1 / 266

电子测试技术

电子测试技术. 常用电子仪器的使用 一．实验目的 二．实验原理 三．仪器使用及说明 四．实验内容与步骤 五．实验报告要求 六 . 思考题. 一．实验目的 1 ． 掌握常用电子仪器 —— 示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计、万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2 ． 掌握用双踪示波器观察信号波形和测试波形电参数的方法 。. 二．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，完成电子电路的静态和动态工作情况的测试。

vanna-eaton
Download Presentation

电子测试技术

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 电子测试技术

  2. 常用电子仪器的使用一．实验目的二．实验原理三．仪器使用及说明四．实验内容与步骤五．实验报告要求六. 思考题

  3. 一．实验目的1．掌握常用电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计、万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2．掌握用双踪示波器观察信号波形和测试波形电参数的方法。一．实验目的1．掌握常用电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计、万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2．掌握用双踪示波器观察信号波形和测试波形电参数的方法。

  4. 二．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，完成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行综合使用，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图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，称共地。

  5. 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。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 模拟电子电路中常用电子仪器布局图

  6. 三．仪器使用及说明 将重点介绍这几种类型仪器的功能、面板、特性、仪器的接线和使用方法、注意事项等。由于每一类仪器型号众多，不可能面面俱到，因此，每种类型均取其典型设备进行介绍。 1.直流稳压电源 直流稳压电源，具有稳压、稳流、连续可调的特点，其稳压、稳流两种工作状态，可随负载的变化能自动转换。双路具有跟踪功能，纹波小，输出调节分辨率高等特点。

  7. 2．低频信号发生器 2.1 概述 函数信号发生器，用作交流信号源，提供幅值和频率可调节的标准模拟信号。能产生正弦波、方波、脉冲波、锯齿波等波形，频率范围宽。具有直流电平调节、占空比调节、TTL电平、单次脉冲输出；频率显示有度盘、数字显示和频率计显示；频率计可外测信号。

  8. 下面介绍DF1641B1函数信号发生器。2.2 面板功能及说明

  9. 2.3使用方法： （1）将仪器接入AC电源，按下电源开关。 （2）使用前，将面板上各输出旋钮逆时针旋至最小。 （3）按下所需选择波形的功能开关。 （4）频率调节：将波段开关和频率微调（FREQVAR）配合使用。面板上的频率波段开关作为分波段的频率选择。根据所需频率先粗调，即按下相应的波段按键；再微调，即将频率微调旋钮旋至所需的频率。频率由上方LED显示。(0～3MHZ)

  10. （5）幅度调节：将“输出衰减”和“输出幅度调节”旋钮配合使用。当需小信号输出时，按入衰减器，调节幅度至需要的输出幅度值。(0～20V)（5）幅度调节：将“输出衰减”和“输出幅度调节”旋钮配合使用。当需小信号输出时，按入衰减器，调节幅度至需要的输出幅度值。(0～20V) （6）调节直流电平偏移至需要设置的电平值，其它状态时关掉，直流电平将为零。 （7）TTL信号输出：从脉冲输出端输出，此电平将不随功能开关改变。

  11. （8）单脉冲：按SPSS按键，输出单脉冲。 （9）频率计的使用：频率计可以进行频率的内测和外测。测频方式选择旋钮弹出时为内测，按下时为外测。当外测时，将外测信号从外测信号输入端输入，所测信号频率即从LED显示。此时，信号发生器即作数字频率计使用，单位和小数点由机内自动切换。（测量范围：10HZ-20MHZ）.

  12. 2.4注意事项： （1）把仪器接入AC电源之前，应检查AC电源是否和仪器所需的电源电压相适应。 （2）仪器需预热10分钟后方可使用。 （3）请不要将大于10V（DC＋AC）的电压加至输出端、脉冲端和功率输出端。 （4）功率输出端不得短路，不使用时将幅度调节开关按下。

  13. 3. DF1932A型交流毫伏表 3.1概述 交流毫伏表广泛用于测量交流电压及音频信号。如常见的DF1932A型交流毫伏表，它是一种通用智能化的全自动数字交直流毫伏表。适用于测量频率 5HZ－2MHZ,电压 100uV－390V的有效值和10mV－390V的直流电压。它具有测量精度高、频率响应误差小、高输入阻抗、高灵敏度及高稳定性等优点，具备自动/手动和AC/DC测量功能，同时显示电压值和dB/dBm值。

  14. 3.2 DF1932A型交流毫伏表面版示意图如下

  15. 3.3主要技术参数 （1）测量电压范围：交流：100uV－390V 直流：10mV－390V （2）测量电平范围：-80dB－+50dB （odBV=1V　） （3）测量电压的频率范围：5Hz－2MHz （4）基准条件下的电压误差：±3%(400Hz) （5）基准条件下的频响误差： 50Hz－100KHz±1.5%； 20Hz－500KHz±2.5%; 5Hz －2MHz±4.0% （以1KHz为准）

  16. 3.4 使用说明 （1）打开电源开关，将仪器预热15～30分钟。 （2）电源开启后，仪器进入使用提示和自检状态，自检通过即进入测量状态。 （3）当采用手动测量方式时，在加入信号前请先选择合适的量程。 （4）当仪器设置为自动测量方式时，仪器能根据被测信号的大小自动选择测量量程。 （5）仪器在使用过程中，不要长时间输入过量程的电压。

  17. 4． TDS1002数字存储示波器 4.1概述 示波器是应用最广泛的测量仪器之一，它能将非常抽象的、看不见的周期信号或信号转态变化的过程，在荧光屏上描绘出具体的图象波形提供观察和分析。它可用来测量电压、电流、频率、相位等各种电参量。具有输入阻抗高、频率响应好、灵敏度高等特点。示波器的种类很多，且分类方法也不尽相同，其功能和电路组成也各有差别，但基本原理则大同小异。

  18. 现以TDS1002数字存储示波器为例说明如下 4.2 TDS1002数字存储示波器面板图

  19. 4.3主要面板控制键使用说明 1）菜单和控制按钮 （1）SAVE/RECALL(保存/调出):显示设置和波形的保存、调出菜单。 （2）MEASURE(测量)：显示自动测量菜单。包括频率、周期、幅值等。 （3）ACQUIRE（采集）：显示采集菜单。包括峰值检测、平均值等。 （4）UTILITY(辅助功能测试)：显示辅助功能菜单。 （5）CURSOR(光标)：显示光标菜单。 （6）DISPLAY(显示)：显示菜单。包括对比度增加或减少。

  20. （7）HELP(帮助)：显示帮助菜单。 （8）DEFAULT SETUP(默认设置)：调出厂家设置。 （9）AUTO SET(自动设置)：按此键所测波形能稳定显示于屏幕上。 （10）SINGLE SEQ(单次信号采集)：采集单个波形，然后停止。 （11）RUN/STOP(运行、停止)：配合单次信号采集，控制单次信号的采集和停止。

  21. 2）垂直控制部分 （1）通道1、通道2位置按钮：可分别控制CH1/CH2输入波形的上下移动。 （2）通道1、通道2菜单按钮：分别显示CH1/CH2垂直参数。包括耦合方式（交流-接地-直流）、探头等 （3）数学计算菜单：显示波形的数学运算。包括“窗口”信息（加、减、FFT运算）等。 （4）伏/格（CH1/CH2）：选择被测波形的幅值刻度单位。 （5）衰减器开关、垂直微调旋钮、垂直移位、通道选择（叠加、双踪选择、极性开关等）

  22. 3）水平控制部分 （1）位置按钮：控制CH1/CH2输入波形的左右移动。 （2）水平菜单按钮：显示水平菜单。（包括：水平时基设置位置、幅度刻度大小等） （3）设置为零：当输入波形有偏左或偏右现象时，按此键可使波形处于屏幕的中心位置。 （4）扫描微调控制键、水平移位、扩展控制键等。

  23. 4）触发控制（TRIG） （1）电平：触发电平调节按钮。通过调节此按钮，使内部的垂直光标处于被测量值的幅值范围之内，被测波形才能稳定的显示在屏幕上。 （2）触发菜单：显示触发菜单。 （3）设置为50％：控制触发电平处于被测信号峰值的垂直中心。 （4）触发源选择开关、交替触发、外触发输入插座、触发电平旋钮、触发极性按钮、触发方式选择、Z轴输入连接器等。

  24. 4.4 示波器应用举例 1）观察被测信号 （1）若观察一个波形，按下CH1 菜单按钮，将探头选项衰减设置成10X。 （2）将P2200探头上的开关设定为10X. （3）将通道1的探头与信号连接。 （4）按下自动设置按钮。 示波器自动设置垂直、水平和触发控制。根据检测的信号类型在显示屏的波形区域中显示相应的自动测量结果。若同时观察二个波形，则被测信号从CH1和CH2输入，测量方式相同。

  25. 2）交流信号频率和周期的测量 （1）根椐被测信号的频率选择适当的时基扫描挡级T/Div 。 （2）调节“触发电平”使屏幕显示1~2个周期波形，若D为一个完整波形在X轴上所占的距离（大格） 则被测信号周期为： T=T/Div×D(Div)； 被测信号频率为： f=1/T 如：T/Div置于0.5ms/Div, D=2Div 则信号周期 T=2Div×0.5ms/Div=1ms； 信号频率：f=1/T=1000HZ

  26. 3）交流信号电压幅值的测量 （1）根椐被测信号的幅度和频率选择合适的V/Div 和T/Div挡级， (2)调节“触发电平”，使输出波形稳定。据下式计算被测信号电压的峰峰值Vp-p Vp-p=n×V/Div×H (Div) 式中：n：探极衰减比 V/Div：为所选档级的指示值如0.1、0.2…… H：表示被测信号一个完整波形的高度，单位是大格。 如：n=1，V/Div置于0.5V/Div，H=5Div， 则Vp-p=1×0.5V/Div×5Div=2.5V

  27. 4） 相位测量 因双踪显示除了可以比较两个被测信号的相位关系外，还可测量两个同频率信号间的相位差。 （1） 调节两个被测信号的波形，使其稳定。 （2）若被测波形，一个波形在X轴上的周期为M格，这时每1格相应为360°/M，N为两个波形在X轴方向的距离差（大格）。则二波形相位差为： φ（相位差）=N（Div）×360°/M（Div） 如：一个波形在座标上占8格，两波距离差为1.5格。则 φ（相位差）=1.5（Div）×360°/8Div=67.5°

  28. 5.数字万用电表 实验室一般采用数字万用表，它采用数字量化技术，把被测电量均转换成电压信号，并以数字形式（不连续、离散的形式）加以显示，其主要优点是：准确度高、输入阻抗高、功能齐全、显示直观、可靠性好、过载能力强、小巧轻便。其中3位半数字万用表获得了迅速普及和广泛应用。

  29. 四．实验内容与步骤 1.万用表的使用（1）零位调整（2）直流电压、交流电压的测量（3）直流电流、电阻的测量等 2.电子仪器综合使用 （1）交流信号频率及电压幅值的测量 将信号发生器输出端与示波器的输入端相连。调节信号源使输出频率分别为500Hz、2KHz和20KHz，输出幅值分别为有效值0.5V，1V，3V（由交流毫伏表测量），调节示波器v/div、t/div档级至合适的位置，得到完整稳定清晰的正弦波形，从荧光屏上读得其波形幅值及周期，记入表1及表2中，并将结果与已知值比较。

  30. 表1交流信号频率的测量:

  31. 表2交流信号电压幅值的测量:

  32. 2）方波脉冲信号的测量 （1）调节信号幅值调节旋钮使输出幅度为1.5V（用交流毫伏表测定），分别观测频率为100Hz、3KHz和30KHz方波信号的波形参数。 （2）使信号频率保持在3KHz，调节幅度和脉宽旋钮，观察波形参数的变化。 自拟数据表格。

  33. 五．实验报告要求 1.记录用示波器测得的各种波形，标明被测信号的幅值和频率等。 2.总结实验中所用仪器、仪表的使用方法以及用示波器测量信号电压的幅值、频率的步骤和方法。 六．思考题 1.示波器面板上“t/div”和“v/div”的含义是什么？ 2.观察示波器“标准信号”时，要在荧屏上得到两个周期的稳定波形，而幅度要求为5格，试问Y轴电压灵敏度开关应置于哪一档位置？“t/div”又应置于哪一档位置？ 3.用示波器测量直流信号时应注意什么？ 4.线路连接时应注意哪些问题？

  34. 共射极单管放大电路 一．实验目的二．实验原理三．实验仪器 四. 实验内容与步骤 五．实验报告要求六．思考题

  35. 一．实验目的1 .学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2 .观察偏置电阻的变化对静态工作点及输出波形的影响。3 .学习测量放大器的电压放大倍数，并了解负载电阻的变化对放大倍数的影响。

  36. 二．实验原理 共射级单管交流放大电路其主要任务是不失真地对输入信号进行放大，为了使放大电路能够正常工作，必须设置合适的静态工作点Q。 如果设置的静态工作点不适合，则在输入信号稍大时，会使输出信号产生非线性失真。当工作点过高时，易产生饱和失真；工作点过低时，易产生截止失真。

  37. 为了提高静态工作点的稳定性，通常都采用分压偏置共射放大电路。当电路中的RC和VCC确定之后，通过对上偏流电阻Rp2的阻值调整获得合适静态工作点Q。为了提高静态工作点的稳定性，通常都采用分压偏置共射放大电路。当电路中的RC和VCC确定之后，通过对上偏流电阻Rp2的阻值调整获得合适静态工作点Q。 放大器电压放大倍数AV为输出电压V0与输入电压Vi的比值即：

  38. 三.实验仪器 1.SAC-MDⅡ网络智能模拟电路实验装置 2.数字示波器. 3.交流毫伏表. 4.函数信号发生器. 5.电脑

  39. 四．实验内容与步骤 1．设置合适的静态工作点 静态工作点设置的一般要求是：信号幅度较少时，在保证输出信号不失真的条件下，常选择较低的静态工作点，以降低放大器的噪声和减少电源的能量损耗。输入信号较大时，工作点适当提高，直至负载线的中点。 (1) 实验电路如图1所示。工作点的调整通过调节RP2值实现。

  40. (2)具体稳定过程如下T0↑→IC↑→IE↑→VE↑→VBE↓→IB↓→IC↓。(2)具体稳定过程如下T0↑→IC↑→IE↑→VE↑→VBE↓→IB↓→IC↓。 （3） 按图1接线，将Ec接+12V电源，调节电位器RP2，使VC=6V左右。然后由函数信号发生器输入有效值Vi=20mV, 频率f=1000Hz的正弦交流信号，用示波器观察输出波形是否失真，如有失真再重新调节RP2至输出波形不失真为止。然后断开输入信号，用电压表测量静态工作点VC、VE、VB及Vb1的数值，记入表1中。 按下式计算IB、IC，并记入表1中。

  41. 图1 单管交流电压放大电路

  42. 如果设置的静态工作点不合适(如图2中的Q1或Q2点)，则在输入信号稍大时，会使输出信号产生非线性失真。如果设置的静态工作点不合适(如图2中的Q1或Q2点)，则在输入信号稍大时，会使输出信号产生非线性失真。 图2 工作点不合适引起输出电压波形失真

  43. 2、测量放大器的放大倍数AV，并注意RL 、RC的大小对放大器电压放大倍数的影响。 （1） 负载电阻分别取RL=2kΩ、RL= 5.1k和RL=∞，输入接入f=1kHz的正弦信号, 幅度以保证输出波形不失真为准。测量Vi和V0，计算电压放大倍数：Av=Vo/V1，把数据填入表2中。

  44. （2）取RL=2KΩ，按下表改变RC，幅度以保证输出波形不失真为准,测量放大倍数，将数据填入表3 中。

  45. 3.观察静态工作点对放大器输出波形的影响 （1）输入信号不变，用示波器观察正常工作时输出电压Vo的波形，填入表4。 （2）增大或减小RP2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真的波形描绘于表4，并说明是哪种失真。

  46. 五．实验报告要求 1．整理测量数据，计算静态工作点。 2．将电压放大倍数的估算值与实测值进行比 较，并分析产生误差的原因。 3．总结RB、RC、RL变化后对静态工作点、放大倍数及输出波形的影响。 4．根据实验中出现的现象进行分析。

  47. 六．思考题 1．讨论Rb的大小对放大器的工作状态有何影响,出现失真如何调整？ 2．根据所测数据讨论RC、RL的大小对放大器的电压放大倍数有何影，分析RC过大会造成什么后果？ 3．在电路测试中，哪些测量用直流表，哪些测量用晶体管毫伏表？ 4．在测量Q点时，放大器输入端应如何处理？放大电路的静态与动态测试有何区别？

  48. 电压串联负反馈放大电路 一.实验目的 二.实验原理 三.实验仪器 四.设计内容与步骤 五.实验报告要求 六.思考题

  49. 一.实验目的 1.熟悉负反馈放大电路性能指标测试方法； 2.通过实验加深理解负反馈对放大电路性能的影响。

More Related