典型电信号的观察与测量

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1、2024/8/251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。2024/8/252二、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

2、流豪伏表 SM1030 一台一台2024/8/253三、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。 正弦信号的波形参数：有效值正弦信号的波形参数：有效值VRMS、周期、周期T（或频（或频率率f） 方波信号的波形参数：峰峰值方波信号的波形参数：峰峰值VPP、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2024/8/254 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

3、信号的一种信号波形观察和测量仪器，可定量测出电信号的波形参数，可自动测量波形参数，可自动测量20种波形参数，并可对波形数种波形参数，并可对波形数据进行存取。双踪示波器可同时观察、测量或计算两据进行存取。双踪示波器可同时观察、测量或计算两个信号波形。个信号波形。n波形显示区：波形显示区：Y轴垂直刻度尺轴垂直刻度尺电压参数电压参数 电压电压峰峰值峰峰值VPP、电压有效值电压有效值VRMS等等； X轴水平刻度尺轴水平刻度尺时间参数时间参数周期周期T 、脉宽、相位差等。脉宽、相位差等。 状态显示区：波形状态、波形参数（电压、时间）状态显示区：波形状态、波形参数（电压、时间） 3、数字交流毫伏表数字交流

4、毫伏表n用于测量用于测量正弦正弦交流交流信号信号电压有效值电压有效值。2024/8/255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2024/8/256数字交流毫伏表数字交流毫伏表2024/8/257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接口接口菜单软键菜单软键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2024/8/258垂直电压档位耦合方式通道名称水平时基档位触发位移20

5、24/8/259( (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。按下信号源。按下信号源的的“频率频率”键，设置频率值键，设置频率值+单位；按下信号源的单位；按下信号源的“有效值有效值”键，设置电压有效值键，设置电压有效值+单位。两种输入单位。两种输入参数方法：数字键参数方法：数字键+单位、旋钮单位、旋钮2、数字交流毫伏表数字交流毫伏表 从从 “输入输入A ”输入待测输入待测正弦正弦信号，接通电源，显示默认状态：手动模式，信号，接通电源，显示默认状态：手动模式，A路初始量

6、程路初始量程300V。根据过压欠压指示灯调节量程。根据过压欠压指示灯调节量程至灯灭，即可读出至灯灭，即可读出A端子输入的端子输入的正弦正弦交流信号交流信号电电压有效值压有效值。2024/8/25103、数字存储式示波器数字存储式示波器u开机预热；开机预热；u信号发生器输出正弦信号至信号发生器输出正弦信号至CH1，按下，按下AUTO键，示波器键，示波器自动设置自动设置15个显示参数，完整、清晰、稳定显示信号波形；个显示参数，完整、清晰、稳定显示信号波形；注意通道菜单注意通道菜单探头探头系数应设为系数应设为1 ；u按下按下Cursor键，设定键，设定光标模式光标模式为为自动测量；自动测量；u按下按

7、下Measure键，选择键，选择自动测量自动测量的的电压参数电压参数为为峰峰峰峰值值，记，记录波形数据录波形数据 UPP=（ ）V/div （ ）div。 电压档位电压档位 所占格数所占格数 （状态区下方）（状态区下方） 选择选择自动测量自动测量的的时间参数时间参数为为周期周期，记录波形数据，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。2024/8/2511四、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（1）打开电源，预热示波器；）打开电源，预热示波器；（2）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” 端子与端

8、子与示波器的示波器的“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；（3）接通电源，设置信号源，使之分别输出以下正）接通电源，设置信号源，使之分别输出以下正弦信号：弦信号：频率为频率为500Hz 、1.5kHz 和和 20kHz （幅度为默认值）（幅度为默认值）幅度为幅度为0.3Vrms、 lVrms 、3Vrms （频率为默认值）（频率为默认值）（电压有效值用（电压有效值用交流电压表交流电压表监测）监测） 2024/8/2512 （4）按下示波器）按下示波器 “AUTO”键。键。 在在Measure菜单下选择菜单下选择自动测量自动测量的的时间参数时间参数为为

9、周期周期，测得信号周期，记录状态，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，填所占格数，填入表入表4.10-2中：中： 信号源读数信号源读数 项目测定值项目测定值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所占格数所占格数周期周期频率频率表表4.10-2 正弦波信号时间参数的测定正弦波信号时间参数的测定2024/8/2513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

10、值和显示屏上信号峰峰值所占格数，填入表上信号峰峰值所占格数，填入表4.10-3： 信号源读数信号源读数 项目测定值项目测定值0.3V1V3V垂直电压档位值垂直电压档位值波形峰峰值波形峰峰值VPP所占格数所占格数电压峰峰值电压峰峰值有效值（毫伏表监测值）有效值（毫伏表监测值）表表4.10-3 正弦波信号电压参数的测定正弦波信号电压参数的测定2024/8/2514n2、方波脉冲信号的测定、方波脉冲信号的测定 （1） 按下方波键，选择函数信号发生器的输出波形为按下方波键，选择函数信号发生器的输出波形为方波。方波。 （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3.0VP

11、P，调节频率，分别观测调节频率，分别观测100Hz，3kHz和和30kHz方波信号的方波信号的波形参数，记入表波形参数，记入表4.10-4中。中。 （3）使信号频率保持在）使信号频率保持在3kHz，调节幅度和脉宽，调节幅度和脉宽 (占空占空比），观测波形参数的变化（定性观察，具体内容自拟）。比），观测波形参数的变化（定性观察，具体内容自拟）。2024/8/2515 信号源读数信号源读数 项目测定值项目测定值100Hz3kHz30kHz水平时基值水平时基值一个波形周期一个波形周期T所占格数所占格数周期周期脉宽脉宽表表4.10-4 方波波形参数的测定方波波形参数的测定n3、将方波信号和正弦信号同时

12、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，观测两路信号的波形（定性地观察，具两个输入口，观测两路信号的波形（定性地观察，具体内容自拟）。体内容自拟）。2024/8/2516五、注意事项五、注意事项n1、示波器的辉度调节适中。、示波器的辉度调节适中。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，称为器接地端要连接在一起，称为“共地共地”。2024/8/2517六、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，正弦、方波各、整理实验中显示的各种波形，正弦、方波各选一组参数画出波形。选一组参数画出波形。