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1、电路的频率特性与方波响应,2,北航电工电子中心,实验目的 1.学习示波器的正确使用方法。2.巩固电路频率特性的测试方法。3.研究RC串联一阶电路的方波响应。,3,北航电工电子中心,示波器简介,示波器通常用来观察电压的波形，测量电压的幅值、周期、频率、相位差，进而绘制元件的伏安特性等。若要观察电流波形可通过下图完成。,4,北航电工电子中心,SS7802示波器简介,示波器:模拟、数字和组合三类SS7802：模拟、双踪示波器，同时显示/比较2路信号20MHz：观测信号最高频率,5,北航电工电子中心,示波器核心部件,电子枪,垂直偏转板加入被测电压,水平偏转板加入周期性锯齿波电压,电子束,屏幕,阴极射线
2、管结构示意图,电子束在两组偏转板的控制下将被测电压波形显示在屏幕上,6,北航电工电子中心,7,北航电工电子中心,SS-7802示波器面板介绍,显示系统,垂直系统,水平系统,触发系统,光标系统,扫描模式,水平显示,校准信号,8,北航电工电子中心,A：扫描显示即 U-t方式 用于观测随时间变化的信号X-Y：即X-Y显示 将扫描线关闭，两个信号 在 X、Y方向输入。用于观察 李萨育图形或滞回曲线等。,水平显示模式,9,北航电工电子中心,触发系统触发电平,触发源source选择 调节触发电平level使波形稳定 READY亮：单次触发准备状 态，触发后灯暗 TRIGD亮：触发脉冲到来，信号达到触发电平
3、 波形稳定,北航电工电子中心,波形不稳定调节触发系统“触发”示波器确定开始信号捕获的精确瞬时过程边缘触发：在触发沿上，一旦达到触发电平，开始捕获信号。SLOPE+/-,11,北航电工电子中心,屏幕部分显示数字的意义,扫描时间/格,触发源选择,光标可移指示,扫描光标间的时间,放大10倍,触发源频率：如 被测信号选择为触发源,光标间的频率量,伏/格交流,接地,通道2：倒相,12,北航电工电子中心,测量方法电压,测量电压、时间、相位差：1.光栅直接读数；2.数格数计算（读数时不处于微调状态）,13,北航电工电子中心,测量方法时间,首先要调节X轴位置,14,北航电工电子中心,测量方法相位差,如何测量两
4、个同频率正弦信号的相位差？两种方法：（1）波形比较法（双踪法）（A模式:U-T）两个通道接地，使地线重合，确定在屏幕中位置。调到屏幕中间t轴位置。取消接地，显示信号,15,北航电工电子中心,（2）李萨育图形法(X-Y模式：调整使两光点重合，放到屏幕零点位置 X：输入CH1通道信号 Y：输入CH2通道信号),16,北航电工电子中心,示波器所用的探头,普通探头,带衰减器的探头,17,北航电工电子中心,注意事项,屏幕上的波形不可过亮；不能直接观测220V交流信号；双踪同时显示时，两黑表笔要共地 连接；旋转旋钮时，要用力适度；正确选择输入耦合方式AC和DC；电路地线位置的确定。,18,北航电工电子中心
5、,常见问题,1.扫描线没有出现可能是：（1）电源未开；（2）X或Y的Position钮位置不对；（3）亮度过暗；（4）没有选择AUTO扫描模式；（5）使用X-Y模式；（6）灵敏度不合适。,19,北航电工电子中心,常见问题,2.所显示波形不稳定可能是：（1）触发源source选择不对；（2）触发耦合方式coupl选择不合理；（3）垂直/水平灵敏度过小；（4）触发电平level大小不对；（5）同时观察两波形时，它们的频率不成整 数倍。通常按触发源-触发耦合方式-触 发电平的顺序进行调节。,20,北航电工电子中心,实验设备,多功能信号发生器示波器晶体管毫伏表500型万用表数字万用表实验箱,21,北航
6、电工电子中心,实验内容,1.结合实物熟悉示波器主要常用旋钮/按钮：（1）将校准信号输入到两通道（只连信号线，地线内部已连）；（2）通过寻找在面板上的位置、调节观察操作 效果，熟悉以下旋钮/按钮：亮度 聚焦 自动 DC/AC GND CH1 CH2 V/div 垂直位移 INV ADD 水平位移 t/div 触发源 耦合方式 电平,22,北航电工电子中心,幅频特性：电路的输出信号与输入信号之比即电压放大倍数与频率的关系,相频特性：输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系,频率特性,23,北航电工电子中心,（1）电路如图1所示，将低频信号发生器输出调到f=400Hz，Ui=1V的正弦交流电压。1
7、）用晶体管毫伏表测Ui和Uc。2）将 Ui 加到示波器的CH1，?加到示波器的CH2，完成任务：用示波器测Uim和UCm。用示波器测 Uc 的频率。用示波器测 Ui 和 Uc 的相位差。（教师检查波形）用示波器测URm。用李沙育图形测Ui 和 Uc的相位差。（教师检查波形）,图1 频率特性的测量,实验内容,2.频率特性测量：,24,北航电工电子中心,（2）将频率分别调到200Hz和1kHz（将 Ui 保持1V）。1）用晶体管毫伏表测Ui和UC。2）用示波器测Uim和UCm。3）用示波器测Ui 和UC 的相位差。,25,北航电工电子中心,电路如图2所示，激励源为方波ui=2V，频率取1kHz1.
8、5kHz。观察并描绘下列参数时的方波响应uo(t)的波形。（1）R=5.1k，C=0.01uF；（2）R=10k，C=0.01uF。,图2 积分电路,（教师检查波形）,实验内容,3.积分电路,26,北航电工电子中心,三角波 积分电路的输出端反应了输入端电压变化的总量，所以叫积分电路。,记录周期 峰峰值,27,北航电工电子中心,实验内容 4.微分电路,图3 微分电路,电路如图3所示，激励源为方波ui=2V，频率取1kHz1.5kHz。观察并描绘下列参数时的方波响应uo的波形。（1）R=1k，C=0.01uF；（2）R=5.1k，C=0.01uF。,若将图2中的R与C位置调换一下，即由R端作为响应
9、输出，且当电路参数的选择满足条件时，如图3所示即称为微分电路，因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。,（教师检查波形）,28,北航电工电子中心,正负尖脉冲微分电路的输出反映了输入端电压的变化情况，所以叫微分电路。,29,北航电工电子中心,5.选作：观察两个不同的信号 将示波器的CH1接校准信号，CH2接信号发生器输出。调节信号发生器的输出频率，观察屏幕中两个波形的变化情况，得出观察结论。,30,北航电工电子中心,总结要求,1.将实验内容2（1）中所观察的波形绘于坐标纸上并注明所测数据。2.将实验内容2（2）中的数据列于同一表格中并由此总结出其频率特性。3.在同一坐标中绘出实验内容3中的输入波形及各响应曲线并作比较。在图中应标零状态相应和零输入响应区域，说明参数对相应的影响。4.根据实验内容4、5中所描绘的波形，说明电路的特点与功能。,The End,The End,
