示波器的使用一阶电路.docx
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示波器的使用一阶电路
深圳大学实验报告
课程名称:
电路分析实验(四)
课程编号:
实验名称:
示波器的使用、一阶电路
学院:
信息工程学院
专业:
班级:
组号:
指导教师:
报告人:
学号:
实验地点 电路实验室
实验时间:
2011 年 05 月 13 日
实验报告提交时间:
2011.05.27
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
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。
电路的时间常数为
,设us的周期为T,若
,则电容电压uc、电流ic的波形如图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。
将图1电路中的电容换成电感,则为一阶RL电路,一阶RL电路的时间常数为
,电感电流iL的波形与RC电路中uc波形类似。
(图1)
(图2)
三、实验设备
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2. 一阶RC电路
步2-1. 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2-2. 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2-3. 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2-4. 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。
)
(图4)
(图5)
2-2
100
200
900
2-4
100
200
900
任务3. 一阶RL电路
步3-1. 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-900Ω之间变化,观察uR波形的变化。
步3-2. 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
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。
指导教师批阅意见:
成绩评定:
指导教师签字:
年月日
备注:
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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