用双踪示波器将扫描速率开关置外接，于是CH1为X轴，CH2为Y轴，将标准信号接入CH1通道，被测信号接CH2通道，在示波器上显示如图1.7.1所示李萨如图形。图形中被测信号频率为f，标准信号为f，在李萨如图形中作一条不通过交点的水平线，计算其交点数N，同样作一条不通过交点的垂直线，计算其交点数N，则例如f,:f,=N,:Nf:f,=2:12.周期法测频率因为f=1/T，在要求不高的情况下，一般采用示波器直接测信号的周期T，如图1.7.2所示，其周期为T=扫描速率X水平距离188OONMX008小-T-X2+1f,+fe1+13-1312图1.7.1李萨如图形测频率图1.7.2周期法测频率二、时间的测量其方法同上面的周期测量法。三、相位的测量相位测量采用李萨如图形法。将扫描速率开关置于外接，CH1通道输入标准信号，CH2通道输入被测信号，在示波器0上显示如图1.7.3（a）、（b）所示李萨如波形，从图1.7.3（a）可知，相位差为：@=Sin-（A式中：B为椭圆与纵轴相截的距离，A为Y向的最大偏转距离。图1.7.3（b）显示两个频率正弦信号之间的相位差从0°～360°变化时的李萨如图形的变化规律。0OO00/004509001350180°225°270031503600(a)(b)图1.7.3李萨如图形测相位13
13 用双踪示波器将扫描速率开关置外接，于是 CH1 为 X 轴，CH2 为 Y 轴，将标准信号接入 CH1 通道，被测信号接 CH2 通道，在示波器上显示如图 1.7.1 所示李萨如图形。图形中被测 信号频率为 fx，标准信号为 fy，在李萨如图形中作一条不通过交点的水平线，计算其交点 数 Nx，同样作一条不通过交点的垂直线，计算其交点数 Ny，则 例如 fx:fy=Ny:Nx fx:fy=2:1 2.周期法测频率 因为 f=1/T，在要求不高的情况下，一般采用示波器直接测信号的周期 T，如图 1.7.2 所示，其周期为 T＝扫描速率×水平距离 图 1.7.1 李萨如图形测频率 图 1.7.2 周期法测频率 二、时间的测量 其方法同上面的周期测量法。 三、相位的测量 相位测量采用李萨如图形法。 将扫描速率开关置于外接，CH1 通道输入标准信号，CH2 通道输入被测信号，在示波器 上显示如图 1.7.3（a）、（b）所示李萨如波形，从图 1.7.3（a）可知，相位差为： ( ) 1 A B Sin 式中：B 为椭圆与纵轴相截的距离，A 为 Y 向的最大偏转距离。 图 1.7.3（b）显示两个频率正弦信号之间的相位差从 0°～360°变化时的李萨如图形 的变化规律。 图 1.7.3 李萨如图形测相位
第2章模拟电路实验2.1常用电子仪器使用练习及认识二极管一、实验目的1.熟悉电子实验常用的电子仪器的使用方法。学习根据实验内容选择电子仪器。2.认识二极管，并能用方用表测试其极性：认识儿种不同用途二极管的应用电路。二、实验原理和电路1.常用仪器仪表在电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、数字式或指针式万用表等，如图2.1.1所示。直流稳压电源实验输出信号中波形低频信号发生器实验电路示波器静态动态测试测试万用表毫伏表图2.1.1电子技术实验中测量仪器连接图直流稳压电源：为电路提供能源。低频信号发生器：为电路提供各种频率和幅度的输入信号。示波器：用来观察电路中各点的波形，以监视电路是否正常工作，同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。晶体管毫伏表：用于测量电路的输入、输出信号的有效值。数字式或指针式方用表：用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。上述测量仪器简介及使用说明见附录一。使用仪器测量时应注意：（1）正确选用电子测量仪器各种电子仪器都具有不同的技术特性，只有在其技术性能允许的范围内使用，才能得到正确的结果，因此使用时必须选择恰当，如仪器所提供的信号频率范围或适用的频带宽度最大输出电压或功率，允许的输入信号最大幅度以及其输入、输出阻抗等。（2）正确选择仪器的功能和量程当使用仪器对电路进行测量前，必须将仪器面板上各种控制旋钮选择到合适的功能和量程档位，一按选择量程时应先置于高档位，然后根据指针偏转的角度逐步将档位降至合适位置，并尽量使指针偏转在满刻度的2/3以上为好。对于采用数码显示的仪器，其测量数据应在测试仪器接入后5秒以上，数码不再闪烁时再读取数值。测试时应避免在测试表笔与电路接通时改换功能选择开关，因为这样做的后果与错用功能档位是一样的。（3）严格遵守操作规程14
14 第 2 章 模拟电路实验 2.1 常用电子仪器使用练习及认识二极管 一、实验目的 1.熟悉电子实验常用的电子仪器的使用方法。学习根据实验内容选择电子仪器。 2.认识二极管，并能用万用表测试其极性；认识几种不同用途二极管的应用电路。 二、实验原理和电路 1.常用仪器仪表 在电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用的电子仪 器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、数字式或指针式万用表等，如 图 2.1.1 所示。 图 2.1.1 电子技术实验中测量仪器连接图 直流稳压电源：为电路提供能源。 低频信号发生器：为电路提供各种频率和幅度的输入信号。 示波器：用来观察电路中各点的波形，以监视电路是否正常工作，同时还用于测量波形 的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。 晶体管毫伏表：用于测量电路的输入、输出信号的有效值。 数字式或指针式万用表：用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。 上述测量仪器简介及使用说明见附录一。 使用仪器测量时应注意： （1）正确选用电子测量仪器 各种电子仪器都具有不同的技术特性，只有在其技术性能允许的范围内使用，才能得到 正确的结果，因此使用时必须选择恰当，如仪器所提供的信号频率范围或适用的频带宽度， 最大输出电压或功率，允许的输入信号最大幅度以及其输入、输出阻抗等。 （2）正确选择仪器的功能和量程 当使用仪器对电路进行测量前，必须将仪器面板上各种控制旋钮选择到合适的功能和量 程档位，一按选择量程时应先置于高档位，然后根据指针偏转的角度逐步将档位降至合适位 置，并尽量使指针偏转在满刻度的 2/3 以上为好。对于采用数码显示的仪器，其测量数据应 在测试仪器接入后 5 秒以上，数码不再闪烁时再读取数值。测试时应避免在测试表笔与电路 接通时改换功能选择开关，因为这样做的后果与错用功能档位是一样的。 （3）严格遵守操作规程
使用仪器时，一定要了解仪器各控制旋钮的改动对被测电路的影响，然后正确使用仪器才能测到准确的数据和避免损坏仪器或器件。使用晶体管直流稳压电源时，一般应先调好所需的输出电压，而后关闭电源，待检查全部电路的元件及线路正确无误后再将直流电源接上并启动。在使用晶体管特性图示仪或信号发生器时，要注意在将“峰值电压范围”增大或将“输出衰减”减小前，均应将与其配合使用的幅度微调旋钮先归零位，以免因仪器的电压剧增，损坏电路或器件。（4）所有测量仪器及实验电路均应“共地”在电子电路实验中，应特别注意各电子仪器及实验电路的“共地”，即它们的地端应按输入、输出的顺序可靠地连接在一起，如图2.1.2所示。7图直流稳压源毫伏表000000划8实验电路板○信号源+0C示波器+010+0O110图2.1.2电子仪器及实验电路的“共地”图在一般电工测量中，当测量交流电压时，可以任意互换电极而不影响测量读数，但在电子电路中，由于工作频率和电路阻抗较高，故功率较低。为避免于扰信号，大多数仪器是采用单端输入、单端输出的形式。仪器的两个测量端总有一个与仪器外壳相连，并与电缆的外屏蔽线连接在一起，通常这个端点用符号“工”表示。将所有的“工”连接在一起，能防止可能引入的干扰，避免产生较大的测量误差。（注：根据部颁符号规定：“工”与“”同义。）2.二极管二极管是由一个单向导通的PN结构成。图2.1.3为硅二极管的表示符号及伏安特性曲线。I,(mA)+2015不业105 +V,(V)反间电压40 30 20 10 02 0.0.60s± V,(v)10正向电压20★30Ip40F反向电流T,(uA)（a）表示符号（b）伏安特性曲线图2.1.3二极管表示符号及伏安特性曲线15
15 使用仪器时，一定要了解仪器各控制旋钮的改动对被测电路的影响，然后正确使用仪器 才能测到准确的数据和避免损坏仪器或器件。使用晶体管直流稳压电源时，一般应先调好所 需的输出电压，而后关闭电源，待检查全部电路的元件及线路正确无误后再将直流电源接上 并启动。在使用晶体管特性图示仪或信号发生器时，要注意在将“峰值电压范围”增大或将 “输出衰减”减小前，均应将与其配合使用的幅度微调旋钮先归零位，以免因仪器的电压剧 增，损坏电路或器件。 （4）所有测量仪器及实验电路均应“共地” 在电子电路实验中，应特别注意各电子仪器及实验电路的“共地”，即它们的地端应按 输入、输出的顺序可靠地连接在一起，如图 2.1.2 所示。 图 2.1.2 电子仪器及实验电路的“共地”图 在一般电工测量中，当测量交流电压时，可以任意互换电极而不影响测量读数，但在电 子电路中，由于工作频率和电路阻抗较高，故功率较低。为避免干扰信号，大多数仪器是采 用单端输入、单端输出的形式。仪器的两个测量端总有一个与仪器外壳相连，并与电缆的外 屏蔽线连接在一起，通常这个端点用符号“⊥”表示。将所有的“⊥”连接在一起，能防止 可能引入的干扰，避免产生较大的测量误差。（注：根据部颁符号规定：“⊥”与“ ” 同义。） 2.二极管 二极管是由一个单向导通的 PN 结构成。图 2.1.3 为硅二极管的表示符号及伏安特性曲 线。 图 2.1.3 二极管表示符号及伏安特性曲线
二极管的种类很多，按材料、结构、封装、用途的不同可分类如下：（1）按材料分类：锗二极管、硅二极管；（2）按结构分类：点接触型二极管、面接触型二极管：（3）按封装分类：金属外壳二极管、玻璃外壳二极管、塑料外壳二极管、环氧树脂二极管；（4）按用途分类：普通二极管、整流二极管、高压整流二极管、硅堆、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、磁敏二极管、变容二极管、隧道二极管。当我们拿到二极管时，首先从外表上可以判断其正负极性，通常外表有黑圈的为PN结的负极（N端），而无黑圈的为PN结的正端（P端），如图2.1.4所示。PN一ΛP+7D图2.1.4二极管外形图如果我们用指针式万用表测试，则取万用表在R×100Q或R×1kQ档，可测二极管正向电阻为几百欧至几千欧，反向电阻为几百千欧至无穷。判别方法如图2.1.5所示。IN4001IN4001口NPp--N立立黑红口红口黑咖Xaa?O(a)正向电阻(b)反向电阻图2.1.5二极管极性测试示意图由图2.1.5可见，用万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，可测得二极管的正向电阻；反之则为二极管的反向电阻，若正反向电阻均为无穷大，表明管子已断路。若正反向阻值都为零，表明管子短路，二极管已坏，不能使用。（如用数字万用表，则表笔接法与上相反，且用专门的二极管测试档“”参阅附录一的“1”。）二极管的伏安特性测试电路如图2.1.6所示。R+3009xoeo100Q3002RIN40024VC$★1rVIN4001*56VRwRw10k2O+0（b）反向特性测量电路（a）正向特性测量电路图 2. 1. 6 二极管的伏安特性测试电路16
16 二极管的种类很多，按材料、结构、封装、用途的不同可分类如下： （1）按材料分类：锗二极管、硅二极管； （2）按结构分类：点接触型二极管、面接触型二极管； （3）按封装分类：金属外壳二极管、玻璃外壳二极管、塑料外壳二极管、环氧树脂二 极管； （4）按用途分类：普通二极管、整流二极管、高压整流二极管、硅堆、稳压二极管、 开关二极管、发光二极管、磁敏二极管、变容二极管、隧道二极管。 当我们拿到二极管时，首先从外表上可以判断其正负极性，通常外表有黑圈的为 PN 结 的负极（N 端），而无黑圈的为 PN 结的正端（P 端），如图 2.1.4 所示。 图 2.1.4 二极管外形图 如果我们用指针式万用表测试，则取万用表在 R×100Ω或 R×1kΩ档，可测二极管正向 电阻为几百欧至几千欧，反向电阻为几百千欧至无穷。判别方法如图 2.1.5 所示。 图 2.1.5 二极管极性测试示意图 由图 2.1.5 可见，用万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，可测得二极 管的正向电阻；反之则为二极管的反向电阻，若正反向电阻均为无穷大，表明管子已断路。 若正反向阻值都为零，表明管子短路，二极管已坏，不能使用。（如用数字万用表，则表笔 接法与上相反，且用专门的二极管测试档“ ”参阅附录一的“1”。）二极管的伏安 特性测试电路如图 2.1.6 所示。 图 2.1.6 二极管的伏安特性测试电路
利用二极管的特性，可以获得各种不同的应用。如在稳压电路中，普通二极管的整流（全波整流和半波整流等）：稳压二极管进行稳压：发光二极管显示电路状态以及二极管在其它电路中的应用等等。它们的实验电路分别见图2.1.7所示。toy1N4148信号10kQA发生器OYI波OY2器R（a）二极管整流2002LRw1kQ+oO+o1kQ2发光12V5VX4Z6.8V二极管Ooo（c）发光二极管显示电路（b）稳压管稳压图2.1.7二极管的应用三、实验内容和步骤1.用万用表和示波器测量直流电压。测量学习机上的“直流稳压电源”，将YB1732A直流稳压电源接成正、负电源，输出土6V、土15V，并分别测量。2.用示波器、YB2173B型数字交流毫伏表和VC9801A型数字万用表（“V～”档）测量信号发生器的输出信号。AFG-2225任意波形信号发生器置正弦波输出，输出衰减置于“0dB”，其频率按表2.1改变，每改变一个频率，均要调节信号发生器的输出幅度，用示波器检测其输出峰峰值保持10Vp-p（示波器Y轴输入采用直流耦合）。逐点记录毫伏表、万用表和信号发生器表头的指示值，完成表2.1。表 2. 1HzKHzMHz信号发生器输出信号频率401004001010051041交流毫伏表指示值（V）数字万用表指示值（V）信号发生器表头指示(Vp-p)3.用示波器测量示波器的校准信号，画出测量波形，标出其幅度、周期，并计算出频率。4.用数字万用表的电路通断测试档(））检查学习机上的面包板的排与排、孔与孔之间的关系，熟悉面包板的结构。5.用P15～P16面介绍的二极管极性判别方法判别学习机元件库上的二极管（1N4148）和所给稳压管的极性，说明判别过程。6.利用学习机元件库的元件接成图2.1.7(a)的二极管整流电路，信号发生器输出1KHz、3Vp-p的正弦信号，画出Y1、Y2的波形。应画出两波形的时间对应关系，标出低电平和高电平，说明电路的整流原理。17
17 利用二极管的特性，可以获得各种不同的应用。如在稳压电路中，普通二极管的整流（全 波整流和半波整流等）；稳压二极管进行稳压；发光二极管显示电路状态以及二极管在其它 电路中的应用等等。它们的实验电路分别见图 2.1.7 所示。 图 2.1.7 二极管的应用 三、实验内容和步骤 1.用万用表和示波器测量直流电压。测量学习机上的“直流稳压电源”，将 YB1732A 直流稳压电源接成正、负电源，输出 ±6V、±15V，并分别测量。 2.用示波器、YB2173B 型数字交流毫伏表和 VC9801A 型数字万用表（“V～”档）测量 信号发生器的输出信号。 AFG-2225 任意波形信号发生器置正弦波输出，输出衰减置于“0dB”，其频率按表 2.1 改变，每改变一个频率，均要调节信号发生器的输出幅度，用示波器检测其输出峰峰值保持 10Vp-p（示波器 Y 轴输入采用直流耦合）。逐点记录毫伏表、万用表和信号发生器表头的指 示值，完成表 2.1。 表 2.1 3.用示波器测量示波器的校准信号，画出测量波形，标出其幅度、周期，并计算出频率。 4.用数字万用表的电路通断测试档 检查学习机上的面包板的排与排、孔与孔之间 的关系，熟悉面包板的结构。 5.用 P15～P16 面介绍的二极管极性判别方法判别学习机元件库上的二极管（1N4148） 和所给稳压管的极性，说明判别过程。 6.利用学习机元件库的元件接成图 2.1.7（a）的二极管整流电路，信号发生器输出 1KHz、 3Vp-p 的正弦信号，画出 Y1、Y2 的波形。应画出两波形的时间对应关系，标出低电平和高 电平，说明电路的整流原理