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1、电子测量与仪器实验指导书电子信息工程系2015年3月1日32简 要 说 明本指导书是电子信息工程系电子、通信教研组根据电子测量课程编写。适用与电子信息工程、通信工程、自动化、楼宇智能化、应用电子技术等专业学生使用。根据教学安排，学生共做11个实验。目 录实验一 直流、交流电压的测量1实验二 直流稳压电源的输出指示准确度5和纹波系数的测量5实验三 普通调幅信号调幅系数的测量9实验四 单调谐放大器幅频特性的测量13实验五 频谱分析仪的使用操作17实验六 逻辑分析仪的使用操作22实验七：用示波器测量电压23实验八：用示波器测量电流25实验九：用示波器测量信号的时间27实验十：用李沙育图形测量信号频率
2、29实验十一：用示波器测量移相电路的相位差31实验一 直流、交流电压的测量一 实验目的1 掌握示波器和低频信号发生器的使用方法；2 掌握示波器观察信号波形和测量直流电压、交流电压的方法；3 掌握示波器探头的使用和示波器X-Y扫描法。二 实验仪器TDS 1002型示波器一台；DF1641B1型低频信号发生器一台；YB1713型直流稳压电源一台；高频实验箱一台；万用表一个。三 预习要求1 详细阅读有关低频信号发生器和示波器的使用方法；2 详细阅读直流电压、交流电压的测量方法。四 实验内容和步骤1 直流电压的测量1）将直流稳压电源的输出信号作为示波器的CH1（或CH2）输入信号，调节稳压电源输出一定
3、直流电压；2）示波器的耦合选择开关置“接地”，调节示波器的y位移，使水平基线与x轴重合，此为零电平参考；3）示波器的耦合选择开关置“DC”，扫描基线在y方向移动，选择合适的垂直偏转因数，使扫描基线出现在屏幕的有效范围内；4）将扫描基线移动的格数、垂直偏转因数和稳压电源指示电压值填入表2-1。表2-1 直流电压的测量垂直偏转因数 / V.div-1扫描线位移格数 / 格（div）观测电压值 / V稳压电源指示电压值 / V2 正弦波电压幅度、周期的测量1）测量时仪器的连接如图2-1所示，将函数发生器的输出接至示波器CH1（或CH2）和万用表的输入端；2）调节函数发生器，使之输出一定幅度、频率的正
4、弦信号（使T、UP-P为整数格数时读数较为方便）；3）按观察正弦信号的方法设置和调节示波器各功能旋钮，使屏幕上显示稳定的正弦波形；图2-1 正弦波的测量电路4）适当选择万用表的量程，测量输入信号电压，记录电压读数，将测量数据填入表2-2。表2-2 正弦波电压、周期的测量示波器窗口显示值 / kHz万用表的读数 / V观测数据峰-峰值 Ur-r 格数 / div计算结果Um（振幅）/ V垂直偏转因数 / V.div-1U （有效值）/ V每周期格数 / divT （周期）/ ms扫描因数 / ms.div-1f （频率） / kHz3 电路网络输入输出特性的测量1）对示波器探头进行补偿； 2）找
5、到本次实验所用的单元电路（小信号调谐放大电路），接通电源，按下+12V总电源开关K1，以及本实验单元电源开关K1100；3）调节函数信号发生器，使其分别输出频率为1MHz和2MHz，峰-峰值为1伏的正弦波，并将输出接至电路的输入端（TP1101）；4）将示波器探头分别接到电路的输入和输出端，调节示波器使屏幕上出现输入、输出波形，并填写表2-3；5）将示波器调节到X- Y工作方式，使示波器显示出一个李沙育图形，并填写表2-3。表2-3 电路网络输入输出特性测量输入波形频率（MHz）电路输入输出波形李沙育图形12五 实验报告要求整理好测量数据，完成表2-1、表2-2、表2-3的填写。六 习题示波器
6、的耦合选择开关置“DC”位置时，能否测量出交流信号的峰-峰值？置“AC”位置时，能否测量出复合信号的瞬时值？实验二 直流稳压电源的输出指示准确度和纹波系数的测量一 实验目的1 掌握万用表和直流稳压电源的使用方法；2 掌握直流稳压电源输出指示准确度和纹波系数的测量方法。二 实验仪器毫伏表一台；YB1719型直流稳压电源一台；电容一个；导线若干。三 预习要求详细阅读有关万用表和直流稳压电源的使用方法及注意事项。四 实验内容和步骤1 直流稳压电源的输出指示准确度的测量1） 测量原理输出指示准确度是直流稳压电源的一个技术指标，一般用百分数表示。万用表的读数即测量值，直流稳压电源的输出刻度指示值为，则输
7、出指示准确度如下：2） 实验步骤a 将直流稳压电源的输出电压调节旋钮逆时针调节到较小位置，万用表的量程也置于适当的档位；b 接通万用表及直流稳压电源的电源开关，调节稳压电源输出，读取电源电压指示值和万用表读数，并计入表1-1；c 更换万用表为适当量程，从小到大调节稳压电源的输出电压调节旋钮，即调节稳压电源输出，分别读取电源电压指示值和万用表的读数，并计入表1-1；d 重复步骤c；e 按公式计算每次测量的指示准确度，最后计算的平均值；f 按上述步骤，测试电源输出指示，万用表读数，并计算电源输出指示准确度，完成表1-2。表1-1 电压输出指示准确度的测量电源输出指示值万用表读数平均值表1-2 电流
8、输出指示准确度的测量电源输出指示值万用表读数平均值2 直流稳压电源纹波系数的测量1) 测量原理纹波系数是反映直流稳压电源输出中交流成分大小的物理量，若用，分别表示直流稳压电源输出的总电压、交流电压，则纹波系数定义为：纹波系数越小，说明直流输出的特性越好。2) 实验步骤a 按图1-1所示连接测量电路；图1-1 直流稳压电源纹波系数的测量电路b 将直流稳压电源的输出电压调节逆时针调节到较小位置，毫伏表的量程也置于适当的档位；c 接通毫伏表及直流稳压电源的电源开关，调节稳压电源输出，读取电源电压指示值和毫伏表读数，计入表1-3；d 从小到大调节稳压电源的输出电压调节旋钮，即调节稳压电源输出，分别读取
9、电源电压指示值和毫伏表的读数，计入表1-3；表1-3 直流稳压电源纹波系数的测量稳压电源输出总电压稳压电源输出交流电压平均值e 重复步骤d；f 按公式计算每次测量的纹波系数，最后计算的平均值。五 实验报告要求整理好测量数据，完成表1-1，1-2，1-3的填写。六 习题直流稳压电源纹波系数的测量中，隔直电容C的大小对测量结果有何影响？实验三 普通调幅信号调幅系数的测量一 实验目的1 掌握示波器和合成信号发生器的使用方法；2 掌握普通调幅（AM）的原理；3 学会用示波器测量调幅信号的调幅系数。二 实验仪器TDS1002型示波器一台；EE1461合成信号发生器一台。三 预习要求1 详细阅读有关合成信
10、号发生器和示波器的使用方法及注意事项；2 详细阅读有关普通调幅（AM）的原理及用示波器测量调幅系数的方法。四 实验内容和步骤1 普通调幅（AM）原理普通调幅是用低频信号去控制高频正弦波（载波）的振幅，使其随调制信号波形的变化而呈线性变化。设载波为，调制信号为，则普通调幅信号为其中，为调幅系数，为比例系数。图3-1为、和的波形图。从图中并结合普通调幅图3-1 普通调幅(AM)波形图公式可以看出，调幅信号的振幅由直流分量和交流分量相加而成，其中交流分量与调制信号成正比，或者说，普通调幅信号的包络（信号振幅各峰值点的连接）完全反映了调制信号的变化。图3-2为普通调幅信号的产生原理图。图3-2 普通调
11、幅信号产生原理图2 调幅系数的测量1) 测量原理由图3-1可知所以可求得调幅系数为2) 测量步骤a 调节合成信号发生器，使其输出调制频率1000Hz，载波频率10MHz，调制系数20的调幅信号，其中调制方式采用内调制；b 按下CH1垂直显示方式，调节示波器“V/div”、“t/div”旋钮到适当的数值，使示波器显示出调幅波形，将调幅信号波形图及有关数据填入表3-1，并按公式计算调幅系数； c 调整调幅系数分别为50、80，重复步骤b，完成表3-1；五 实验报告要求整理好测量数据，完成表3-1的填写。六 习题1 测量调幅信号波形时，能否使用数字示波器的自动设置按钮，为什么？2 为显示出调幅波形，
12、示波器水平偏转因数（t/div）应调为多大，为什么？3 为使调幅波形显示稳定，示波器触发电平应设为多大，为什么？表3-1 调幅系数的测量数据调幅系数205080调幅信号波形V/divt/div4 表3-1中，当调幅系数为50时，计算此时测量值的绝对误差和相对误差。实验四 单调谐放大器幅频特性的测量一 实验目的1 掌握单调谐放大电路的原理；2 掌握BT-300A型扫频图示仪测量网络幅频特性的方法；二 实验仪器BT-300A型扫频图示仪一台；高频实验箱一台；三 预习要求1 详细阅读有关扫频图示仪的使用方法及注意事项；2 详细阅读有关单调谐放大电路的原理。四 实验内容和步骤1 单调谐放大器基本原理高
13、频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路，它的作用是放大信道中的高频小信号。为使放大信号不失真，放大器必须工作在线性范围内。高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路，它主要由放大器与选频回路两部分构成。本实验用三极管作为放大器件，LC谐振回路作为选频器，原理图如图4-1。在分析时，主要用如下参数衡量电路的技术指标：中心频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带和选择性。2 单调谐放大器幅频特性的测量1） 测量原理图4-1 单调谐放大器电路原理图扫频仪是根据扫频法原理制成的示波器，它可以直接显示各种有源和无源网络及电子设备的频率特性。扫频仪包括扫频信号发生器、示波器、频标电路、检波探头、扫描发生
14、器。图4-2为扫频仪的组成框图。图4-2 扫频仪组成框图如图所示，扫频信号发生器在扫描电压的作用下，产生一种输出频率随时间在一定范围内变化而幅度恒定的正弦波电压，并把这种频率连续变化的电压加到被测网路的输入端。由于被测网络对不同频率的输入信号的放大倍数不同，所以被测网络的输出电压不再维持等幅，其输出信号的包络将按被测网络的幅频特性作相应的变化。用包络检波器检出输出被测网络信号的包络，得到的包络图形就是被测网络的幅频特性曲线。把这个图形信号加于示波器的Y轴通道，同时把扫描发生器产生的同步扫描电压加到X轴通道，根据波形显示原理，此时在示波管上得到该被测网络的幅频特性曲线。2） 测量步骤a 接通电源，衰减置0dB，选宽扫，频标方式选100，把检波器接到射频输出，再用电缆将检出的信号送至Y输
