深 圳 大 学 实 验 报 告
实验课程名称:
电路分析
实验项目名称:
示波器的使用、一节电路
学院:
软件学院
专业:
软件工程
实验六 示波器的使用、一阶电路
一.目的
1.熟悉双线示波器、函数电源的使用。
2.观察一阶电路中电压和电流的波形,并了解电路参数对波形的影响。
二.说明
1.函数电源
函数电源可以产生正弦波、方波、三角波,各种波形的幅值和频率可通过相
应的开关和旋钮加以调节。
2. 示波器
示波器可以用来观察电压信号的波形,测量电压信号的幅值、周期、频率及
两个电压信号的相位差等。若需观察测量电路中某一支路的电流信号,可在该支
路串联一个小的取样电阻,观察测量该电阻的电压。
(1)信号幅值的测量
将“VOLTS/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置,读取
被测信号所占纵坐标格数,再乘以“VOLTS/DIV”开关的指示值,即可求得被
测信号的峰-峰值(Up-p)。若使用的探头置×10 的位置,应将该值乘以 10 。
(2)信号周期(频率)的测量
将“TIME/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置,读取
被测信号一周期所占横坐标格数,再乘以“TIME/DIV”开关的指示值,即可求
得被测信号的周期时间 T。若“TIME/DIV”开关的扩展旋钮已被拉出,则该值
应除以 5 才是实际的周期时间。
周期 T 的倒数即为信号的频率。
(3)两正弦波相位差的测量
将频率相同的两个正弦信号分别由 CH1 和 CH2 通道送入示波器,读取两波
形到达最大值的时间差 Td 以及两波形的周期 T,即可求得两波形的相位差
(
d TT
)
o
360
3.一阶电路
图 1 为一 RC 串联的一阶电路,图中 us 为方波信号源,其波形为图 2 所示。
在 us 一个周期时间内,电容进行着充电、放电、反向充电和反向放电。电路的时
,则电容电压 uc、电流 ic 的波形
间常数为 RC
如图 2 所示。改变电路元件参数,使电路时间常数变化,则 uc、ic 波形的上升或
下降速度亦将随之改变。
,设 us 的周期为 T,若
5
T2
将图 1 电路中的电容换成电感,则为一阶 RL 电路,一阶 RL 电路的时间常
RL
,电感电流 iL 的波形与 RC 电路中 uc 波形类似。
数为
R
us
ic
C
(图 1)
+
uc
-
U
-U
U
-U
us
uc
ic
t
t
t
三、实验设备
(图 2)
1.函数电源
2.YB4249B 型二踪示波器
3.交流电压表
4.D01 元件板的电阻箱、D04 元件板的电感线圈、D06 元件板的电容箱
四、任务与步骤
任务 1. 一阶 RC 电路
步 1-1. 按图 4 接线。将方波信号源的频率调到 500Hz,峰-峰值调到 2V。
电容 C 为 1μF,电阻 R 为 R×100 电阻箱。将 R 从 100Ω-900Ω之间变化,观
察 uc 波形的变化。
步 1-2. 分别记录 R=100Ω、200Ω、900Ω时的 uc 波形(画 uc 波形时,可
将 us 用虚线画在同一坐标平面上,以便对照。)
步 1-3. 因电阻电压与其电流波形相同,故可通过观察电阻电压来看电路
中电流的波形。按图 5 接线,方波信号源、电容 C 及电阻 R 均与步 2-1 相同。
将 R 从 100Ω-900Ω之间变化,观察 uR 波形的变化。
步 1-4. 分别记录 R=100Ω、200Ω、900Ω时的 uR 波形(画 uR 波形时,可
将 us 用虚线画在同一坐标平面上,以便对照。)
CH2
函数电源
方波信号
us
(图 4)
CH2
函数电源
方波信号
us
(图 5)
R
CH1
C
C
CH1
R
+
uc
-
+
uR
-
1-2
100
200
4
900
1-4
100
200
900
5
任务 2. 一阶 RL 电路
步 2-1. 将图 5 中的电容换成电感线圈(用 D04 元件板上的一个线圈,参
数约为 r=20Ω、L=0.1H),方波信号源的频率及幅值同前。将 R 从 100Ω-900
Ω之间变化,观察 uR 波形的变化。
步 2-2. 分别记录 R=100Ω、500Ω、800Ω时的 uR 波形(画 uR 波形时,可
将 us 用虚线画在同一坐标平面上,以便对照。)
100
500
800
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五、实验心得
通过此次实验,我了解到示波器可以用来观察电压信号的波形,测量电压
信号的幅值、周期、频率及两个电压信号的相位差等。它能把肉眼看不见的电信
号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。因此它是观察数
字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。但我
们一般在使用前,应该先校准后才使用。在实验过程中,我也发现示波器有一定
的弊端,它在电路连接时,采用的是金属线相触,这给我的实验操作带来了很大
的不便。因为我们小组的示波器金属线总是接触不良,从而导致了我们实验中的
成像模糊且不准确,在矫正上我们是花了大半时间。因此我觉得示波器与电路相
连应该改为插孔方式才妥当。
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指导教师批阅意见:
成绩评定:
日
备注:
指导教师签字:
年
月
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
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