电子科技大学成都学院电子信息工程系
标
准
实
验
报
告
（实验）课程名称 电子技术基础实验
电 子
科
技
大
学
成
都
学
院
实 验 报 告
学生姓名：
学 号：
指导教师：
实验地点：
实验时间：
一、实验室名称：电子技术实验基础实验室
二、实验项目名称：常用电子测量仪器的使用
三、实验学时：
4学时
四、实验原理：
基本电子技术实验系统如图所示，由被测网络、直流稳压电源、信号源、示波器、晶体管毫伏表以及万用表等电子仪器组成。
1.
双踪示波器
示波器是电子测量中最常用的一种电子仪器，可以用它来测试和分析时域信号。示波器通常由信号波形显示部分、垂直信道（Y通道）、水平信道（X通道）三部分组成。VP-5220D和GOS-622B示波器都是具有双路输入的通用示波器，其频率响应范围为0～20MHz。
2.
函数发生器
函数发生器能产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波及扫描波等信号。由于用数字LED显示输出频率，读数方便且精确。
EE1641B和FG1617型函数发生器的输出频率范围从0.2Hz~2MHz，分为七个频段，每个频段的频率均从0.2Hz到该段的2倍可连续调节。输出信号幅度连续可调（约20dB），并且有﹣20dB和﹣40dB的衰减器，故输出范围从20mVP-P到20VP-P。输出阻抗50
。
EE1641B型函数发生器在使用时，数字LED显示的输出信号峰-峰值VP-P的大小，应为负载匹配（即负载为50）时的读数。如果负载不是50，就不能直接读数，其大小需用其他仪表进行测量。
3. 晶体管毫伏表
晶体管毫伏表是高灵敏度、宽频带的电压测量仪器，该仪器具有较高的灵敏度和稳定度，输入阻抗较高。DA-16型晶体管毫伏表可测量频率为20Hz～1MHz的交流正弦波，测量电压范围为100μV～300V，表头指示为正弦波有效值。
4. 数字万用表
DT-890型万用表为3位半液晶显示数字万用表。该表最大显示值为±1999，过载时显示“1.”
或“
.” 。短路检查用蜂鸣器。DT-890型数字万用表交流电压档的频率响应范围为45~500Hz，用其对正弦交流信号进行测量时，应先了解被测信号的频率，再正确选择使用。
五、实验目的：
1．了解电子技术实验系统的基本组成；
2．了解双踪示波器、函数发生器、晶体管毫伏表的工作原理框图、主要技术指标；
3．掌握双踪示波器、晶体管毫伏表的正确使用方法。
六、实验内容：
1．示波器“CAL”信号的测试
2．函数发生器输出频率和幅度的调节
3．电子测量仪器的频率响应特性
七、实验器材（设备、元器件）：
名称 型号
数量
双踪示波器 VP-5220D或GOS-622B 1台
函数发生器 EE-1641B1或FG1617 1台
晶体管毫伏表 DA-16 1台
数字万用表
DT-890 1台
八、实验步骤：
1．示波器“CAL”信号的测试
示波器在使用前应进行检查和校准。正确设置示波器各开关及旋钮，用测试电缆将CAL（校准）信号输出端与双踪示波器垂直通道的一个输入端相连接，适当选择偏转灵敏度和扫描速度，使波形清晰、稳定地显示。记录相关参数，绘出波形图，填于表
2．函数发生器输出频率和幅度的调节
（1）熟悉用函数发生器产生正弦波、三角波和方波信号。设置频率范围按键，合适调节频率粗调、细调以获得相关信号频率。用示波器测试频率为1kHz、峰-峰值为3.0V的正弦波、三角波、方波信号，绘出波形图，填于表
（2）用晶体管毫伏表测试函数发生器输出正弦信号有效值的范围。设置函数发生器的输出频率为1kHz，调节“输出幅度”旋钮，同时配合“输出衰减”按键，测试该函数发生器正弦有效值的输出范围，即USmax和USmin。数据填入表
3．电子测量仪器的频率响应特性
了解仪器的频率响应指标，用实验的方法对各仪器的工作频率范围进行测试。用函数发生器输出正弦信号，以示波器为标准，使信号峰-峰值UP-P =10V。同时接入其他仪器，改变频率，并测量相应电压值，填入表
九、实验数据及结果分析：
1．示波器“CAL”信号的测试
表
|
信号 |
相关参数 |
测试数据 |
|
|
校 准 信 号 |
偏转灵敏度（V/div）位置 |
0.1V/div |
|
|
波形的峰峰高度（Hy格） |
3div |
||
|
峰峰电压（UP-P） |
0.3V |
||
|
扫描速度（t/div） |
0.2ms |
||
|
一个周期的宽度（Hx格） |
5div |
||
|
信号周期T |
1ms |
||
|
信号频率f |
1kHz |
结果分析：
① 示波器实验记录中的HX、HY的div均为大格，即
② 垂直灵敏度可以控制波形的显示大小，但它并不改变信号本身参数大小。在用示波器进行定量读测时，垂直灵敏度微调（VAR.）和水平扫描速度微调（VAR.）要注意必须将其置于CAL(校准)位置，才能读数。
③ 从对示波器校正信号的测试波形可见，该信号是一个方波，且为交直流叠加的波形。只有选择“输入耦合方式”为直接耦合“DC”，才可观察到“CAL”交直流分量叠加波形。若选择“输入耦合方式”为“AC”时，信号通过电容隔直后输入到示波器垂直放大电路中，于是就观察不到“CAL”波形中的直流分量。
④ 波形输入后，首先要进行Y轴校零。将输入耦合方式置“GND”位置，屏幕显示为一条零基线，调整垂直位移旋钮，使扫描基线对准屏幕上某一条水平刻度线，这样就设定好了零电平参考基准线，然后将开关打离“GND”位置观察波形。置于“AC”或“DC”波形为相同，说明被测信号为交流信号；若置于“DC”波形对零线有位移，说明被测信号为交直流分量叠加的信号。实验中要特别注意。
2．函数发生器输出频率和幅度的调节
表
|
信 号 |
u（0.5v/div） |
USmax |
USmin |
||||||||||||||||||||
|
正弦波
|
u（0.5v/div） |
6.5V |
0.36mV |
||||||||||||||||||||
|
三角波
|
u（0.5v/div） |
|
|
||||||||||||||||||||
|
方 波 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
结果分析：
① EE1641B函数发生器是多功能函数发生器，能产生多种函数信号，且输出电压范围大、频率调节范围宽。用示波器观察三种波形，分别根据要求参数调出相应波形。
② EE1641B函数发生器的输出幅度的调节，要根据需要的大小正确调节。“输出幅度”旋钮顺时针旋到底为最大输出；逆时针旋到底不是最小，该仪器配有两个输出衰减按钮，只有同时配合将20dB和40dB的按钮按下，仪器的输出才为最小。
③ EE1641B函数发生器的频率显示值与“频率范围选择”档位之间没有倍乘关系，是直接读数的。
④ DA-16晶体管毫伏表是用来测量正弦信号有效值的仪器，它不能测量直流信号。示波器测量交流信号一般是读取峰-峰值。对于同一正弦信号示波器与毫伏表的读数是不同的，因为正弦信号峰-峰值与有效值之间有2
的关系。
⑤ DA-16晶体管毫伏表在使用时，测试线上的夹子接在被测信号两端，但表与被测线路必须“共地”。即黑夹子必须接被测信号的“地”端，红夹子接被测信号的“正”端。
3．电子测量仪器的频率响应特性
表
|
测试电压 频率 |
示波器 |
晶体管毫伏表 |
数字万用表 |
|
UP-P |
US |
US |
|
|
400Hz |
15V |
5V |
5.14V |
|
1KHz |
15V |
5V |
4.76V |
|
10KHz |
15V |
5V |
3.2V |
|
40KHz |
15V |
5V |
1.5V |
|
400KHz |
15V |
5V |
0.2V |
结果分析：
① 测量数据中，示波器和晶体管毫伏表的读数都基本正确，而且稳定。数字万用表的频率响应范围是40Hz～500Hz，所以对大于500Hz的信号不能够准确的测出。
② 晶体管毫伏表在打开电源开关后，表针会来回摆动甚至出现打表的现象，这是由于外界干扰电压从输入端进入电表。为防止将表针打坏，开机前应将测试端的两个夹子短接。
十、实验结论：
1. 从实验1中的数据和结果得知，示波器在进行定量读数前，应检查VAR.（微调）旋钮是否处于CAL（校准）位置；用示波器进行信号观测时，要善于运用“GND”位置确定零基线，要注意选择使用“AC”、“DC”，以便正确观测被测信号波形。
2. 使用函数发生器调节频率是直接读数，输出幅度大小要根据所需信号大小的要求，合适调节输出幅度旋钮并配合衰减按键得到正确信号大小。
3. 使用电子测量仪器之前，一定要了解仪器的相关技术指标，特别是仪器频率响应范围指标。当被测信号的频率超出了某仪器的频率响应范围，就不能用这台仪器进行测量，而要改换频率响应范围更宽的仪器进行测量。
十一、思考题：
1. 用示波器测量信号时，要实现下列要求应调节哪些开关和旋钮?
（1）移动波形位置；
（2）改变波形的显示个数；
（3）改变波形的显示高度：
（4）双通道同时观测两个波形。
答：（1）应调节示波器上垂直（Y）通道的位移和水平（X）通道的位移旋钮来实现波形在屏幕上的位置。
（2）调节水平通道“扫描时间因数”（t/div）开关，可以改变波形的显示个数。
（3）调节垂直通道“偏转灵敏度”（v/div）开关，可以改变波形的显示高度。
（4）用双踪显示功能，即将垂直方式开关置于“ALT”或“DUAL”位置即可双通道同时观测两个波形。
2. 晶体管毫伏表能否测量直流信号？对非正弦信号的有效值可以直接用晶体管毫伏表测量吗？
答：晶体管毫伏表不能测量直流信号。因为DA-16晶体管毫伏表的频率响应范围为20Hz～1MHz，它不能对直流信号产生响应。
不能用晶体管毫伏表对非正弦信号的有效值直接测量。因为DA-16晶体管毫伏表是放大-检波式电压表，且表头是按正弦有效值刻度的，也就是说表头直接读出的是正弦信号的有效值。非正弦信号的有效值测量虽然不能直接从表头读出，但可以用波形系数和表头读出的示值进行换算来得到。
十二、总结及心得体会：
十三、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
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