机制本班《电子技术》实验一.doc

机制本班《电子技术》实验一———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： 实验一　常用电子仪器的使用一、实验目的1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法 3、掌握万用表的使用及用万用表粗测晶体三极管、三极管的质量的好坏及管脚的判断二、实验设备与器件1、函数信号发生器 2、双踪示波器　　3、万用表 4、电阻、电容、二极管、三极管三、实验原理在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试实验中要对各种电子仪器进展综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原那么进展合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。

信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进展各种参数的测量现着重指出以下几点：1)、寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式置“Y1〞或“Y2〞，输入耦合方式置“GND〞，开机预热后，假设在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按以下操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮②触发方式开关置“自动〞③适当调节垂直〔〕、水平〔〕“位移〞旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央〔假设示波器设有“寻迹〞按键，可按下“寻迹〞按键，判断光迹偏移基线的方向〕 2〕、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替〞“断续〞二种双踪显示方式交替〞显示一般适宜于输入信号频率较高时使用断续〞显示一般适宜于输入信号频率较底时使用3〕、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择〞开关一般选为“内〞触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道4〕、触发方式开关通常先置于“自动〞调出波形后，假设被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态〞，通过调节“触发电平〞旋钮找到适宜的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。

有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示5〕、适当调节“扫描速率〞开关及“Y轴灵敏度〞开关使屏幕上显示一～二个周期的被测信号波形在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调〞旋钮置于“校准〞位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调〞旋钮置于“校准〞位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音还要注意“扩展〞旋钮的位置根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数〔div或cm〕与“Y轴灵敏度〞开关指示值〔v/div〕的乘积，即可算得信号幅值的实测值根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数〔div或cm〕与“扫速〞开关指示值〔t/div〕的乘积，即可算得信号频率的实测值 2、函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形输出电压最大可达20VP－P通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进展调节函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路3、交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。

为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程四、实验内容一〕双踪示波器的使用及测试 1、用机内校正信号对示波器进展自检 1) 扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪〞显示(Y1或Y2)，输入耦合方式开关置“GND〞，触发方式开关置于“自动〞开启电源开关后，调节“辉度〞、“聚焦〞、“辅助聚焦〞等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线然后调节“X轴位移〞〔〕和“Y轴位移〞( )旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如2〕测试“校正信号〞波形的幅度、频率将示波器的“校正信号〞通过专用电缆线引入选定的Y通道(Y1或Y2)，将Y轴输入耦合方式开关置于“AC〞或“DC〞，触发源选择开关置“内〞，内触发源选择开关置“Y1〞或“Y2〞调节X轴“扫描速率〞开关〔t/div〕和Y轴“输入灵敏度〞开关〔V/div〕，使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形　　a、校准“校正信号〞幅度将“y轴灵敏度微调〞旋钮置“校准〞位置，“y轴灵敏度〞开关置适当位置，读取校正信号幅度，记入表1－1表1－1标 准 值实 测 值幅 度Up-p(V)频 率f(KHz)上升沿时间μs下降沿时间μs 注：不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表格中。

b、校准“校正信号〞频率 将“扫速微调〞旋钮置“校准〞位置，“扫速〞开关置适当位置，读取校正信号周期，记入表1－1 c、测量“校正信号〞的上升时间和下降时间 调节“y轴灵敏度〞开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上，且上、下对称，便于阅读通过扫速开关逐级提高扫描速度，使波形在X轴方向扩展〔必要时可以利用“扫速扩展〞开关将波形再扩展10倍〕，并同时调节触发电平旋钮，从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间，记入表1－1 2、用示波器测量信号参数 调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均为1V〔交流毫伏表测量值〕的正弦波信号改变示波器“扫速〞开关及“Y轴灵敏度〞开关等位置，测量信号源输出电压频率及峰峰值，记入表1－2表1－2信号电压频率示波器测量值示波器测量值周期(ms)频率(Hz)峰峰值(V)有效值(V)100Hz1KHz10KHz100KHz3、测量两波形间相位差　　1) 观察双踪显示波形“交替〞与“断续〞两种显示方式的特点/div挡〕和扫速较高挡位〔如5μs/div挡〕，把显示方式开关分别置“交替〞和“断续〞位置，观察两条扫描基线的显示特点，记录之。

2) 用双踪显示测量两波形间相位差① 按图1－2连接实验电路， 将函数信号发生器的输出电压调至频率为1KHz，幅值为2V的正弦波，经RC移相网络获得频率一样但相位不同的两路信号和，分别加到双踪示波器的Y1和Y2输入端为便于稳定波形，比拟两波形相位差，应使内触发信号取自被设定作为测量基准的一路信号图 1－2 两波形间相位差测量电路② 把显示方式开关置“交替〞挡位，将Y1和Y2输入耦合方式开关置“⊥〞挡位，调节Y1、Y2的〔　 〕移位旋钮，使两条扫描基线重合③ 将Y1、Y2 输入耦合方式开关置“AC〞挡位，调节触发电平、扫速开关及 Y1、Y2 灵敏度开关位置，使在荧屏上显示出易于观察的两个相位不同的正弦波形及，如图1－3所示根据两波形在水平方向差距X，及信号周期XT，那么可求得两波形相位差图 1－3 双踪示波器显示两相位不同的正弦波 　　式中： XT—— 一周期所占格数；X—— 两波形在X轴方向差距格数记录两波形相位差于表1－3表1－3一周期格数两波形X轴差距格数相 位 差实 测 值计 算 值XT＝X＝θ＝θ＝为数读和计算方便，可适当调节扫速开关及微调旋钮，使波形一周期占整数格。

二〕利用万用表粗测二极管的质量及管脚极性晶体二极管由一个PN结组成，具有单向导电性，其正向电阻小〔一般为几百欧〕而反向电阻大〔一般为几十千欧至几百千欧〕，利用此点可进展判别〔1〕管脚极性判别将万用表拨到R100〔或R1K〕的欧姆档，把二极管的两只管脚分别接到万用表的两根测试笔上，如附图Ⅱ－2所示如果测出的电阻较小〔约几百欧〕，那么与万用表黑表笔相接的一端是正极，另一端就是负极相反，如果测出的电阻较大〔约百千欧〕，那么与万用表黑表笔相连接的一端是负极，另一端就是正极〔2〕判别二极管质量的好坏一个二极管的正、反向电阻差异越大，其性能就越好如果双向阻值都较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向阻值都为无穷大，那么说明该二极管已经断路如双向阻值均为零，说明二极管已被击穿附图Ⅱ－1　万用表电阻档等值电路　　　附图Ⅱ－2　判断二极管极性*利用数字万用表的二极管档也可判别正、负极，此时红表笔〔插在“VΩ〞插孔〕带正电，黑表笔〔插在“COM〞插孔〕带负电用两支表笔分别接触二极管两个电极，假设显示值在1V以下，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极假设显示溢出符号“1”，说明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。

用两支表笔分别接触二极管两个电极，假设两次显示值均在1V以下，或均显示溢出符号“1〞，那么说明二极管短路或开路即已损坏假设一次显示值在1V以下，另一次显示溢出符号“1〞，那么说明二极管是好的三〕晶体三极管管脚、质量判别可以把晶体三极管的构造看作是两个背靠背的PN结，对NPN型来说基极是两个PN结的公共阳极，对PNP型管来说基极是两个PN结的公共阴极，分别如附图Ⅱ－3所示〔a〕NPN型 　　　　 　　　　 〔b〕PNP型附图Ⅱ－3 晶体三极管构造示意图〔1〕管型与基极的判别万用表置电阻档，量程选1K档〔或R100〕，将万用表任一表笔先接触某一个电极—假定的公共极，另一表笔分别接触其他两个电极，当两次测得的电阻均很小〔或均很大〕，那么前者所接电极就是基极，如两次测得的阻值一大、一小，相差很多，那么前者假定的基极有错，应更换其他电极重测假设为数字万用表，那么可置于二极管档用红表笔先接触某一个电极—假定的基极，黑表笔分别接触其他两个电极，当两次测得的电阻均很小〔或均很大〕，那么红表笔所接电极为基极，如两次测得的阻值一大、一小，相差很多，那么假定的基极有错，应更换其他电极重测当两次测得的电阻均很小时该管属NPN型管，反之那么是PNP型管。

〔2〕发射极与集电极的判别为使三极管具有电流放大作用，发射结需加正偏置，集电结加反偏置如附图Ⅱ－4所示〔a〕　NPN型　　 　(b)PNP型图附Ⅱ－4　晶体三极管的偏置情况当三极管基极B确定后，便可判别集电极C和发射极E，同时还可以大致了解穿透电流ICEO和电流放大系数的大小以PNP型管为例，假设用红表笔〔对应表内电池的负极〕接集电极C，黑表笔接E极，〔相当C、E极间电源正确接法〕，如附图Ⅱ－5。