2022年电子技术实验报告实验电压源与电压测量仪器 .pdf

. . 电子技术实验报告实验名称：电压源与电压测量仪器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 一、实验原理(一)GPD-3303型直流稳压电源1 直流稳压电源的主要特点(1) 具有三路完全独立的浮地输出（CH1 、CH2 、FIXED ） 。(2) 两路(主路 CH1键、从路 CH2键）可调式直流稳压电源，两路均可工作在稳压、稳流工作方式，稳压值为 032v 连续可调，稳流为 03.2A连续可调。(3) 两路可调式直流稳压电源课设置为组合工作方式，在组合工作方式下可选择串联组合方式和并联组合方式。(4) 四组常用电压存储功能。(5) 锁定功能。(6) 输出保护功能。(7) 蜂鸣功能。2 使用方法(1) 开机前，将“电流调节旋钮”跳到最大值， “电压调节旋钮”调到最小值。开机后再将“电压”旋钮调到需要的电压值。(2) 当电源作为恒流源使用时，开机后，通过电流调节旋钮调至需要的稳流值。(3) 当电源作为稳压源使用时， 可根据需要调节电流旋钮任意设置 “限流”保护点。(4) 预热时间： 30 秒。3 注意事项名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . （1）避免端口输出线短路；（2）避免使电源出现过载现象；（3）避免输出出现正负极性接错。(二)RIGOL DG1022 双通道函数 /任意波函数信号发生器1 主要特点(1) 双通道输出，可实现通道耦合、通道复制；(2) 输出 5 种基本波形，并设置48 种任意波形；(3) 可编辑输出 14-bit ，4k 点的用户自定义任意波形；(4)100MSa/s 采样率；2 使用方法(1) 依次打开信号发生器后面板、前面板上的电源开关；(2) 接通道切换键，切换信号输出通道（默认为CH1 ） ；(3) 按波形选择键，选择需要的波形；(4) 依次在菜单键上按相应的参数设置键，用数字键盘或方向键、旋钮设置对应的参数后，选择对应的参数单位；(5) 检查菜单键中，其余未用到的参数键，是否有错误的设置值或者前次设置而本次不需要的设置值；(6) 根据步骤（ 2）中选择的通道，按下对应的通道使能键，使设置好的信号能够从正确的端口输出。3 注意事项(1) 避免端口输出线短路；(2) 避免函数信号发生器出现过载现象；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . (3) 避免输出出现信号端和公共端接错。(三)GDM-8145型数字万用表1 主要技术指标（1）交、直流电压测量：可测量10mV1000V 正弦交流信号或10V1200V直流信号。（2）交、 直流电流测量：可测量 10A20A正弦交流信号或 10nA20A直流信号。（3）TRUE RMS 测量：测量交流正弦信号叠加电压直流的均方根值。（4）电阻测量：可测量10m 20M 的标注阻抗。（5）PN结测量。（6）超量程显示：被测值超出量程时，出现溢出显示（四个0000）闪烁。2 使用方法（1）交、直流电压测量功能开关选择 V键接入，根据交、直流选择AC （键入） 、DC （不按键） ；黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入V/插孔；选择合适量程，量程值应大于被测值，否则出现溢出显示；测试笔并接在被测负载两端。（2）交、直流电流测量功能开关选择 mA键入，根据交、直流选择AC （键入） 、DC （不按键） ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入mA或 20A插孔；选择合适量程，量程值应大于被测值，否则出现溢出显示；测试笔串入被测支路。（3）电阻测量功能开关置于 档；黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入V/插孔；选择合适量程，量程值应大于被测值，否则出现溢出显示；测试笔并接在被测负载两端；检测在线电阻时，一定要关掉被测电路中的电源并从电路断开。（4）PN结测试功能键和量程键 ?键入；黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入 V/插孔。PN结正偏时，数码管显示 PN结正向压降； PN结反偏时，数码管显示超量程。3 注意事项（1）根据所需测量参数合理选择功能键，并按正确方法测量（电压并接、电流串接）。（2）在预先不知道被测信号幅度的情况下，应先把量程键放在最高档。（3）当显示出现“ 0000”闪烁（过载）时，应立即将量程键切换至最高量程，使过载显示消失，避免仪器长时间过载而损坏，否则应立即拔出输入线， 检查被选择的功能键是否出现错误或有其他故障（如名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 输入电压过大或有内部故障等） 。（4）测量电压时不应该超过最大输出电压。（5）测量电流时，输入线不要插错，不大于2A输入线插在 2A端子上，不大于 20A插在 20A端子上。(四)多功能电路实验箱简介1、多功能实验箱含有交、直流电源：交、直流信号源；电位器组：逻辑电平开关；单脉冲源；逻辑电平指示灯；七段共阴数码管；带8421 译码器数码管：喇叭和搭接电路用的多孔实验插座板；2、直流电源提供 5V、12V和-8V 三组输出和 9V独立直流电源；交流电源提供 12V输出，当接通主电源开关时， 所有电源均处于工作状态；3、交流信号源提供正弦信号，其频率、幅度均可调节；4、两路直流信号源调节范围：-iv-+iv; 5、电位器组由 470.1k .10k .100k 四个多圈电位器组成；6、12 位逻辑电平开关：当心向上拨动时，Ki 对应的 D输出逻辑“ l ”(+5V)，非 D输出逻辑“ 0”(0V) ；同理，当 Ki 向下拨动时， Si 对应的 D输出逻辑“ 0(0V) ，非 D输出逻辑“ 1” （+5V ） ；7、两路单脉冲信号 (A.B) 输出，常态输出逻辑“ 1” ，A输出逻辑“0” ；当按下 A按键，输出一个下降沿， A输出一个上升沿，松开后恢复常态；8、 具有带 8421 译码器的数码显示器和两位共阴七段数码管显示器；9、12 个逻辑电平指示灯（带驱动的发光二极管）和4 个发光二极管名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . （不带驱动）；10、两块多孔实验插座板（俗称面包板） ，每块由两排 64 列弹性接触簧片组成：每列簧片有 5 个插孔在电气上是互连的， 插孔之间及簧片之间均为双列直插式集成电路的标准间距；因此，适合于插入各种双列直插是标准集成电路， 亦可插入引脚直径为0.5-0.6mm 的任何元器件；当集成电路插入两行簧片之间时，空余的插孔可供集成电路各引脚的输入输出或互联。 上下各两排并行的插孔主要是供接入电源线及地线用的。每半排插孔25 个孔之间相互连通，这对需要多电源供电的线路实验提供了很大的方便。 本试验箱有两块 128 先多孔实验插座板。每块插座板金可插入8 块 14脚或 16 脚双列直插式组件。二、实验步骤与实验数据1、直流电压测量采用数字万用表测量直流电压。（1）固定电源测量：测量稳压电源的固定电压2.5V、3.3V、5V；将测量值填入表 1；表 1 直流稳压电源固定电压测量调整电压值2.5V 3.3V 5V 数字万用表测量值（ V）2.499 3.299 5.035 (2) 固定电源测量：测量试验箱的固定电压5V、12V、-8V；将测量值填入表 2；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 表 2 实验箱固定电源测量调整电压值5V -5V 12V -12V -8V 数字万用表测量值 （V）5.045 -5.081 11.947 -11.910 -8.278 (3) 可变电源测量：按表3 调节任意通道稳定电源输出，并测量之。表 3 可变电压测量主路表头指示值 (V) 6V 12V 18V 数字万用表测量值（ V）6.000 11.977 17.983 （4）正负对称电源测量： GPD-3303型直流稳压电源工作在串联组合模式，调整 CH1电压时， CH2路跟踪变化：这样，即可将两路独立电源构成一个正负对称电源。将数字万用表的黑表笔（COM ）接正负对称电源的公共端，红表笔分别测量 CH1正极和 CH2负极， 如图 1 所示，按表 4 调节稳压电源输出并测量之。图 1 正、负对称电源测量示意图表 4 正、负对称电源测量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . CH1路表头调整值（ V）6V 12V 18V 数字万用表测量值（ V）6.000 11.978 17.985 CH2路表头调整值（ V）5.9 11.9 17.9 数字万用表测量值（ V）-6.000 -12.007 -17.980 2、正弦电压（有效值）测量(1) 函数信号发生器输出正弦波，信号频率fs=1kHz，输出幅度按下表调节，用数字万用表按表5 进行测量。表 5 正弦电压测量输出幅度（ Vp-p）20V 2V 200mv 数字万用表测量值（ V）7.041 0.705 0.0708 (2) 将信号发生器频率改为fS=100kHz 表 6 正弦电压测量输出幅度（ Vp-p）20V 2V 200mv 数字万用表测量值（ V）5.771 0.569 0.0721 3、实验箱可调直流信号内阻测量按图 2 搭接电路，可调直流信号调整为+1V，用数字电压表测量并计算出 Ro值；当 K置“1”时，数字万用表测量值为VO；当 K置于“2”时，数字万用表测量值为VOL；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 图 2 直流信号内阻测量装置图表 7 直流信号内阻测量VO /V VOL/V RL/ R0=/10LRVVOL1.000 0.842 51 9.57 4、函数信号发生器内阻的测量按图 3 搭接电路，函数信号发生器设置fs=1kHz正弦波，用数字电压表按表 8 测量并计算出 RO值；当 K置“1”时，数字万用表测量值为V0；当 K置“2”时，数字万用表测量值为VOL; 图 3 信号发生器内阻测量装置图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . 表 8 信号源内阻测量VO /V VOL/V RL/ R=）（LRVVOL101.770 0.885 51 51.0 三、结果分析1、表 6 正弦电压的测量中， 由于 100kHz已经超出了数字万用表的频率范围，故其数据出现了误差。2、对于表 5 的实验正弦电压的测量， 示波器测量的峰峰值VP-P和万用表测量出来的有效值之间的确存在VRMS=VP-P/2 的关系。四、思考题1、用数字万用表测量正弦波，表头显示的是正弦电压的什么值？应选用何种电压测量方式？答：表头显示的是正弦电压的有效值，应从大到小测量。2、可否用数字万用表测量三角波，斜波，锯齿波？为什么？答：不能，因为数字万用表只能测量一些稳定的电压电流。3、公式推导： R0=LRVVOL10如图所示，2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - . . VOL=IRL=E-IR0 VO =EI=E/ （R0+RL）将代入式化简得出 R0=LRVVOL10简单体会1、实验前一定要了解仪器的性能，不能超过其额定范围，以免产生危险。2、有问题要找老师解决，不能一味自己蛮干。3、懂得了仪器的基本操作和一些规范，相信会为以后的实验打下良好的基础。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -