电工电子基本操作技能实训 教学课件 ppt 叶水春 第9章(090703)

1、1,第9章 常用电子仪器仪表的使用,低频信号发生器 交流毫伏表 示波器 晶体管特性图示仪,2,9.1 常用电子仪器仪表的使用注意事项,1仪表的阻抗,信号源类仪器，其输出阻抗都很低,通信系列的仪器典型值是50,电视系列的仪器典型值是75,低频测量中，不一定要求阻抗匹配。在高频情况下，一般是非要阻抗匹配不可，否则由于反射波的影响，导致测量结果不正确。,阻抗匹配,电压表（例如晶体管毫伏表）或示波器一类仪器输入阻抗都较高，典型值为1M。,仪器的输入电容 会影响高频信号的测量,被测电路的输出阻抗大到与仪器的输入阻抗相当时， 测量结果往往不准确了。,3,2避免仪表的损坏,在仪表的使用中，不正确的操作可能造成仪表损坏， 应注意操作的正确性。,对于信号源一类的仪器，不能随便将其输出端短路。 对于功率输出的信号源或信号源的功率输出端子，也 不应该过载使用（即被测电路的阻抗过低）。,对于毫伏表或示波器一类的仪器，要注意耦合到其 输入端上的电压不可超过其最大允许值。,对于毫伏表或示波器一类的仪器，要注意耦合到其输入 端上的电压不可超过其最大允许值。,4,3仪器外壳的接地,有金属外壳的仪器，一般都将外壳与仪器

2、内部的地线连接起来， 减少电磁干扰。 有的仪器外壳并不与其内部电路的地线相连，在仪器面板上设置 一个与外壳相连的地线端子，使用时，它与被测电路的地线相连。,4探极与馈线,每个仪器都有探极或馈线，在低频测量中，探极或馈线的使用要求不严，但在高频测量中，探头或馈线的使用就要严格得多。,首先是匹配问题。使用时要根据被测电路输入阻抗来确定用什么馈线。 高频测量中不能使得探极的探针过长，否则会影响测量结果。,图9-1 无源电压探极,5,9.2 低频信号发生器的使用,1面板布置,图9-2 XD1B型低频信号发生器,低频信号发生器是电子实验中最为常用的 仪器，以XD1B型低频信号发生器为例来说明 其使用方法及注意事项。,图9-3 XD1B型低频信号发生器面板示意图,6,2使用方法,频率设置,按键开关用来选择频率范围（见面板布置图4），从左至右分别 为1、10、100、1k、10k、100k、1M,波段开关按十进制原则确定具体的频率值（见图9-3面板布置5）， 从左至右分别为1、0.1、0.01,例如：信号发生器产生1500Hz频率的信号 先按下1k的按键开关，然后细调1 、0.1和0.01波段开关到

3、1500Hz,7,衰减器的使用及输出阻抗,（1）调整“幅度调节”电位器和“输出衰减”波段开关得到不同的输出幅度,（2）“幅度调节”是连续的，“输出衰减”是步进衰减。,（3）电压输出端的输出阻抗是不固定的 ，随“幅度调节”和“输出衰减”2 个旋钮的位置不同而改变 。,（4）输出阻抗都较低，应防止被测设备端的信号电流导入该仪器的输出端，烧毁仪器。,（5）功率输出端的输出阻抗在“输出衰减”为0dB时，其值远小于“负载匹 配”旋钮所指示的值 ；在“输出衰减”的其余位置，输出阻抗等于“负载匹 配”所指示的值。,8,“电压输出”与“功率输出”,“电压输出”的正弦波最大额定电压为5V（有效值），主要用于不需 功率的小信号场合。电压输出的正脉冲和负脉冲幅度最大，均大于 3.5V（峰峰值）。,“功率输出”是将“电压输出”信号经功率放大器放大后的信号输出， 主要用于需要一定功率输出的场合。,使用方法： （1）只需“电压输出”时，要把“功放”按键抬起，以防毁坏功率放大器。 （2）需要使用“功率输出”时，应先把“幅度调节”电位器逆时针旋到底，将面板右下方“功放”键按下，然后调节“幅度调节”电位器至功率输出达到

4、所需的电压值。,9,频率计与电压表,（1）频率计可“内测”和“外测”。 当置“内测”时，频率计显示机内振荡频率； 当置“外测”时，频率计的输入信号从“频率外测”插口输 入，测量外部输入信号频率。,（2）电压表只用于机内“电压输出”正弦波测量 显示出机内正弦波振荡经“幅度调节”衰减后的正弦波信号的有效值。,10, 频率：1Hz1MHz（2%）。 频率稳定性：0.4%。 正弦波输出幅度：5V（有效值）。 功率输出：4W。 谐波失真：0.3。 正、负脉冲输出：电压级：3.5V（峰峰值）； 功率级：9V（峰峰值）。 频率计测量误差：500106一个字。,4主要指标,11,9.3 交流毫伏表的使用,交流毫伏表是专门测量交流电压的仪表，可用于对电压幅度的精确测量，尤其是测量小信号，对于整机的调试，往往使用交流毫伏表。交流毫伏表如图9-4所示,图9-4 交流毫伏表外形图,12,下面以双通道交流毫伏表HG2190 为例说明，HG2190是立体声测量的必备设备，采用2个通道输入，由一个双指针电表指示，可分别指示出2个通道的示值，也可指示2个通道的差值。其测量范围为100V300V、5Hz1MHz，使用非

5、常简单。,1面板说明, 双针电表，有电压及dB刻度，黑色刻度 是电压及dBv，红色刻度是dBm。,、分别是黑表针和红表针的机械调零孔。,指示灯，交流电源接通时灯亮。,、 通道1和通道2的量程开关。,、 信号输入端。,、输入地端。,电源开关。,图9-5 HG2190面板示意图a,13,、监视放大器的输出端（红色）。 、监视放大器的输出端（黑色）。 接地/浮地开关。 接地/浮地开关。 保险管座。 电源线。 电源线绕线架。,1面板说明（续）,图9-5 HG2190 面板示意图b,14,2使用注意事项, 仪器是按有效值刻度的，只适宜测量失真小的正弦波电压。 当仪器接通电源而没有使用时，量程开关应该放在高量程位置。 电压测量时，每挡电压读数必须乘以适当的倍率。 分贝测量。 实际电平读数是量程开关的标称数与表读数的代数和。 例如，量程开关置于+20dB，表的读数为4dB， 则电平=+20dB+（4dB）=16dB。 放大器的使用。 输入端浮地功能。,15,9.4 示波器的使用,示波器是一种观察电信号波形的电子仪器，可测量周期性信号波形的周期 或频率、脉冲波的脉冲宽度和前后沿时间、同一信号任意2点间

6、间隔、同频率2 个正弦信号间的相位差、调幅波的调幅系数等各种电参量。,示波器一般分为 通用示波器 多束示波器（或称多线示波器） 取样示波器 记忆与存储示波器 特殊示波器 虚拟仪器,图9-6 CA8020A示波器,16,CA8020A双踪四线示波器的使用,1CA8020A示波器的特点, 交替扫描扩展功能可同时观察扫描扩展和未被扩展的波形， 实现双踪四线显示。 峰值自动同步功能可在多数情况下无须调节电平旋钮就能 获得同步波形，是一种比较先进的功能。 释抑控制功能可以方便地观察多重复周期的双重波形。 具有电视信号同步功能。 交替触发功能可以观察2个频率不相关的信号波形。,17,2CA8020A示波器的主要技术指标（表9-1）,18,3面板装置图及面板控制件作用,图9-7 CA8020A示波器面板装置图,19,表9-2 CA8020A示波器面板控制件作用,20,21,22,4CA8020A示波器操作方法,（2）仪器校准 亮度、聚焦、移位旋钮居中，扫描速度置0.5ms/div且微 调为校正位置，垂直灵敏度置10mV/div且微调为校正位置，触 发源置“内”且垂直方式为CH1，耦合方式置于“AC”

7、，触发方式 置“峰值自动”或“自动”。 通电预热，调节亮度、聚焦、光迹旋钮，使光迹清晰并 与水平刻度平行（不宜太亮，以免示波管老化）。,（1）检查电源 检查电源是否符合要求220（110%）V。,23, 将探极换至CH2输入插座，垂直方式置于“CH2”，重复操作，得到与图9-9相符合的波形。, 用101探极将校正信号输入至CH1输入插座，调节CH1移位与X移位，使波形与图9-8相符合。,图9-8 校正信号波形,图9-9 被测信号波形图,24,（3）信号连接 探极操作。 为减少仪器对被测电路的影响，一般使用101探极 观察小信号使用衰减比为11的探极 探极上的接地和被测电路地应采用最短连接 在频率较低、测量要求不高的情况下，可用面板上接地端和被 测电路地连接，以方便测试 探极的调整。 在使用101探极测试前，必须对探极进行检查和补偿调节，校 准时如发现方波前后出现不平坦现象，应调节探头补偿电容,（4）被测信号输入和有关参量测试 具体旋钮操作见表9-2或其他示波器使用说明书,25,（5）测量举例,测量某一正弦信号2点间的时间间隔、信号、频率、周期和幅度。,用101探极，将信号输入CH1或C

8、H2插座，耦合方式置“AC” 设置垂直方式为被选通道，触发源置“内” 调整垂直衰减旋钮，使信号波形在垂直方向上有足够的幅度，垂直偏转灵 敏度置校正位置 水平扫描时间适当，调整电平使波形稳定 调整“扫描速度”（微调置校正）旋钮，使屏幕上显示12个信号周期 调整垂直、水平移位，使波形便于观察，得到如图9-9所示的波形 测量图9-9所示的波形A、B两点之间的水平刻度，计算出2点间的时间间隔 测量图9-9所示的波形中峰峰值，可计算信号的幅度,被测信号的周期T为,所测信号频率为,f=1/T=1250Hz,若水平扫描时间0.1ms，水平扩展倍数为1，则T=80.1/1=0.8ms,26,被测信号的峰峰值电压（Up-p）为,Up-p=垂直方向的格数垂直偏转因数探头衰减倍数,如果垂直偏转因数为2V/div，且为校正位置，用101探极， 峰峰点在垂直方向占4div，,则被测信号峰峰值为Up-p=2410=80（V）。,利用上述方法，可算出正弦交流信号的峰值、有效值， 还可测量脉冲信号的幅度、周期、频率、直流信号的大小 （耦合方式置“DC”位置）。,27,9.5 晶体管特性图示仪的使用,晶体管特性图示仪可

9、以在示波管上直接显示半导体器件的各种特性曲线，并可测量其静态参数。以XJ4810型晶体管特性图示仪为例来说明,1.主要性能指标,图9-10 XJ4810型晶体管特性图示仪,表9-3 XJ4810型晶体管特性图示仪主要性能指标,28,2. XJ4810型晶体管特性图示仪的面板结构,29,（1）电源及示波管控制部分 电源及示波管控制部分开关旋钮包括：聚焦、辅助聚焦、辉度及电源开关，各自的使用方法与示波器相似。 （2）集电极电源 “峰值电压范围”选择开关 “峰值电压范围”选择开关用于选择集电极电源最大值。其中AC挡能使集电极电源变为双向扫描，使屏幕同时显示出被测二极管的正、反方向特性曲线。当电压由低挡换向高挡时，应先将“峰值电压%”旋钮旋至0。 “峰值电压%”旋钮 调节“峰值电压%”旋钮使集电极电源在确定的峰值电压范围内连续变化。,30,“+、”极性按键开关 按下“+、”极性按键开关时集电极电源极性为负，弹起时为正。 “电容平衡”、“辅助电容平衡”旋钮 当Y轴为较高电流灵敏度时，调节“电容平衡”、“辅助电容平衡”旋钮两旋钮使仪器内部容性电流最小，使荧光屏上的水平线基本重叠为一条。一般情况下无需调节。 “功耗限制电阻”旋钮 “功耗限制电阻”旋钮用于改变集电极回路电阻的大小。测量被测管的正向特性时应置于低电阻挡，测量反向特性时应置于高阻挡。,（3）Y轴部分,“电流/度”旋钮 “电流/度”旋钮是测量二极管反向漏电流IR及三极管集电 极电流IC的量程开关。当开关置于“ ”（该挡称为基极电流或基极源电压）位置时，可使屏幕Y轴代表基极电流或电压；当开关置于“外接”时，Y轴系统处于外接收状态，外输入端位于仪器左侧面。,31,“移位”旋钮 “移位”旋钮可进行垂直移位外，还兼作倍率开关，当旋钮拉出时，指示灯亮，Y轴偏转因数缩小为原来的1/10。 3）“增益”电位器 “增益”电位器用于调整Y轴放大器的总增益，即Y轴偏转因数。一般情况下无需经常调整。,（4）X轴部分 “电压/度”旋钮 “电压/度”旋钮是集电极电压UCE及基

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