功能与用法，巩固在课堂上所学到的知识,能对示波器进行简单的操作，主要目的为以下三个:1.熟练掌握使用用示波器测量电压信号峰峰值和直流分量。2.熟练掌握使用示波器测量电压信号周期及频率。3.熟练掌握使用示波器，通过单踪方式与双踪方式测量两个波形相位差。二、实验预习1首先复习教材和p第三章示波测试和测量技术的相关内容,复习示波测试的基本原理。阅读S7802/80示波器操作手册A.首先查看示波器操作手册中的注意事项，以免操作不慎造成仪器损坏。B.了解示波器的控制部分、连接器和指示灯，掌握示波器的操作区域与显示屏区域的划分,知道示波器操作区域每个旋钮与按键的具体功能。C.仔细阅读操
3、作手册中基本操作章节，熟悉各个功能的操作方法,由其与实验直接相关的操作，对实验做好准备。3由于实验需要将三角波通过RC网络变化成正弦波,因此设计如下电路图：三、实验仪器与设备1.示波器SS7802A（20MH）20z的双通道示波器,具备光标读出、频率测量功能。包括如下五个操作水平控制区POSIION:调节屏幕上信号水平方向位移。TIM/DI:选择扫描速度。左右旋转时,调节选择扫描速度，其数值在屏幕显示。当按压此旋钮，再左右旋转，可作扫描微调。MA10:扫描放大。按下“AG10”键，扫描速度提高10倍，波形将基于中心位置被放大。SWEEP MDE:扫描方式选择。“UTO”为自动扫描方式。“NOM
4、”为正常扫描方式。“G/RT”为单次扫描，每按一次此按键，选择一次单次触发。垂直控制区1、CH2 ：通道1（CH）和通道2（H2）的垂直输入端，当连接测试线后,红色夹子为信号输入端,黑色夹子为地端。观察单路信号时,可任取二通道之一。在X方式时，Cl作轴输入端，CH1、CH作Y轴输入端。VOLTSI:垂直电压分度调节及微调旋钮。左右旋转此旋钮,可选择每格电压值,电压范围为2mV/格至5V/格,若按压此旋钮，再左右旋转，可作垂直电压分度微调。STIN：调节屏幕信号垂直方向位移。垂直偏转系统显示方式选择。按“CH1”或“CH2”选择显示H1或CH2通道的信号,再按一次所选中的通道号,可取消显示信号。
5、当所有通道都未选中,示波器自动显示CH通道信号。“AD”为求和方式。按下“DD”可显示两通道波形和（CHCH2)，选择此方式时， “N”为通道2反向方式。按下“INV” 键，C2通道波形反相,若此时“ADD”也按下，可显示两通道波形差（H1CH2)。垂直偏转系统显示模式选择：当双踪或多踪显示时需要选择显示模式。AL(交替）：两个或多个信号交替显示,此模式适合观测高频信号。CHO(断续）:两个或多个信号以约55KHz的频率切换。此模式适合观测低频信号。灯亮时为CO显示方式。输入耦合开关:选择被测信号馈至垂直放大器输入端的耦合方式。 DC（直流耦合）:输入信号所有成分直接加到垂直放大器的输入端。A
6、C(交流耦合):耦合交流分量，隔离输入信号的直流分量。GN:输入信号从垂直放大器的输入端断开且输入端接地,提供一条零电平基线，当进行直流测量时,该基线位置可用做基准。触发及扫描控制区SOURC：触发源选择。每按一下，选择一种触发源。“CH1”：用输入到CH的信号作触发源。“CH2”：用输入到C2的信号作触发源。“LINE”:用示波器的交流供电电源作触发源。“EX”：用外触发信号作触发源。“VE”:用小序号通道的信号作触发源。OUP：选择触发耦合模式。A(交流):阻去触发信号中的直流成分。(直流):信号所有成分都可通过。HFREJ（高频抑制）:衰减高频（H以上）成分。LF R(低频抑制)：衰减信
7、号中的低频（1KHz以下）成分。T：视频触发模式。可选择相对于NSC和PAL（SECAM）的V信号触发系统。按“”键,可选择BOTH、O、VEN和TV-触发模式，LOE：触发极性选择。按“SLOPE”键，可选择“+,”极性,在屏幕显示区（5）处显示。TRIG VEL：触发电平调节。触触发信号产生时，“TID”灯亮,此时，所观察的信号频率被示波器自动测出。HODOF：释抑时间调节。此功能用于观测复杂的脉冲串信号，当触发出现不稳定时,通过调节释抑时间来获得稳定波形。功能选择及控制区CURSOS：光标测量用光标测量电压差（V）和时间、频率差值(t、1/t），使用方法如下：(a）按“V-t- F”键,
8、选择V测量、测量或OF（关闭测量)。当选择V时,屏幕显示两条水平测量光标，当选时,屏幕显示两条竖直测量光标。（b)压按“FUNCION”旋钮，粗调光标位置,左右旋转“FUCTIN” 旋钮,进行细调。（c)测量:按“Vt-OF”键,以选择V测量方式,此时屏幕下方显示V1=,V2=。按“TCC2”键,可选择光标序号，每按一次“CKC2”键,按如下顺序改变:1（光标1）C2（光标2）TC（光标跟踪)C1（光标1）并在屏幕显示区（23)处显示“f：-C1（或2、TRCK)”。所选光标在左边出现“” 高亮标记时，用“FUNCTION”旋钮进行移动，当(）处显示“f：TRAK(光标跟踪方式）”,两条光标都
9、可移动。将光标移到被测波形两个测量点，屏幕下方显示的V数值即为被测电压。V为CH1信号的测量值,2为H2信号的测量值。t测量可参考V测量方法。HORIZDISPLAY：水平显示选择。按“”键选择A模式。按“X-Y”键,选择X-Y 模式。“XY”模式是指CH1作为轴，H、2、ADD中一个作为轴显示,此模式适用于观测磁滞曲线,李萨如图形等。整体控制区OWR：电源开关。INTE:扫描轨迹辉度调节。顺时针旋转，扫迹亮度增加。READ OU:屏幕显示文字辉度调节。顺时针旋转,文字亮度增加。FOCUS:轨迹聚焦调节。CL：校准信号输出端口。输出=lKH,V峰-峰=.V方波校准电压信号。 ：接地端子显示屏分
10、成如下三个区域触发及扫描信息显示区位于显示屏的左上角,依次显示扫描速度、触发源、触发极性、触发耦合方式、触发电平。波形显示区位于显示屏中部，显示得到的波形。信号源状态、测量结果显示区左下角为V 或t 的测量结果、C、灵敏度、耦合、相加、CH、反相、灵敏度。右下角为测量频率、水平放大。右上角为释抑时间、功能模式。2.信号发生器MCHFG50A規格:FG-51/FG-56函數波產生器規格表輸出波形三角波、正弦波、方波、脈波、非對稱性弦波、非對稱性三角波、TTL信號及掃頻（斜波、對數波)頻率範圍2Hz13H(-513,八檔）頻率由LCD直接讀出 2HzMHz（FG-56，七檔）頻率精確度0.01%讀
11、值分辨率位數輸出幅度0p(無載)，Vp(50負載)輸出衰減0dB、20及40B輸出阻抗50%方波上升下降時間25ns 在最大輸出條件下過激失真0%of -P在最大輸出條件下（50負載）三角波線性誤差99%至100Hz正弦波失真度1%當f0z時,2z同步輸出（TT脈波)輸入阻抗50,頻率範圍:2M24MHz(FG513) 2z1MHz (FG506)對稱度/占空比10%90至MHz直流位置及直流輸出1於空載時,5於5負載掃頻(線性對數）掃描寬度：ax ： 掃描速度：2Hz100H (5Sc10Sec)VCG特性輸入阻抗:10 輸入準位：010V電壓輸入,最大頻率變化率0:1TrigIn (TTL
12、脈波）信號脈行寬度：0nS(最小），重複比率：Mz（最大)保護特性輸出短路保護，輸入電壓保護,V pek頻頻計頻率範圍5Hz10MHz頻率周期0.2SenSe分辨率 1/2位數時基頻率的穩定度1MH10PPM(050)輸入頻率振幅衰減X1，X20兩檔靈敏度50m Vrms正弦波到50Hz,100m 正弦波到0z一般特性工作電源AC15/22v 50/60Hz操作環境溫度40，相對濕度：低於80%儲存溫度-207外型尺寸86cm高2cm寬3cm長重量35公斤附件說明書、電源線、合格證、同軸測試線输出信号操作区,在本次实验中,主要用到的按钮为下面五个输出信号函数选择按钮信号频率选择按钮辅助功能选择
13、按钮左移光标按钮、右移光标按钮旋钮操作区，在本次实验总，主要用到的旋钮为下面四个输出信号幅度调节旋钮直流分量调节旋钮频率粗调旋钮频率细条旋钮四、实验内容测量kHZ的三角波信号的峰峰值及其直流分量。.测量1kHZ的三角波经下图阻容移相平波后的信号的峰峰值及其直流分量。3.测量kHZ的三角波的周期及频率。.用单踪方式测量三角波、两信号间的相位差。用双踪方式测量三角波、两信号间的相位差。6信号改为100Z，重复上述步骤15五、实验步骤（一）1kHz三角波信号的峰峰值、直流分量、周期和频率的测量 1. 打开示波器电源。2.利用示波器的标准信号检查示波器的状态:将CH通道的耦合方式选择GND，通过调节C
14、H通道的竖直位移旋钮，使显示的地电位与实际的地电位线重合。再选择示波器的触发源为CH1,耦合方式为直流耦合，将示波器CAL除接入1通道的好表笔，黑表笔接地，调节扫描速度与电压灵敏度大小,则可观察到下面的图形说明示波器工作正常。3打开信号发生器电源,按下moe(第一排第一个) 按钮,面板上显示输出信号函数的类型，通过按左、右光标，使面板上显示RIANGLE(三角波）,再按下信号发生器的频率/周期按钮,通过按左、右光标，使信号发生器面板上的频率范围为200Hz2KHz,再旋转信号发生器的频率粗调旋钮,使信号发生器面板上的频率接近KH,再旋转信号发生器的频率细调旋钮,通过上面的操作，使信号发生器输出
15、1Khz的三角波。将信号发生器的输出端的红、黑接头接到示波器的CH通道的红黑接头,将信号发生器的输出幅度旋钮调到适当的位置，调节控制区，只选通C1的测量，AC耦合;垂直通道灵敏度适当选小一些,以便始终能观察到波形;调节触发控制区，选择CH2触发,选择正极性触发；协同调节触发电平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形；调节水平控制区,使波形在水平方向显示1.2个周期；将波形的0电压基线调节到屏幕中心的水平网格上，最终得到如下图所示的波形。五、测三角波的峰峰值:按下VOF按钮，则出现了两条水平光标，按下CC2，将一条光标移动到三角波的波谷位置，再按下T/,将另一条光标移动到三角波波峰
16、的位置,得到下面的画面从中读出V=4.9V，所以三角波的峰峰值为4.96。六、测三角波的直流分量：按下C1通道的CAC按钮，先选择交流耦合方式,按下OF按钮,将一条光标移动到三角波的波谷位置，再按下C1通道的D/按钮，选择为直流耦合方式，此时波形会向上平移,平移的幅度就为直流分量的大小，因此移动另外一条光标,使其在现在波形的波谷位置,如下图所示：从示波器上可以看出直流分量为277V。7.选通C1通道,A耦合;调节水平控制区，使波形在水平方向上显示1个周期,按下V-O按钮，调节光标,两个光标分别过相邻周期的波峰位置，如下图所示从示波器上可以读出三角波的周期为1.004ms，频率为096KHZ。二
17、1kz三角波经阻容移相后的信号VO峰峰值、直流分量、周期和频率的测量1.按下图连接电路CAB用万用表测得所用电阻为20K,电容为1000p.将示波器的CH2通道的红表笔接入上图中的A点,黑表笔接地,调节控制区，只选通C的测量,AC耦合;垂直通道灵敏度适当选小一些,以便始终能观察到波形;调节触发控制区，选择CH2触发,正负极性均可；协同调节触发电平、垂直控制，以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形；调节水平控制区,使波形在水平方向显示.52个周期;将波形的0电压基线调节到屏幕中心的水平网格上,最终得到如下图所示的波形。4.测量VO波峰峰值:按下V-tF按钮,则出现了两条水平光标,按下TCK/C
18、,将一条光标移动到Vo的波谷位置,再按下TK/,将另一条光标移动到V的位置，得到下面的画面从图中可以看出峰峰值为2.545。 5.测量的直流分量:按下CH1通道的DAC按钮，先选择交流耦合(AC）方式，按下VFF按钮，将一条光标移动到Vo的波谷位置,再按下CH通道的/A按钮，选择为直流耦合(DC）方式,此时波形会向上平移，平移的幅度就为直流分量的大小，因此移动另外一条光标，使其在平移后正弦波波形的波谷位置，如下图所示：从图中可以看出直流分量为.688V.测量V的周期:选通H2通道,AC耦合;调节水平控制区，使波形在水平方向上显示1.52个周期，按下t-F按钮,调节光标,两个光标分别过相邻周期的
19、零点,测得周期为1.008m,频率为8.H。三、用单踪方式测量三角波、VO两信号之间的相位差1.将示波器的T测试端口的红表笔与电路图中的点相连,黑表笔与B相连，将CH2通道的红表笔与点相连，黑表笔与相连2调节Y控制区，只选通CH2的测量，AC耦合;垂直通道灵敏度适当选小一些,以便始终能观察到波形；3调节触发控制区，选择外触发方式（ET触发），选择正极性触发;4. 协同调节触发电平、垂直控制,以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形； .调节水平控制区，使波形在水平方向显示1个左右周期； 6.将波形的电压基线调节到屏幕中心的水平网格上，最终得到如下图所示的波形。7. 按下t-FF按钮,在屏幕上出
20、现两条竖直光标，让其中一条经过三角波的零点位置，记为A点,如下图所示：8.保持测试端口的红表笔与图中的C相连，黑表笔与B相连，将CH2通道的红表笔改接到A点。9. 保持触发控制区、水平控制区状态不变，适当调整垂直增益(垂直位移不要调节)，得到下图所示波形; 10.将另一条竖直光标移到Vo的下降边零点位置，记为B点,并获得A、B两点之间的时间信息为t=-042ms,通过前面测量的周期数据,换算出相位差为0.1四、用双踪方式测量三角波、VO两信号之间的相位差1将示波器的EXT通道和CH1通道的红表笔都与电路图中的C相连,黑表笔与B相连，将2通道的红表笔与电路图中的相连,黑表笔与电路图中的B相连。2
21、. 调节Y控制区，同时选通CH、H2的测量,AC耦合;垂直通道灵敏度适当选小一些，以便始终能观察到波形；3 调节触发控制区,选择CH1触发，正极性触发;. 协同调节触发电平、垂直控制,以便在屏幕上得到垂直方向最大化的全景波形;5 调节水平控制区，使波形显示1个2个周期;. 将波形的0电压基线调节到屏幕中心的水平网格上，最终得到如下图所示的波形。.在屏幕上用光标分别标记三角波与o的零点位置A点和点，t=-0.14s,根据前面测量的周期数据,换算出相位差为51.3。五、100三角波信号的相关测量改变信号发生器的输出及直流偏置,得到00Hz的三角波，重复以上(一）（四)步，依次得到了以下几个图示的波
22、形。测量0Hz三角波峰峰值图测量0Hz三角波周期、频率图阻容移向后的波形图单踪测量相位差图单踪测量相位差图双踪测量相位差图此组实验的测量数据见实验六。六、实验数据及分析1.1z三角波测量结果数据记录表信号1kHz三角波阻容移相平波信号和 相位差单踪双踪参数数据.962.77996.0042.552.680.14.42【注】本实验所用C移相平波电路中,R=20K,C=1000PF2.10Hz三角波测量结果数据记录表信号0Hz三角波 阻容移相平波信号和相位差单踪双踪参数数据.2.71101244XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
23、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX9.84.526505062【注】本实验所用RC移相平波电路中,R=2K，C100P3.数值处理与分析（)信号输出幅值分析当输入信号为Kz的三角波，
24、用幅值衰减倍数A表示阻容移向平波信号与输入信号Vi之间关系为幅值衰减倍数 当输入信号为1KHz的三角波,用幅值衰减倍数A表示阻容移向平波信号Vo与输入信号Vi之间关系为幅值衰减倍数从1K的衰减倍数和100H的衰减倍数中可以看出，该移向平移电路对1H的三角波信号衰减倍数更小。(2)直流分量分析当输入信号为1Kz的三角波,三角波直流分量VDC为.688V当输入信号为100的三角波，三角波直流分量DC为2.65直流分量基本不变（3)相位差分析（1）当输入信号为1Kz的三角波时，采用单踪方式测得的相位差为: 采用双踪方式测得的相位差为：()当输入信号为100H的三角波时 采用单踪方式测得的相位差为:采
25、用双踪方式测得的相位差为:通过实验结果可知，输入00H比输入1Hz的相位差小。所以移向电路对频率高的信号移向更明显。七、思考题1.测相位差时,你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确?为什么？答：单踪测量更准确,因为双踪测量是从CH和CH通道同时输入信号，这两个通道电路不可能完全对称,同时双踪的扫描方式为交替扫描或断续扫描，会带来误差,而单踪测量,输入信号都是从一个通道输入,触发方式都选择外触发，触发源选择同一信号,基本没有误差，所以单踪测量更准确。2上实验过程中，双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式?为什么？答：当输入三角波频率为1Hz时，双踪示波器的扫描是工作在交替方式。 当输入三角波频率
26、为100z时，双踪示波器的扫描是工作在断续方式。 原因是交替扫描方式是按锯齿波扫描频率在两通道间周期切换。用于观察较高频率信号。而断续扫描方式是在一个锯齿波扫描周期内，以一定的频率在两通道间高速切换，适用于较低的频率。3.对于同一组移相电路,1k和10H三角波经过移相变换后,其相位、幅值有何不同？为什么？答:1kH三角波经过移向变换后,相位变化，幅值衰减比0Hz大,由电路图知/（1jR），所以当输入信号的频率大时,1+jCR的模值变大，因此Uo的模值小，所以经过移向变换后，幅值的衰减系数大，同时当增大时，+jR的幅角会随的增大而增大,当趋近于无穷大时,1+jC的幅角趋近于90，所以当增大，三角
27、波移向变换相位变化大。八、结论与体会结论:.C移向平移电路对低频、高频信号的影响 对于低频信号,幅值衰减小，相位移动小。 对于高频信号,幅值衰减大，相位移动大。 2.测量两个信号的相位差时,单踪测量比双踪测量更准确,但双踪测量更简单，且更直观，应该根据不同场合与精度要求选择测量方式。体会：1.通过这次示波器实验，我认识到只有通过良好的预习,才能对实验做好充分的准备，才能解决实验过程中所遇到的问题。 2.在做实验的过程中,应该按照实验步骤,符合实验操作规范,当在实验过程中遇到问题,应该分析产生问题的原因，思考并查阅相关资料,主动解决。 3对工科学生来说，能正确与熟练使用测量仪器非常重要,在以后的学习生活中,要多动手实践。实验二 图示仪的使用及晶体管特性参数测量一、实验目的通过图示仪学会对晶体管的各项参数进行测量，对图示仪波形显示的原理有更深的认、识,进一步熟悉图示仪的使用方法。在此实验中,主要完成三个实验目的：1.学会用图示仪测量晶体三极管的特性参数。2.学会用图示仪测量二极管的特性参数。3.学会用图示仪测量稳压二极管的特性参数。二、实验预习1.复习教材与PT中与图示
