实验一常用电子仪器的使用一、实验目的：掌握示波器、信号源、数字万用表等常用电子仪器仪表的使用方法、注意事项和面板上主控制件的名称及作用：学习常用实验仪器设备的测量对象、范围、精度、用途：掌握其使用与调节方法：常见故障排除方法。二、授课内容：本课程介绍：实验室入室要求、安全注意事项及实验操作规范：根据派位终端机分配的实验室和实验座位进行实验，严禁审座：实验时，在关闭电源的状态下接线，接线完成后打开电源测量：保持实验室的整洁与卫生，不乱搬仪器：实验完毕，整理仪器、关闭设备电源后离开实验室，并刷卡结束本次实验：实验仪器的介绍，包括数字存储示波器、信号源、数字万用表的分类、应用范围、使用方法及注意事项。三、预习要求了解几种典型信号的参数定义。0.9Vm幅度Vp-p高电平0.5V峰峰值电压VH0.1V本低电一负脉言一周期工电压V占空比。正款定周期有效销“es+100%2V2周期图1脉冲信号的参数定义图2正弦波信号的参数定义V蜂道直流分量AA+Veusinot图3交直流叠加信号的参数定义阅读相关实验室的仪器说明书四、实验内容：示波器校准信号的测试：将机内的方波信号输入到CH1通道，用示波器测量这个信号，在坐标纸上记录波形，并标注好参数。测量数据记录到表1中并分析讨论。测量方法：在屏幕上先读出波形垂直所占格数或水平所占格数，然后用格数×倍率（V/DIV，S/DIV）"方式计算相应电压或时间。表1机内校准信号的测量期峰峰值高电平电压低电平电压频率探头衰减档档格档格格档格计算值计算值计算值计算值"×1"位位数数数位位数实验结果分析讨论要点：在这个实验中示波器的耦合方式需要选择DC耦合，如果选择了AC耦合方式，测得的峰峰值、低电平电压、高电平电压各会有什么变化？为什么？
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的： 掌握示波器、信号源、数字万用表等常用电子仪器仪表的使用方法、注意事项和面板上主控制件的名称及作用； 学习常用实验仪器设备的测量对象、范围、精度、用途；掌握其使用与调节方法；常见故障排除方法。 二、授课内容： 本课程介绍； 实验室入室要求、安全注意事项及实验操作规范； 根据派位终端机分配的实验室和实验座位进行实验，严禁窜座； 实验时，在关闭电源的状态下接线，接线完成后打开电源测量； 保持实验室的整洁与卫生，不乱搬仪器； 实验完毕，整理仪器、关闭设备电源后离开实验室，并刷卡结束本次实验； 实验仪器的介绍，包括数字存储示波器、信号源、数字万用表的分类、 应用范围、使用方法及注意事项。 三、预习要求 了解几种典型信号的参数定义。 图 1脉冲信号的参数定义图 2正弦波信号的参数定义 图 3交直流叠加信号的参数定义 阅读相关实验室的仪器说明书 四、实验内容： 示波器校准信号的测试； 将机内的方波信号输入到CH1通道，用示波器测量这个信号，在坐标纸上记录波形，并标注好参数。测量数据记录到表1中并分析讨论。 测量方法：在屏幕上先读出波形垂直所占格数或水平所占格数，然后用“格数×倍率（V/DIV，S/DIV）”方式计算相应电压或时间。 表1机内校准信号的测量 探头衰减 峰峰值 高电平电压 低电平电压 周 期 频率 “×1” 档 位 格 数 计算值 档 位 格 数 计算值 档 位 格 数 计算值 档 位 格 数 计算值 实验结果分析讨论要点： 在这个实验中示波器的耦合方式需要选择 DC 耦合，如果选择了 AC耦合方式，测得的峰峰值、低电平电压、高电平电压各会有什么变化？为什么?
脉冲信号测量用信号源输出一个高电平为5V，低电平为0V，频率为150KHz的方波信号，接到示波器的输入端，示波器探头上的衰减开关分别在“×1”和“×10”两种情况下，观察并记录波形及参数，填入表2中；测量方法：使用面板上的“Measure”按钮，调出菜单，在显示屏上读数，表2脉冲信号测量函数发生器示波器探头示波器测量结果高电平低电平周期频率频率(Hz)衰减峰峰值上升时间电压电压"x1"150KHz**10"注意：1）示波器探头线上的衰减开关默认在“×1”，如果开关拨到“×10”，则信号的电压被示波器探头的内部电路衰减到十分之一，所以最终测量值一定要X10.2）注意菜单中探头倍率的设置，实际测量值是读数除以探头倍率。叠加在直流上的正弦波的测试：调节函数发生器，产生如图4所示叠加在直流上的正弦波信号，其中直流分量为1V，交流分量峰峰值为5V，信号频率为1KHz。用示波器、万用表测出信号的相关参数，数据填入表3中。测量方法：波形的峰峰值和周期用光标“Cursor”来测量，其余参数用1“Measure”按钮来测量4VtIVIms图4叠加在直流上的正弦波表3叠加在直流上的正弦波测量数据交流分量使用仪器直流分量峰峰值有效值周期频率1V函数发生器5V1KHz示波器数字万用表注意：用示波器测量交流分量的有效值时示波器的耦合方式要选择AC。实验技巧：用数字示波器测量波形的电压峰峰值、高电平、低电平、周期等参数时可以有三种方法：第一种方法是在屏幕上先读出波形垂直所占格数或水平所占格数，然后用“格数×倍率（V/DIV，S/DIV）”方式计算相应电压或时间：第二种方法是使用面板上的“MEASURE"按钮，调出菜单，在显示屏上读数：第三种方法是用光标“cursor"来测量
脉冲信号测量 用信号源输出一个高电平为5V，低电平为0V，频率为150KHz的方波信号,接到示波器的输入端，示波器探头上的衰减开关分别在“×1” 和 “×10”两种情况下，观察并记录波形及参数，填入表2中； 测量方法：使用面板上的“Measure”按钮，调出菜单，在显示屏上读数。 表 2 脉冲信号测量 函数发生器 示波器探头 示波器测量结果 频率(Hz) 衰减 峰峰值 高电平 电压 低电平 电压 周期 频率 上升时间 150KHz “×1” “×10” 注意： 1） 示波器探头线上的衰减开关默认在“×1”，如果开关拨到“×10”，则信号的电压被示波器探头的内部电路衰减到十分之一，所以最终测量值一定要 ×10。 2） 注意菜单中探头倍率的设置，实际测量值是读数除以探头倍率。 叠加在直流上的正弦波的测试； 调节函数发生器，产生如图4所示叠加在直流上的正弦波信号，其中直流分量为1V， 交流分量峰峰值为5V，信号频率为1KHz。用示波器、万 用表测出信号的相关参数，数据填入表3中。 测量方法：波形的峰峰值和周期用光标“Cursor”来测量，其余参数用 “Measure”按钮来测量 图4叠加在直流上的正弦波 表3 叠加在直流上的正弦波测量数据 使用仪器 直流分量 交流分量 峰峰值 有效值 周期 频率 函数发生器 1V 5V - - 1KHz 示波器 数字万用表 - - 注意：用示波器测量交流分量的有效值时示波器的耦合方式要选择 AC。 实验技巧： 用数字示波器测量波形的电压峰峰值、高电平、低电平、周期等参数时可以有三种方法：第一种方法是在屏幕上先读出波形垂直所占格数或 水平所占格数，然后用“格数×倍率（V/DIV，S/DIV）”方式计算相应电压或时间；第二种方法是使用面板上的“MEASURE”按钮，调出菜 单，在显示屏上读数；第三种方法是用光标“cursor”来测量
用“格数×档位（V/DIV）方式测量信号高、低电平时的步骤：信号从某个通道输入后，将耦合方式调节到DC耦合，调节电压档位开关使得波形上下展开，调节上下位移旋钮使通道标记固定于某个标尺上，参考标尺读出高、低电平等电压值。探头检测示波器的探头线接入波形以后，一般要将示波器面板上的部分旋钮作相应调整，比如根据被测信号电压大小调节CH1、CH2电压灵敏度旋钮，根据被测信号频率大小调节扫描速率等等。但如果出现的仍然是扫描线或者干扰杂波信号，最常见的是示波器探头和连接电缆损坏，此时应首先检查探头。探头故障绝大部分出现在学生使用中操作不当造成地线接触不良或断开。测量一根探头是否已经损坏可按以下步骤进行：①示波器输入耦合选择AC或DC，电压灵敏度旋钮设置到500mv/DIV或者更灵敏的档位：②用手指接触探头的尖端，如果有杂波出现则探头的信号线连接正常，如果显示的仍然是一条直线的话，则说明信号线可能开路了：如果②正常，再将探头的信号线和地线短接，再用手指接触探头的尖端，如果示波器上显示的是一条水平线，说明探头的地线正常，反之如果有很多杂波出现，说明探头的地线可能开路了：④有时探头和电缆本身是好的，但是电缆和示波器的连接处接触不良，可以试着用手扶若连接处，重复上述测试。检查探头补偿是否合适，是否需要调整？（b）欠补偿的探头（c）正确补偿的探头（a）过补偿的探头图5探头调整信号MEASURE方法测量脉冲信号电压参数时，注意参数的定义，见图6maxW tophase.min图6示波器有关电压参数的定义
用“格数×档位（V/DIV）”方式测量信号高、低电平时的步骤：信号从某个通道输入后，将耦合方式调节到DC耦合，调节电压档位开关使得波形上下 展开，调节上下位移旋钮使通道标记固定于某个标尺上，参考标尺读出高、低电平等电压值。 探头检测 示波器的探头线接入波形以后，一般要将示波器面板上的部分旋钮作相应调整，比如根据被测信号电压大小调节 CH1、CH2 电压灵敏度旋钮，根据被测信 号频率大小调节扫描速率等等。但如果出现的仍然是扫描线或者干扰杂波信号，最常见的是示波器探头和连接电缆损坏，此时应首先检查探头。探头故障绝 大部分出现在学生使用中操作不当造成地线接触不良或断开。测量一根探头是否已经损坏可按以下步骤进行： ①示波器输入耦合选择 AC 或 DC，电压灵敏度旋钮设置到 500mv/DIV 或者更灵敏的档位； ②用手指接触探头的尖端，如果有杂波出现则探头的信号线连接正常，如果显示的仍然是一条直线的话，则说明信号线可能开路了； ③如果②正常，再将探头的信号线和地线短接，再用手指接触探头的尖端，如果示波器上显示的是一条水平线，说明探头的地线正常，反之如果有很多 杂波出现，说明探头的地线可能开路了; ④有时探头和电缆本身是好的，但是电缆和示波器的连接处接触不良，可以试着用手扶着连接处，重复上述测试。 检查探头补偿是否合适，是否需要调整？ （a）过补偿的探头 （b）欠补偿的探头 （c）正确补偿的探头 图 5探头调整信号 MEASURE方法测量脉冲信号电压参数时，注意参数的定义，见图6： 图 6示波器有关电压参数的定义
实验用multisim软件进行网络定理验证一、实验目的：通过实验加深对参考方向、基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解：掌握用Multisim软件建立电路和直流电路的分析方法。二、授课内容：Multisim仿真软件的使用。基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理验证实验方法。三、预习要求下载安装Multisim软件及电子版使用说明：学习软件的使用方法，了解元件库、虚拟仪器、建立电路及文件的相关操作。认真复习基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理，并掌握实验验证方法基尔霍夫电流定理（KCL）：任意时刻，流进和流出电路中节点的电流的代数和等于零，即二I=0。基尔霍夫电压定理（KVL）：在任何一个闭合回路中，所有的电压降之和等于零，即ZV=0。叠加定理：在线性电路中，任一支路的电流或电压等于电路中每一个独立源单独作用（令其他独立源为零值）时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。戴维南定理：对外电路来讲，任何复杂的线性有源一端口网络都可以用一个电压源和一个等效电阻的串联来等效。此电压源的电压等于一端口的开路电压Uoc，而电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻Ro。实验中往往采用电压表测开路电压Uoc，用电流表测端口短路电流Isc，等效电阻Isc,即R=Uc。Ro等于开路电压Uoc除以短路电流Isc计算实验内容中各测量值的理论值。四、实验内容：1.基尔霍夫定理、叠加定理的验证1）启动Multisim软件双击Multisim图标，启动Multisim，看到其主窗口如图1所示。RDATs#日口国BEEIEPEPERa aglea ghbept]图1Multisim主界面2）创建电路（1）按图2所示创建实验电路R1R2Aa4700.10D.tV14亨12V亨10V20M图2实验电路（2）选取元器件单击元器件库栏的信号源库+（PlaceSource），弹出相应对话框如图3所示，将
实验二 用multisim软件进行网络定理验证 一、实验目的： 通过实验加深对参考方向、基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解； 掌握用Multisim 软件建立电路和直流电路的分析方法。 二、授课内容： Multisim 仿真软件的使用。 基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理验证实验方法。 三、预习要求 下载安装 Multisim 软件及电子版使用说明；学习软件的使用方法，了解元件库、虚 拟仪器、建立电路及文件的相关操作。 认真复习基尔霍夫定理、叠加定理、 戴维南定理，并掌握实验验证方法 基尔霍夫电流定理（KCL）: 任意时刻，流进和流出电路中节点的电流的代数和等于零，即∑I=0。 基尔霍夫电压定理（KVL）:在任何一个闭合回路中，所有的电压降之和等于零，即∑V=0。 叠加定理：在线性电路中，任一支路的电流或电压等于电路中每一个独立源单独作用（令其他独立源为零值）时，在该支路所产生的电流或电压的代数 和。 戴维南定理：对外电路来讲，任何复杂的线性有源一端口网络都可以用一个电压源和一个等效电阻的串联来等效。此电压源的电压等于一端口的开路电 压 Uoc，而电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻 Ro。实验中往往采用电压表测开路电压 Uoc，用电流表测端口短路电流 Isc，等效电 阻 Ro等于开路电压 Uoc 除以短路电流 Isc，即 。 计算实验内容中各测量值的理论值。 四、实验内容： 1. 基尔霍夫定理、叠加定理的验证 1）启动 Multisim 软件 双击 Multisim 图标，启动 Multisim，看到其主窗口如图1所示。 图 1 Multisim 主界面 2）创建电路 （1）按图2所示创建实验电路 图2 实验电路 （2）选取元器件 单击元器件库栏的信号源库 （Place Source），弹出相应对话框如图 3所示，将
直流电压源DC_POWER、接地GROUND放至电路工作区。DSelectaComponentDmtSDe(NES YIL2)BCPoNeoEmp2图3信号源库，选取电阻（Resistor）-W至电路工作区，女单击元器件库栏的基本器件库4如图4所示。图中电阻的旋转方法为鼠标指向该元器件，然后点击鼠Rotate 90-clockwise（顺时针旋转专90°）标右键，在弹出的菜单栏上选择孟品y2LCut1X DeeteFlip hortzontalyCuil+Shit-fcounterclocwiseectorconnectReplacebyghierarchicalbloceCtrl+Shift+HCtul+Shift+sBeplaceby subcircuitlepat todatabaseSvEdit ymbol/title blockLockdirectior图4元器件旋转方法（3）元器件参数的设置双击一直流电压源图标，在弹出的对话框中，单击Value标签，将标识（Label）设置为V1，数值（Value）设置为12V。同理双击另一个直流电源图标，标识（Label）设置为V2，数值（Value）设置为8V。（选择元器件时，可能会显示元器件的RefDes，可以在Display标签下，选中Usecomponentspecific.visibilitysettings，然后将ShowRefDes前面的√取消。同样方法可以取消不想显示的其他参数。）双击电阻图标，弹出的对话框中，将三个电阻标识（Labe1）、数值（Value）分别设为R1、470Q，R2、100Q，R3、200Q。（4）导线的连接及删除首先将鼠标器指向某个元器件的端点使其出现一个小圆点，按下鼠标左键并拖曳出一跟导线，拉住导线并指向另一个元器件的端点使其出现小圆点，释放鼠标左键即可完成导线的连接。要删除一个导线，只需将鼠标指向要删除的导线，按下鼠标右键，在弹出的菜单栏上选择Delete即可删除。（也可用鼠标左键点击要删除的导线，用键盘Delete 键删除）3）调用和连接测量仪表（1）选择电压表电流表单击元器件库的指示器件库圆（PlaceIndictor），将电流表（AMMETER）、电压表（VOLTMETER）放置电路工作区。根据电路中位置需要，可以选择水平放置的仪表（如电流表水平放置，选择AMMETER_H），垂直放置的仪表（AMMETER_V）。双击其图标，弹出的对话框中设置其参数，将电压表、电流表设置为直流仪表，即ValueMode选择为DC。SelectaComponent中区DatebeseComporestSrmtol(A1yz.2)OANNETER_VMaser batabss-CoseoNMETERLHSaerthredconoetat reponAMewmodeHelCBURZERLAN
直流电压源 DC_POWER、接地 GROUND 放至电路工作区。 图 3 信号源库 单击元器件库栏的基本器件库 ，选取电阻（Resistor） 至电路工作区，如图 4所示。图中电阻的旋转方法为鼠标指向该元器件，然后点击鼠 标右键，在弹出的菜单栏上选择 Rotate 90° clockwise（顺时针旋转 90°） 图4 元器件旋转方法 （3）元器件参数的设置 双击一直流电压源图标，在弹出的对话框中，单击 Value 标签，将标识（Label）设置为 V1，数值（Value）设置为 12V。同理双击另一个直流电源 图标，标识（Label）设置为 V2，数值（Value）设置为 8V。（选择元器件时，可能会显示元器件的 RefDes，可以在 Display 标签下，选中 Use component specific visibility settings，然后将Show RefDes 前面的√取消。同样方法可以取消不想显示的其他参数。） 双击电阻图标，弹出的对话框中，将三个电阻标识（Label）、数值（Value）分别设为 R1、470Ω，R2、100Ω，R3、200Ω。 （4）导线的连接及删除 首先将鼠标器指向某个元器件的端点使其出现一个小圆点，按下鼠标左键并拖曳出一跟导线，拉住导线并指向另一个元器件的端点使其出现小圆点，释放鼠 标左键即可完成导线的连接。 要删除一个导线，只需将鼠标指向要删除的导线，按下鼠标右键，在弹出的菜单栏上选择 Delete 即可删除。（也可用鼠标左键点击要删除的导线，用键 盘 Delete 键删除） 3）调用和连接测量仪表 （1）选择电压表电流表 单击元器件库的指示器件库 （Place Indictor）,将电流表（AMMETER）、电压表（VOLTMETER）放置电路工作区。根据电路中位置需要，可以选 择水平放置的仪表（如电流表水平放置，选择 AMMETER_H）,垂直放置的仪表（AMMETER_V）。双击其图标，弹出的对话框中设置其参数，将电压表、电流 表设置为直流仪表，即 Value\Mode 选择为 DC