实验一 常用电子仪器的使用

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、数字万用表等仪器的正确使用方法，并了解其主要技术指标和性能。

2. 初步掌握用示波器正确地观察正弦信号波形，并学会用示波器测量直流电压、正弦波、方波等波形参数的方法。

二、实验原理

在模拟电子电路中，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、数字万用表等仪器。我们通过正确地使用这些仪器，可以完成对模拟电子电路的静态和动态参数的测试。

学生在实验中要对各种电子仪器进行综合使用，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则进行合理布局。各仪器与被测实验装置之间的布局与连线示意图如图1-1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称为共地。信号源和毫伏表的引线通常使用屏蔽线或专用电缆线，示波器引线使用专用电缆线，直流稳压电源的引线可使用普通导线，一般数字万用表都配有专用表笔。

交流毫伏表直流稳压电源+-函数信号发生器被测电路UiVCCUO示波器

图1-1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图

1.双踪示波器

DS1052E示波器向用户提供简单而功能明晰的前面板，以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键。显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。通过它们，可以设置当前菜单的不同选项；其它按键为功能键，可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。

①DS1052E示波器前面板控制件位置图及功能（图1-2） ② 各系统的作用 A、波形显示的自动设置

DS1052E型数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整电压倍率、时基、以及触发方式至最好形态显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，

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占空比大于1％。

使用自动设置：

(1)将被测信号连接到信号输入通道。 (2)按下 AUTO 按钮。

示波器将自动设置垂直，水平和触发控制。如需要，可手工调整这些控制使波形显示达到最佳。

菜单多功能操作键旋钮功能按钮控制按钮触发控制水平控制垂直控制 USB接口信号外部校准输入通道触发输入信号图1-2 DS1052E前面板控制件位置图

B、垂直系统

如图1-3所示，在垂直控制区（VERTICAL）有一系列按键、旋钮。下面介绍垂直设置的使用。

1. 使用垂直旋钮信号。 垂直旋钮当转动垂直旋钮

在波形窗口居中显示控制信号的垂直显示位置。

时，指示通道地

（GROUND）的标识跟随波形而上下移动。

测量技巧：如果通道耦合方式为DC，可以通过观察波形

与信号地之间的差距来快速测量信号的直流分量。如果 图1-3 垂直控制系统 耦合方式为AC，信号里面的直流分量被滤除。这种方式可以以更高的灵敏度显示信号的交流分量。

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双模拟通道垂直位置恢复到零点快捷键：旋动垂直旋钮不但可以改变通

道的垂直显示位置，更可以通过按下该旋钮作为设置通道垂直显示位置恢复到零点的快捷键。

2. 改变垂直设置，并观察因此导致的状态信息变化。

可以通过波形窗口下方的状态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。转动垂直旋钮

改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生

了相应的变化。 按 CH1 、 CH2 、 MATH 、 REF ，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。按 OFF 按键关闭当前选择的通道。

Coarse/Fine（粗调/微调）快捷键：可通过按下垂直

旋钮作为设置输入通道

的粗调/微调状态的快捷键，然后调节该旋钮即可调节粗调/微调垂直档位。

C、水平系统

如图1-4所示，在水平控制区（HORIZONTAL）有一个按键、两个旋钮。下面介绍水平时基的设置。

1. 使用水平旋钮导致的状态信息变化。

转动水平旋钮

改变“s/div（秒/格）”水平档位，改变水平档位设置，并观察因此

可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。水平扫描速度从5ns至50s，以1-2-5 的形式步进。

Delayed（延迟扫描）快捷键：水平旋钮不但可以通过转动调整“s/div（秒/格）”，更可以按下切换到延迟扫描状态。

2. 使用水平位置。

水平

位移时，转动水平

旋钮控制信号的触发位移。当应用于触发 图1-4 水平控制系统

旋钮，可以观察到波形随旋钮而水平移动。

旋钮不但可以通过转动调整

旋钮调整信号在波形窗口的水平

触发点位移恢复到水平零点快捷键：水平

信号在波形窗口的水平位置，更可以按下该键使触发位移（或延迟扫描位移）恢复到水平零点处。

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3. 按 MENU 按钮，显示TIME 菜单。在此菜单下，可以开启/关闭延迟扫描或切换Y-T、X-Y和ROLL 模式，还可以设置水平触发位移复位。

★名词解释 触发位移：指实际触发点相对于存储器中点的位置。转动水平

旋钮，可水平移动触发点。

D、触发系统

如图1-5所示，在触发控制区（TRIGGER）有一个旋钮、三个按键。下面介绍触发系统的设置。

1. 使用

旋钮改变触发电平设置。转动

旋钮，可以发现屏幕上出现一条桔红色的触发线以

及触发标志，随旋钮转动而上下移动。停止转动旋钮，此触发线和触发标志会在约5 秒后消失。在移动触发线的同时，可以观察到在屏幕上触发电平的数值发生了变化。

触发电平恢复到零点快捷键：旋动垂直

旋钮不但

可以改变触发电平值，更可以通过按下该旋钮作为设置触发电平恢复到零点的快捷键。

2. 使用 MENU 调出触发操作菜单（见图1-6），改变触发的

设置，观察由此造成的状态变化。

按1号菜单操作按键，选择边沿触发。 图1-5 触发系统 按2号菜单操作按键，选择“信源选择”为CH1。 按3号菜单操作按键，设置“边沿类型”为上升沿。 按4号菜单操作按键，设置“触发方式”为自动。

按5号菜单操作按键，进入“触发设置”二级菜单，对触发的耦合方式，触发灵敏度和触发释抑时间进行设置。

注：改变前三项的设置会导致屏幕右上角状态栏的变化。 3. 按50% 按钮，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。

4. 按FORCE按钮，强制产生一触发信号，主要应用于触发方式中的 “普通”和“单次”模式。

图1-6 触发操作菜单 ★名词解释 触发释抑：指重新启动触发电路的时间间隔。旋动多功

能旋钮， 可设置触发释抑时间。

DS1052E型示波器的详细操作说明见书后附录二。

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2. EL-ELA-Ⅳ型模拟电路实验仪简介

EL-ELA-Ⅳ型模拟电路实验仪是适用于模拟电路、电子技术基础等课程的基本实验教学仪器。主要实验资源及性能特点：

① 电源：

（1）标准三端口电源插座：直接连接外部交流220V，在实验箱内部通过电源转换单元将220V交流电转换为+5V、+12V、-12V直流电压，连接到实验箱主面板。

（2）总电源开关及电源插座、保险管：在实验箱后面，便于操作和更换保险管。 （3）直流电源： +12V、+5V、GND、-12V电压，并设有+12V、+5V、-12V电源指示灯；二路+5V、-5V电源输出，同时也设置了+5V、-5V电源指示灯。

两路可调电源输出0~+15V、0~-15V，这二路电源在不用时，可通过相应的开关分别关断；

（4）交流电源：分别为：0V、10V、14V、17V、20V交流输出。便于学生做整流电路实验时使用。

实验箱内所有直流电源及直流信号源均有短路保护及自动恢复功能。 ② 信号源：

由函数信号发生器和两路直流信号源组成。

函数信号发生器为单独的模块，在实验箱主面板上引出一个信号输出插线孔，并设置了频率调节和幅度调节旋钮。可输出三角波、正弦波、方波，频率范围为100Hz~120kHz。

两路直流信号源为手动旋钮电位器控制输出，调节范围为-5V~+5V。 ③ 各种简易测试仪表：

（1）直流数字电流表：可测试三个档位电流，分别为：2mA、20mA、200mA。 （2）直流数字电压表：可测试三个档位电压，分别为：2V、20V、200V。 （3）数字频率计：需要使用时接通电源开关。

内部信号：开关置于“内部信号”时，频率计显示本实验箱上函数信号发生器提供的输出信号的频率；开关置于“外部信号”时，被测信号通过实验箱面板的插线孔引入，频率计显示被测外部信号的频率（实验箱上所有标GND的插线孔在内部均已连接实验箱电源的GND）。

（4）1mA量程直流电流表头。 ④ 基本实验单元：

为方便学生实验，一些常用实验已经在实验箱主面板上通过印刷电路搭建完成，实验单元的地已与实验箱GND内部相连。该实验单元可支持以下实验：

晶体管共射极单管放大器 两级阻容耦合放大器 负反馈放大器 射极跟随器 差分放大器

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