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1、实验三实验三 典型电信号的观察与测量典型电信号的观察与测量一、实验目的一、实验目的n1、熟悉、熟悉DDS函数信号发生器、数字存储式示波器、函数信号发生器、数字存储式示波器、数字交流豪伏表的作用及其使用方法。数字交流豪伏表的作用及其使用方法。n2、初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出、初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出 正弦信号和方波信号的波形参数。正弦信号和方波信号的波形参数。2024/7/291二、实验设备二、实验设备nDDS函数信号发生器函数信号发生器 TFG1005 一台一台n数字存储式示波器数字存储式示波器 DS1042CH 一台一台n数字交流豪伏表数字交流豪伏表 SM103
2、0 一台一台2024/7/292三、实验原理三、实验原理n1、DDS函数信号发生器函数信号发生器:可提供可提供16种函数信号，其种函数信号，其中最常用的是正弦交流信号和方波脉冲信号。中最常用的是正弦交流信号和方波脉冲信号。n 正弦信号的波形参数：幅值正弦信号的波形参数：幅值Um、周期、周期T或频率或频率fn 方波信号的波形参数：幅值方波信号的波形参数：幅值Um、脉冲重复周期、脉冲重复周期T及脉宽及脉宽tk正弦信号波形正弦信号波形方波脉冲信号波形方波脉冲信号波形2024/7/293 2、数字存储式示波器数字存储式示波器 一种信号波形观察和测量仪器，可定量测出电信号一种信号波形观察和测量仪器，可定
3、量测出电信号的波形参数，并可对波形数据进行存取。的波形参数，并可对波形数据进行存取。n显示屏：显示屏： Y轴垂直刻度尺轴垂直刻度尺垂直电压档位值垂直电压档位值 电压幅值电压幅值Um ； X轴水平刻度尺轴水平刻度尺水平时基档位值水平时基档位值周期周期T 、脉宽、相位差等参数。、脉宽、相位差等参数。n双踪示波器可以同时观察、测量或计算两个信号波双踪示波器可以同时观察、测量或计算两个信号波形。形。 3、数字交流毫伏表数字交流毫伏表n用于测量用于测量正弦正弦交流信号交流信号电压有效值电压有效值。2024/7/294调节旋钮调节旋钮输出输出A输出输出B键盘键盘液晶屏液晶屏电源开关电源开关DDS函数信号发
4、生器函数信号发生器一面板名称及用途一面板名称及用途2024/7/295数字交流毫伏表数字交流毫伏表2024/7/296数字示波器数字示波器多功能旋钮多功能旋钮常用菜单常用菜单运行控制运行控制 探头补偿信探头补偿信号输出号输出 外触发输入外触发输入USB接口接口软键菜单软键菜单水平控制水平控制触发控制触发控制 垂直控制垂直控制信号输入信号输入2024/7/297( (二二) )使用方法使用方法1、 DDS函数信号发生器函数信号发生器 接通电源，开机默认状接通电源，开机默认状态：正弦，态：正弦，A路频率路频率1KHz幅度幅度1VPP。按下信号。按下信号源的源的“频率键，设置频率值；按下信号源的频率
5、键，设置频率值；按下信号源的“有有效值键，设置电压有效值。效值键，设置电压有效值。2、数字交流毫伏表、数字交流毫伏表 从从 “输入输入A 输入待测正弦输入待测正弦信号，接通电源，按下信号，接通电源，按下“手动键，仪器显示默认手动键，仪器显示默认状态：状态：A路初始量程路初始量程300V。根据过压欠压指示灯。根据过压欠压指示灯调节量程至灯灭，即可读出调节量程至灯灭，即可读出A端子输入的正弦交端子输入的正弦交流信号电压有效值。流信号电压有效值。2024/7/2983、数字存储式示波器、数字存储式示波器开机预热；开机预热；从从CH1输入正弦信号，按下输入正弦信号，按下AUTO键，自动显示最键，自动显
6、示最正确波形；正确波形；按下按下Cursor键，设定光标模式为自动测量；键，设定光标模式为自动测量；按下按下Measure键，选择自动测量的电压参数为峰键，选择自动测量的电压参数为峰峰值，记录波形数据峰值，记录波形数据 UPP= V/div div。 电压档位电压档位 所占格数所占格数选择自动测量的时间参数为周期，记录波形数据选择自动测量的时间参数为周期，记录波形数据 T= S/div div。 时基档位时基档位 所占格数所占格数注意：使用普通传输电缆时，注意：使用普通传输电缆时， CH1菜单探头系数菜单探头系数应设为应设为1 ；档位；档位-直接记录状态栏的数值和直接记录状态栏的数值和单位，无
7、需换算。单位，无需换算。2024/7/299四、实验步骤四、实验步骤n1、正弦波信号的观测、正弦波信号的观测n1将示波器电源翻开预热；将示波器电源翻开预热；n2通过电缆线将信号发生器的通过电缆线将信号发生器的“输出输出A 端子端子与示波器的与示波器的“CH1插座和交流毫伏表的插座和交流毫伏表的“输入输入A 端子相连；端子相连；n3接通电源，设置信号源，使之分别输出以下接通电源，设置信号源，使之分别输出以下正弦信号：正弦信号：n频率为频率为500Hz 、1.5kHz 和和 20kHz 幅度为默认幅度为默认值值n幅度为幅度为0.1Vrms、 lVrms 、3Vrms 频率为默认频率为默认值值n电压
8、有效值用交流电压表测量电压有效值用交流电压表测量 2024/7/2910 4按下示波器按下示波器 “AUTO键。键。 在在Measure菜单下选择自动菜单下选择自动测量的时间参数为周期，测得信号周期，记录状态测量的时间参数为周期，测得信号周期，记录状态 栏水平时基值和显示屏上一个波形周期栏水平时基值和显示屏上一个波形周期T所占格数，填入表所占格数，填入表4.10-2中：中： 信号源读数信号源读数 项目测定项目测定500Hz1.5kHz 20kHz水平时基值水平时基值一个波形周期一个波形周期T所占格数所占格数信号周期信号周期测得频率测得频率表表4.10-2 正弦波信号频率的测定正弦波信号频率的测
9、定2024/7/2911在在Measure菜单下选择菜单下选择自动测量自动测量的的电压参数电压参数为为峰峰值峰峰值，测得信号峰峰值，记录状态栏垂直电压档位值和显示屏测得信号峰峰值，记录状态栏垂直电压档位值和显示屏上信号幅值所占格数，填入表上信号幅值所占格数，填入表4.10-3： 信号源读数信号源读数 项目测定项目测定0.1V1V3V垂直电压档位值垂直电压档位值波形峰峰值波形峰峰值UPP所占格数所占格数信号峰峰值信号峰峰值测得有效值测得有效值表表4.10-3 正弦波信号有效值的测定正弦波信号有效值的测定2024/7/2912n2、方波脉冲信号的测定、方波脉冲信号的测定n 1 按下方波键，选择函数
10、信号发生器的输按下方波键，选择函数信号发生器的输出波形为方波。出波形为方波。n 2调节信号源的输出幅度，使方波幅度为调节信号源的输出幅度，使方波幅度为3.0VPP，调节频率，分别观测，调节频率，分别观测100Hz，3kHz和和30kHz方波信号的波形参数，记入表方波信号的波形参数，记入表4.10-4中。中。n 3使信号频率保持在使信号频率保持在3kHz，调节幅度和脉，调节幅度和脉宽宽 (占空比，观测波形参数的变化定性观察，占空比，观测波形参数的变化定性观察，具体内容自拟。具体内容自拟。2024/7/2913 信号源读数信号源读数 项目测定项目测定100Hz3kHz30kHz水平时基值水平时基值
11、一个波形周期一个波形周期T所占格数所占格数信号周期信号周期计算所得频率计算所得频率脉宽脉宽表表4.10-4 方波波形参数的测定方波波形参数的测定3、将方波信号和正弦信号同时分别加到示波器的、将方波信号和正弦信号同时分别加到示波器的CH1和和CH2两个输入口，观两个输入口，观测两路信号的波形定性地观察，具体内容自拟。测两路信号的波形定性地观察，具体内容自拟。2024/7/2914五、本卷须知五、本卷须知n1、示波器的辉度不要过亮。、示波器的辉度不要过亮。n2、调节仪器旋钮时，动作要轻。、调节仪器旋钮时，动作要轻。n3、观察示波器波形时，按下、观察示波器波形时，按下AUTO键以使波形稳定显示。键以使波形稳定显示。n4、为防止外界干扰，函数信号发生器的接地端与示波、为防止外界干扰，函数信号发生器的接地端与示波器接地端要连接在一起，称为共地。器接地端要连接在一起，称为共地。2024/7/2915六、实验报告要求六、实验报告要求n1、根据观察到的数据记录波形信号频率、有效、根据观察到的数据记录波形信号频率、有效值、脉宽等，填入数据表。值、脉宽等，填入数据表。n2、整理实验中显示的各种波形，绘制正弦、方、整理实验中显示的各种波形，绘制正弦、方波的波形各选一组参数画波形即可。波的波形各选一组参数画波形即可。2024/7/2916
