电子测量实验研讨.doc

示波器原理及应用研究、交流电压测量、多种测量仪器的应用研究 班级 姓名 所在组号 实验时间 一实验目的 了解交流电压测量的基本性质，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应，以及它们之间的换算关系，并对测量结果做出误差分析 学习频谱分析仪数字万用表任意波发生器失真度仪的使用二实验设备 80 Multisim 11.0软件 33250A 数字多用表 Agilent 34401A 失真度测试仪 KENWOOD HM-250 示波器 TEK 2022B 任意波发生器 GW AFG2225 表 三、实验原理 示波器原理及应用研究 在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度，频率及相位等参数。 电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的双踪显示时有交替断续 示波器除了用于观测信号的时间波形外还可以将两个相同或不同的信号分别加于垂直和水平系统以观测两信号在 交流电压测量 一个交流电压的大小可以用峰值平均值有效值F，波峰因数 全波平均值为 有效值为 波形因数为 波峰因数为 不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时要由电压表读数确定被测电压的、U，一般可根据表2计算 电压表类型 平均值检波 有效值检波 波形 正弦 锯齿 三角 方波 正弦 锯齿 三角 方波 读数 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 U A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 表2 不同波形的电压加至不同检波特性的电压表计算公式 频谱分析仪 与频率有关的频谱仪指标有频率范围扫描宽度频率分辨率扫描时间相位噪声 与幅度显示有关的频谱仪指标有动态范围灵敏度参考电平纵坐标类型刻度 失真度仪 典型的失真度仪用于测量100KHZ之间信号的失真情况包括对音频信号的测量 任意波发生器 固纬四实验步骤 （1）作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作 将两个通道的耦合方式置地调节位移旋钮将通道 （2）测量各种波形参数，要求自行设计表格记录数据 a.方波信号源输出KHz方波信号调节示波器时基旋钮将波形展开使用示波器的游标测量上升时间上升时间 下降时间 b.正弦波：信号源输出1KHz正弦波信号，调节CH1的垂直幅度旋钮并读数，测量重复周期T0及电压峰-峰值Up-p 电压峰峰值 重复周期0=单周期的格数扫描时基刻度 b，计算波形对称度上升时间 下降时间 （3）显示波形的观测： a 选择 b 选择不同的扫描速度在示波器面板上 c 观察交替扫描，将示波器一个探头接自身测试信号输出端，另一个探头接信号发生器，同时显示这两个信号，在示波器面板上（Trigger）模块中，改变不同触发源，观察波形 d 观察波形叠加，在示波器面板上（Analog）模块中按下math，根据菜单中不同 选项，对两路信号进行数学运算，观察波形变化 e 观察任意两种波形的X-Y合成图形，在示波器面板上（Horizontal）模块中，按下（Main Delayed），屏幕下方出现选项，按X-Y功能键。 观察两个同项正弦波的X-Y合成图形 观察频率比分别为 虚拟仪器的使用 （1）在Multisim中选择虚拟安捷伦函数信号发生器及虚拟安捷伦示波器、泰克示波器，按图所示连接仪器，重复步骤（一）中各步测试 （2）在Multisim中设计一个简单的移相网络，用示波器观察输出端上升沿及下降沿的变化，改变时间常数，观察变化规律。 移相网络电路连接图622D面板上orizontal）模块中按下 交流电压测量 （1）打开函数信号发生器的电源，选择产生1KHz左右的正弦信号将函数信号发生器的信号线与晶体管毫伏表的输入端相接调节函数信号发生器的幅度输出使毫伏表的指示为 （2）由函数信号发生器分别产生三角波、方波，并调节其幅度使电压表指示为0.7V，然后由示波器读出信号峰值，填入表中 （3）改变函数信号发生器的输出频率分别为60Hz，50KHz的正弦波、方波、三角波，使用万用表和毫伏表同时测量输出电压，并将测量和计算结果填入表中。 多种测量仪器的应用研究 按图连接虚拟仪器，调整面板参数，测试信号发生器输出为1MHz正弦波、方波、锯齿波时频谱分布情况。 频谱分布 失真度的测量，按图连接信号发生器和失真度仪，设置信号发生器输出分别为80Hz、1KHz的正弦波、方波、三角波，