【正文】 測量三種波形的有效值，方法同上。 表2波形正弦三角方波YB2174讀數(shù)a1YB2172讀數(shù)a2示波器讀數(shù)（有效值）a3a1換算為有效值Ua2換算為有效值U 五、思考題（1）在等幅度測量中，用峰值電壓表測量三種波形時，讀數(shù)相同嗎？為什么？用均值電壓表測量時，讀數(shù)相同嗎？為什么？（2）在實際測量中，對于各種非正弦信號電壓，如何得到其有效值電壓？（3）什么是波形誤差？如何消除這項測量誤差？實驗四 時間的測量一 實驗?zāi)康?．掌握用示波器測量周期和時間的方法；2．掌握用示波器測量時間間隔的方法。因此，示波器不僅可用于顯示示波器，而且可用于直接測得整個波形（或波形任何部分）的時間。 周期的測量[例41] 測得如圖41（b）所示波形上對應(yīng)兩點間的水平距離為5cm，“掃描時間”，則被測波形周期為： T=5 0 5 = 2 時間間隔測量用示波器測量如圖42 所示，波形中兩點的時間間隔T 時，可用上述方法測量。 調(diào)節(jié)水平“位移” ，使脈沖下端幅度 10％處與垂直中心線相交， 所示，即可在水平中心線上讀出 時間t2。（或下降）時間測量 圖 脈沖寬度測量⑵ 脈沖寬度的測量 調(diào)節(jié)垂直“位移” ，使脈沖波形幅度的中點處在水平中心處，讀出前沿和后沿與水平中心線交點間的距離,“t/cm”開關(guān)的指示值,即為被測脈沖寬度。信號源頻率設(shè)置為800Hz(正弦波)、輸出幅度（峰峰值為2伏）；將示波器通道A的掃描線調(diào)整在零位，調(diào)節(jié)垂直靈敏度使波形在屏幕上顯示一個完整的正弦波；按下RUN/STOP按鈕，用光標(biāo)測量正弦波的周期。 方波上升沿的測量測量值Cur1Cur2△T計算值／／相對誤差（℅）／／ 測量條件及方法如3，示波器觸發(fā)設(shè)定為下降沿觸發(fā)，按下RUN/STOP按鈕，用光標(biāo)測量方波的上升時間。二 實驗原理1. 用測量時間的方法轉(zhuǎn)換成測量相位差當(dāng)用雙綜示波器測量兩同頻率，但有相位差的正弦波時。測量時，內(nèi)掃描發(fā)生器不工作，但水平放大器應(yīng)接入經(jīng)校準(zhǔn)、頻率可變的標(biāo)準(zhǔn)信號，此信號可由標(biāo)準(zhǔn)頻率信號源供給。（a）頻率相同時的李沙育圖形（b）標(biāo)準(zhǔn)信號頻率高于被測信號頻率時的李沙育圖形（c）標(biāo)準(zhǔn)信號頻率低于被測信號頻率時的李沙育圖形 用李沙育圖形測量頻率三 實驗設(shè)備1. 數(shù)字存儲示波器ADS7062C 一臺2. 函數(shù)信號發(fā)生器SP1642B 一臺3. 高頻信號發(fā)生器 一臺4. 移相電路板 一塊5. 導(dǎo)線若干四 使用步驟1. 測量同頻率正弦量的相位差將函數(shù)信號發(fā)生器（頻率調(diào)節(jié)至75KHz，VPP=）的輸出端接至數(shù)字示波器的通道B，并和移相電路的輸入端相連，移相電路的輸出端和數(shù)字示波器的通道A相連；將數(shù)字示波器的顯示設(shè)置為XY方式，（a）所示的圖形，并將示波器設(shè)置為常規(guī)方式，測量其相位差。將高頻信號發(fā)生器頻率緩慢地調(diào)節(jié)（＜1000Hz），（b）的形狀時，記錄下高頻信號發(fā)生器的頻率。二 實驗原理線性系統(tǒng)通常用傳遞函數(shù)來描述，即系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零的條件下，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換的比：式中：Y（s）、X（s）為輸出和輸入函數(shù)的拉氏變換；H（s）為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。因此，可用幅頻特性| H（jω）|和相頻特性φ（ω）來全面表征一個系統(tǒng)的頻率特性： （1） （2）由式（1）、（2）可見，系統(tǒng)在頻率函數(shù)的激勵下，不但輸出的幅度要發(fā)生變化，而且輸出的相位也會改變。 線性系統(tǒng)頻率特性測量，經(jīng)典的測量方法是采用正弦點頻法， 這是一種靜態(tài)測量方法，而廣為采用的是正弦波掃頻測量，即動態(tài)測量。 正弦點頻法又叫逐點測量法，如圖61所示。測量時，每改變一次信號源頻率，都要保持被測輸入Ui值不變，測出輸出Uo ，同時監(jiān)測波形不能畸變。 點頻測量線性二端口網(wǎng)絡(luò)頻率特性電路圖 本次試驗的電路為有源帶通濾波器，其幅頻特性如圖62所示，當(dāng)uo與ui同相時，uo達到最大值，此時信號源顯示的頻率即為發(fā)fo；分別使信號源頻率大于和小于fo時，uo均出現(xiàn)下降，信號源的頻率分別fcl和fch。 帶通濾波器幅頻特性圖三 實驗設(shè)備1. 檢測與轉(zhuǎn)換實驗臺YL610 一臺2. 數(shù)字存儲示波器ADS7062C 一臺3. 信號發(fā)生器SP1642B 一臺4. 實驗電路板 一塊5. 萬用表 UT56 一塊四 實驗步驟1. 中心頻率及帶寬的測定實驗電路板接通試驗臺的電源（+115和地），示波器通道1和信號源接到濾波器的輸入端，示波器通道2接入濾波器的輸出端。 帶通濾波器幅頻特性帶通濾波器f / H z fl f0fHU0 / VΦ／度將信號源頻率分別調(diào)節(jié)大于和1小于f0,觀察輸出信號和輸入信號的相位關(guān)系，并注意誰超前，誰滯后，并將測量結(jié)果填入上表61。六 實驗思考當(dāng)f分別大于和小于f0情況下，u0與Ui的相位關(guān)系。二 實驗原理測量放大器是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益單元。其輸入偏置電流也應(yīng)很低，典型值為 1 nA至 50 nA。測量放大器具有高輸入阻抗、高共模抑制比、高增益及調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，能將差動輸入信號轉(zhuǎn)換為單端輸出信號，通常用作傳感器放大器及各種微弱電信號的放大。 。設(shè)運放AA2的共模抑制比為和，則可推出第一級電路的共模抑制比如下： （1） 由（1）式知，嚴(yán)格挑選運放AA2，使其共模抑制比盡量相等，則可保證第一級的共模抑制比盡可能大。因此，對共模信號的實際抑制程度，取決于運放器件本身的值的大小和外部電路電阻的匹配誤差。整個放大器的共模抑制比為： （3）當(dāng)時，（3）式可簡化為： （4）可以證明，該測量放大器的差模增益計算公式如下： （5）一般是通過調(diào)節(jié)RG來改變差模增益。合上實驗臺的電源開關(guān)，調(diào)節(jié)RW4使儀表放大器輸出為零。并將信號源的輸出接到儀表放大器的輸入端，下端與地相連。 差摸放大倍數(shù)的測量輸入信號（峰峰值）輸出信號（峰峰值）差摸放大倍數(shù)3. 測量共模放大倍數(shù) 將儀表放大器的兩輸入端短路，信號源與放大器輸入端和地相連。 共模放大倍數(shù)的測量輸入信號（峰峰值）輸出信號（峰峰值）共摸放大倍數(shù)五 實驗總結(jié)1. 計算差摸、共模放大倍數(shù)及共模抑制比；2. 試論述測量放大器有何特點? 它與普通放大器有何不同?附錄一 模擬示波器的原理與使用在電子電路實驗中，需要使用若干儀器、儀表觀察實驗現(xiàn)象和結(jié)果。萬用表和邏輯筆使用方法比較簡單，而邏輯分析儀和數(shù)字存儲示波器目前在電子電路教學(xué)實驗中應(yīng)用還不十分普遍。本章從使用的角度介紹一下模擬示波器的原理和使用方法。它是觀察數(shù)字電路實驗現(xiàn)象、分析實驗中的問題、測量實驗結(jié)果必不可少的重要儀器。1． 示波管陰極射線管(CRT)簡稱示波管，是示波器的核心部件。電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內(nèi)，構(gòu)成了一個完整的示波管。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。鋁膜具有內(nèi)反射作用，有利于提高亮點的輝度。當(dāng)電子停止轟擊后，亮點不能立即消失而要保留一段時間。余輝時間短于10μs為極短余輝，10μs—1ms為短余輝，1ms—0．1s為中余輝，0．1s1s為長余輝，大于1s為極長余輝。 由于所用磷光材料不同，熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。1．2 電子槍及聚焦電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱第二柵極)、第一陽極(A1)和第二陽極(A2)組成。燈絲通電加熱陰極，陰極受熱發(fā)射電子。由于柵極電位比陰極低，對陰極發(fā)射的電子起控制作用，一般只有運動初速度大的少量電子，在陽極電壓的作用下能穿過柵極小孔，奔向熒光屏。如果柵極電位過低，則全部電子返回陰極，即管子截止。第一陽極、第二陽極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個金屬圓筒。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。第一次聚焦由K、GG2完成，K、K、GG2叫做示波管的第一電子透鏡。A1上的電壓叫做聚焦電壓，A1又被叫做聚焦極。1．3 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子射線方向，使熒光屏上的光點隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。Y軸偏轉(zhuǎn)板在前，X軸偏轉(zhuǎn)板在后，因此Y軸靈敏度高(被測信號經(jīng)處理后加到Y(jié)軸)。將輸入信號加到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板上，而示波器自己使電子束沿X軸方向掃描。這樣掃出的信號波形稱為波形軌跡。規(guī)定第二陽極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近，偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。柵極G1相對陰極為負(fù)電位(—30V~—100V)，而且可調(diào)，以實現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。第二陽極與前加速極相連，對陰極為正高壓(約+1000V)，相對于地電位的可調(diào)范圍為177。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。本書中用作示例的示波器所采用的電路能夠根據(jù)不同的掃描速度自動調(diào)節(jié)輝度。相反，當(dāng)電子束移動緩慢時，屏幕上的光電變得很亮，因此必須減小輝度以免熒光物質(zhì)被燒壞。對于屏幕上的文字部分，另有單獨的輝度控制機構(gòu)。有些示波器，例如本書用作示例的示波器上，聚集也是由示波器自己進行最佳控制的，從而能在不同的輝度和不同的掃描下保證清晰的波形軌跡?！獟呙栊D(zhuǎn)這個控制機構(gòu)使X周掃描線和水平標(biāo)尺線對齊。掃跡旋轉(zhuǎn)功能就用來對此進行補償?！獦?biāo)尺照明標(biāo)尺亮度可以單獨控制。——Z調(diào)制掃描的輝度可以用電氣的方法通過一個外加的信號來改變。此信號輸入端通常是示波器后面板上的一個BNC插座。2）顯示任意兩個變量之間的關(guān)系 示波器兩個偏轉(zhuǎn)板上都加正弦電壓時顯示的圖形稱為李沙育（Lissajous）圖形，這種圖形在相位和頻率測量中常會用到。若兩信號的初相相差90度，且在X、Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫出的圖形為圓，（c）所示(a) (b) (c) 顯示任意兩個變量之間的關(guān)系3. 掃描的概念 如果在X偏轉(zhuǎn)板上加一個隨時間線形變化的電壓，垂直偏轉(zhuǎn)板不加電壓，那么光點在水平方向的偏移距離為 ，比例系數(shù)Sx稱為示波管的X軸偏轉(zhuǎn)靈敏度。 4．同步的概念 （1）Tx=nTy(n為正整數(shù))：熒光屏上將穩(wěn)定顯示n個周期的被測信號波形。 （2）Tx≠nTy(n為正整數(shù))，即不滿足同步關(guān)系時，顯示的波形不穩(wěn)定。二. 示波器的基本組成從上一小節(jié)可以看出，只要控制X軸偏轉(zhuǎn)板和Y軸偏轉(zhuǎn)板上的電壓，就能控制示波管顯示的圖形形狀。因此，只要在示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上加一個與時間變量成正比的電壓，在y軸加上被測信號(經(jīng)過比例放大或者縮小)，示波管屏幕上就會顯示出被測信號隨時間變化的圖形。它由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)、Z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。經(jīng)延遲級延遲Г1時間，到Y(jié)2放大器。為了在屏幕上顯示出完整的穩(wěn)定波形，將Y軸的被測信號③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路，在引入信號的正(或者負(fù))極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動鋸齒波掃描電路(時基發(fā)生器)，產(chǎn)生掃描電壓⑦。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大，產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩，加到示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度，而在掃描回程進行抹跡。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。示波器中往往提供一個精確穩(wěn)定的方波信號發(fā)生器，供校驗示波器用。示波器種類、型號很多，功能也不同。這些示波器用法大同小異。 YB43020B模擬示波器的面板圖操作方法1)、電源檢查YB43020B雙蹤示波器電源電壓為220V177。接通電源前，檢查當(dāng)?shù)仉娫措妷?，如果不相符合，則嚴(yán)格禁止使用！2)、面板一般功能檢查A．將有關(guān)控制件按下表置位初部設(shè)置：控制件名稱作用位置控制件名稱作用位置亮　　度適中輸入耦合DC聚　　焦光跡清晰掃描方式自動位　　移居中極　　性（＋）或（－）垂直方式CH1SEC/DIVVOLTS/DIV觸發(fā)源CH1微　　調(diào)逆時針旋足耦合方式AC常態(tài)B．接通電源，電源指示燈亮，稍預(yù)熱后，屏幕上出現(xiàn)掃描光跡，分別調(diào)節(jié)亮度、聚焦、輔助聚焦、跡線旋轉(zhuǎn)、垂直、水平移位等控制件，使光跡清晰并與水平刻度平行。D．調(diào)節(jié)示波器有關(guān)控制件，使熒光屏上顯示穩(wěn)定且易觀察方波波形。3)、垂直系統(tǒng)的操作A．垂直方式的選擇當(dāng)只需觀察一路信號時，將“垂直方式”開關(guān)置“CH1”或“CH2”，此時被選中的通道有效，被測信號可從通道端口輸入。當(dāng)掃速低于一定頻率時，交替方式顯示會出現(xiàn)閃爍，此時應(yīng)將開關(guān)置于“斷續(xù)”位置。B．輸入耦合方式的選擇直流（DC）耦合：適用于觀察包含直流成份的被測信號，如信號的邏輯電平和靜態(tài)信號的直流電平，當(dāng)被測信號的頻率很低時，也必須采用這種方式。