原创 高频信号源及示波器的使用

一、实验目的

高频实验室具有双踪示波器、低频信号源、直流稳压电源、低频毫伏表、高频毫伏表、 数字式频率计、调制度测量仪、扫频仪、万用表等仪器仪表。它们既是做好实验的必需仪器或仪表，也是从事电子测量或工程设计的必需测量工具。因此，掌握这些常用仪器仪表的使用方法，既能辅助学习高频电子线路这门课程，也能培养学生相关的工程实践能力。通过实验，学生应能实现如下目标：

1、了解实验室相关管理制度及实验操作规程及实验室的基本组成。

2、了解示波器及高频信号发生器等仪器仪表的工作原理。

3、熟悉示波器的面板结构并掌握其使用方法。

4、熟悉高频信号发生器的面板结构并掌握其使用方法。

5、熟悉高频实验箱的面板结构和使用方法。

二、实验仪器

1、高频实验箱                    1台

2、高频信号发生器                1台

3、高频双踪示波器                1台

4、扫频仪                        1台

5、万用表                        1支

三、实验原理

(一)示波器操作方法简介

1、在熟悉示波器面板各旋钮的位置和作用的基础上，开启电源，调节辉度、聚焦、Y轴移位和X轴移位，将触发极性开关、扫描速度“t/div”和电平、稳定度等旋钮置于适当位置，使荧光屏上出现一条清晰均匀的扫描亮线。上述操作要反复练习，以求熟练。

2、电压测量

(1)测量前对示波器进行增益校准，测量电压过程中使该微调始终处于“校准”位置上。

(2)交流电压V_P-P的测量。

1将Y输入耦合方式开关置于“AC”。由低频信号发生器输出0.2V (有效值)，f=1KH_Z的正弦信号，经示波器探头输入Y轴。

2根据被测信号的幅度和频率，合理选择Y轴衰减和X轴扫描速度 t/div的档位，并调节“电平”旋钮，使荧光屏上出现二至三个稳定的正弦波组形，如图1-1所示。

3读出被测信号的峰-峰值电压V_P-P。

如果荧光屏上信号波形的峰-峰值为Ddiv，示波器探头衰减为10：1，Y轴灵敏度为0.02Vdiv，则所测电压的峰-峰值为

      V_P-P=0.02Vdiv×Ddiv×10=0.2VDV

式中0.02Vdiv是示波器无衰减时的灵敏度，即每格代表20mV；10为探头的衰减量；D为被测信号在Y轴方向上峰-峰之间的距离，单位为格（div）。

4由低频信号发生器输出f=1KH_Z、电压有效值分别为1V、2V、3V、4V的正弦信号，测出相应的电压峰-峰值。

3、信号周期的测量

时间测量时在X轴上读数，量程由X轴的扫描速度开关“t/div”决定。

(1)测量前对示波器进行扫描速度校准，测量时间过程中使该“微调”始终处于“校准”位置上。

(2)测量信号波形任意两点间的时间间隔t。

1将被测信号送入Y轴，调节有关旋钮使荧光屏上出现1-2个稳定波形，如图1-2所示，然后测量P、Q两点的时间间隔t。

2没出P、Q两点在X轴上的距离为B/div。

3记录“t/div”扫描档位上的批示值，如为“A ms/div”，然后利用公式t= A ms/div×B/div=A×B ms，计算时间间隔。

4测量频率

根据f=1/T，先按时间的测量方法，测出周期，便可求得频率。

四、实验内容及步骤

1、用标准信号发生器产生一频率为1KHz，峰峰值为100mV的低频正弦信号，用示波器观察标准信号发生器的输出波形。

2、用标准信号发生器产生一频率为100KHz，峰峰值为10mV的高频正弦信号，用示波器观察标准信号发生器的输出波形。

五、实验报告要求

1、记录用示波器测得的各个波形，标明被测信号的幅值和频率等。

2、总结用示波器测量信号电压的幅值、频率的步骤和方法。