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留言内容：四、实验仪器设备；1．数字双踪示波器TDS－1002B一台2．低频；五、实验内容；注意：实验前先将本实验用到的仪器都打开进行预热；（一）AS1033低频信号发生器的性能测试；1．从AS1033低频信号发生器输出一个频率显示；2．保持AS1033低频信号发生器的输出参数不变；3．根据测量结果，给出AS1033低频信号发生器；（二）DG1022双通道函数/任意波
四、实验仪器设备 1．数字双踪示波器
TDS－1002B
一台 2．低频信号发生器
一台 3．高频信号发生器
4．DDS函数信号发生器
一台 5．超高频数显毫伏表
一台 五、实验内容 注意：实验前先将本实验用到的仪器都打开进行预热。 （一）AS1033低频信号发生器的性能测试
1．从AS1033低频信号发生器输出一个频率显示为1kHz，电压显示为1.00V的正弦波，然后用TDS－1002B数字示波器读出此正弦波的最大值电压和均方根值电压（最大值和均方根值在MEASURE测量功能菜单里选），判断AS1033低频信号发生器显示输出的正弦波信号电压是什么值(交流电压一般用峰值、有效值或平均值表征)？并计算AS1033低频信号发生器在显示正弦波1.00V输出电压时的相对误差（即是信号发生器的电压显示准确度）。
2．保持AS1033低频信号发生器的输出参数不变，把输出正弦波改为矩形脉冲波，并在数字示波器上稳定显示，调节信号发生器矩形脉冲波输出的DUTY旋钮，当DUTY旋钮处于最左边时，画下输出波形，测量波形的脉宽，计算此时矩形脉冲波的占空比。然后把DUTY旋钮旋到最右边，同样画下输出波形，测量波形的脉宽，计算此时矩形脉冲波的占空比。
3．根据测量结果，给出AS1033低频信号发生器矩形脉冲波输出的可调占空比范围。 （二）DG1022双通道函数/任意波形发生器的功能使用
阅读本仪器的《快速指南》手册，在对本仪器的用户界面、波形设置、数字输入的使用、输出设置以及调制/扫描/脉冲串设置等基本功能有了初步了解之后，完成以下操作。
1．从信号发生器的CH1输出一个频率为20kHz，幅值为2.5VPP，偏移量为500mVDC，初始相位为10°的正弦波形，设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
2．从信号发生器的CH1输出一个频率为1MHz，幅值为2.0VPP，偏移量为10mVDC，占空比为30％，初始相位为45°的方波，设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
3．从信号发生器的CH1输出一个周期为10ms，幅值为100mVPP，偏移量为20mVDC，对称性为80％，初始相位为60°的锯齿波形，设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
4．从信号发生器的CH1输出一个频率为5kHz，幅值为50mVPP，偏移量为5mVDC，脉宽为20μs（占空比为10％），延时为200μs的脉冲波形，设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
5．从信号发生器的CH1输出一个幅值为30mVPP，偏移量为10mVDC的噪声波形，设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
6．从信号发生器CH1输出一个频率2MHz、幅值为5VRMS，偏移量为10mVDC，相位为60°的内建数学ExpRise指数上升波形（提示：此信号为内置任意波，设置顺序：按Arb ??装载 ??内建 ??数学 ??ExpRise ??选择 返回任意波 Arb 主菜单，之后再设置其它参数），设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
7．熟悉信号发生器的调制波信号输出功能。在仪器前面板右侧上方有三个按键，分别用于调制、扫描及脉冲串的设置。在本信号发生器中，这三个功能只适用于CH1。调制设置的功能按键是Mod。这一步要求从信号发生器的CH1输出一个采用内部调制，具有 70% 调制深度的 AM 波形。载波为 2.5 kHz 的正弦波（其它参数采用默认值），调制波形为 150 Hz 的正弦波。设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
8．熟悉信号发生器的扫描信号输出功能。扫描设置的功能按键是Sweep。这一步要求从信号发生器的CH1输出一个从100 Hz到10 kHz的扫描正弦波（Sine波采用默认参数即可），采用内部扫描触发方式，线性扫描，扫描时间为1秒。设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。
9．熟悉信号发生器的脉冲串信号输出功能。脉冲串设置的功能按键是Burst。从信号发生器的CH1输出一个3循环的方波（Square波采用默认参数即可），0°的起始相位，脉冲串周期为 10 ms，延迟时间为200μs，采用内部触发源的脉冲串。设置完成后，按 View 键切换为图形显示模式查看波形，并在数字示波器上稳定的显示。 10．熟悉信号发生器的双通道输出功能以及通道之间的耦合功能。
从信号发生器的两个通道输出两个参数设置完全相同的正弦波（频率1 kHz，幅值1.0VPP，其它参数为0），分别输入到数字示波器的两个垂直通道，按一下正弦波“同相位”菜单项，然后调节数字示波器，在示波器上获得完全重叠的波形显示。接着任意改变两个正弦波的不同参数，观察其在示波器上的显示结果。
以通道1为耦合基准源，设定两通道信号的相位差为10°，观察通道耦合前后的波形效果。保持通道1正弦波（频率1 kHz，幅值1.0VPP，其它参数为0）的参数设置不变，把通道2改为方波输出，参数与通道1正弦波相同。然后按功能键 Utility ??耦合 ??开关 ?“耦合开”，打开耦合功能；按 基准源 ?“通道1”，选择通道1为耦合基准源；按 相位差 ，使用数字键盘输入“10”，选择单位“°”，设置相位差为10°；按保存并退出耦合参数设置，再按功能键Utility退出。此时按 View 键切换到双通道常规显示模式，可以看到耦合后通道2相位变为10°，使用旋钮改变通道1的初始相位，可以发现通道2的相位随之变化，并始终保持相位差为10°。我们还可以设置频率差耦合，频率差耦合的设置方法与相位差耦合相同。 （三）信号源幅度平坦度（幅频特性）的测试
信号源输出正弦信号的幅度平坦度定义为在有效频率范围内调节频率时，输出信号幅度的变化范围。其中，有效频率范围指的是在各项指标都能保证时输出信号的频率范围，一般指信号源给定的频率可调范围。幅度平坦度用下面公式表示：
Af?20logVi Vo其中Vo为规定参考点频率的输出电压，Vi为其它任一有效频率点的输出电压，幅度平坦度的单位是dB；幅度平坦度通常用某一范围来衡量，比如AS1033信号源的幅度平坦度指标是≤±0.3dB，AS1053A信号源是≤±1dB。
下面实验过程中请注意：数字示波器的测量功能必须在屏幕显示一个完整周期信号的情况下才能给出正确的测量数据，在信号频率比较低的时候，要先调节好波形的正确显示之后再读数，如果测量数据后面出现一个？号，说明此数据不确定，需重新调节波形的显示。此问题在今后的数字示波器使用中都需注意。
1．将AS1033低频信号发生器的输出电压调节到最大（电压显示约5V多一点），输出波形选择正弦波，然后连接到数字示波器上。假定参考频率为1KHz，先调节低频信号发生器的输出频率为1KHz，测量并记录此时输出电压的均方根值，然后调节（如果要快速调节则按下FAST按钮）低频信号发生器的频率输出分别为3Hz、7Hz、15Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、400Hz、500Hz、1KHz、2KHz、5KHz、10KHz、15KHz、30KHz、50KHz、80KHz、100KHz、200KHz、300KHz、500KHz、800KHz、1MHz、1.5MHz、1.8MHz、1.9MHz、2MHz，从数字示波器读出各个频率点的电压均方根值。根据测量结果，画出幅频特性曲线，找出最大和最小的输出电压，根据上面计算公式，大致检测AS1033低频信号发生器的幅度平坦度。
2．DG1022函数信号发生器的CH1输出波形选择正弦波，幅值设置为最大的20Vpp，然后连接到数字示波器的输入端。假定参考频率为10KHz，先调节函数信号发生器的输出频率为10KHz，测量并记录此时输出电压的均方根值，然后调节函数信号发生器的频率输出分别为3Hz、5Hz、10Hz、30Hz、50Hz、100Hz、500Hz、1KHz、5KHz、15KHz、30KHz、60KHz、100KHz、300KHz、500KHz、700KHz、1MHz、3MHz、5MHz、7MHz、10MHz、11MHz、12MHz、13MHz、14MHz、15MHz，从数字示波器读出各个频率点的电压均方根值。根据测量结果，画出幅频特性曲线，找出最大和最小的输出电压，根据上面计算公式，大致检测DG1022函数信号发生器的幅度平坦度。
3．调节AS1053A高频信号发生器的RF AMPL旋钮使输出电压最大，确认其调频与调幅输出功能处于关断状态（左边的AM、FM功能按钮灯不亮），然后将其信号输出端通过一根双头Q9电缆线连接到WY2282超高频数显毫伏表的输入端（该电缆线已预先接好），毫伏表选择400mV电压量程档。
4．假定参考频率为5MHz，先调节高频信号发生器的输出频率为5MHz，从超高频毫伏表测量并记录此时的输出电压，然后通过对AS1053A高频信号发生器输出频率三个频段的切换和FREQ频率调节旋钮（如果要快速调节则按下FAST按钮），使高频信号发生器的频率输出分别为0.1MHz、0.2MHz、0.3MHz、0.6MHz、0.9MHz、1MHz、1.3MHz、2MHz、6MHz、9MHz、10MHz、10.5MHz、11MHz、15MHz、20MHz、50MHz、80MHz、100MHz、110MHz、130MHz、140MHz、145MHz、147MHz、148MHz、149MHz、150MHz，从超高频毫伏表读出各个频率点的电压。根据测量结果，画出幅频特性曲线，找出最大和最小的输出电压，根据上面计算公式，大致检测AS1053A高频信号发生器的幅度平坦度。
5．根据以上的测量结果，对此三种信号源的幅频特性做出总结和评价。 六、思考题
1．能否使用TDS－1002B数字示波器检测AS1053A高频信号发生器的幅频特性？为什么？
2．如何衡量一台正弦信号发生器性能的好坏，一般有哪些指标？
3． AS1033信号源的信号幅度指标是0.5mVrms～5Vrms，详细说明这里的rms是什么意思？
4．本实验中我们用什么方法检测信号源的幅频特性？有何优缺点？
5．查阅相关咨询，讲述合成信号发生器的最新技术进展及其应用。 七、实验报告的要求
1．写明实验目的。
2．简单概括实验原理。
3．写明实验所用仪器设备。
4．整理实验数据，回答实验内容中提出的有关问题，分析实验结果。 5．完成思考题。
相位、时间和频率的测量 一、实验目的和要求 1．利用示波器完成对相位和时间的测量。
2．了解时间和频率测量的基本原理和基本方法，学习用示波器、频率计正确测量和时间与频率有关的参数。
3．熟悉GFC-8010H频率计的使用及DG1022函数信号发生器的频率计功能。
4．认真按实验内容的要求进行实验，记录有关的数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，并按时提交实验报告。 二、实验仪器设备 1．模拟双踪示波器
一台 2．数字双踪示波器
TDS－1002B
一台 3．DDS函数信号发生器
4．低频信号发生器
5．数字万用表
GFC－8010H
7．电阻、电容若干 三、预习要求 1、复习教材《电子测量与仪器》第六章时域测量6.4.5节“通用示波器的应用”中有关相位测量的相关内容，掌握使用示波器测量相位的基本方法。 2、复习教材《电子测量与仪器》第四章时频测量中有关周期和频率测量的内容。 3、查找相关资料及参照实验仪器使用说明书，预先了解实验仪器的性能指标及熟悉实验仪器各旋钮、开关的作用。 4、详细阅读实验指导书，作好测试记录和绘制波形的准备。 四、实验原理和实验内容 （一）、利用示波器进行相位的测量（参考教材250～251页） 1．直接测量法 实验原理：利用示波器的多波形显示，是测量信号间相位差的最直观、最简便的方法。由于Vo和Vi的信号来源于同一个信号源，信号频率相同，在扫描线性的情况下，利用示波器的双踪显示功能（把VERT MODE拨至CHOP位置）可以在荧光屏上直接稳定显示如图3－1，由以下公式可以直接求出所观测信号间的相位差。（注意Vo和Vi的时间基线要调重合，即把CH1和CH2的输入耦合先接地，然后调扫描线跟坐标横轴重合。） ???360x1x? 18
图3－1 利用多波形显示直接比较相位
实验内容：从DG1022函数信号发生器的CH1输出一个频率为1kHz，幅值为1Vpp的正弦波，分别加至图（1）和图（2）的Vi端，利用直接测量法测量Vo与Vi的相位差。画出波形，并在波形上标出测量结果。要求分别用模拟示波器和数字示波器进行测量，并分析测量结果。（用数字万用表测量实验所用R和C的具体数值，以备理论计算之用。）
2． 李沙育图形法 实验原理：利用双踪示波器的X-Y图示仪功能，把两个相位关系不同的正弦波分别加在示波器的X、Y偏转板，可以得到如图3－2的李沙育椭圆图形，并根据以下公式，可以测出波形间的相位差。实验中要求通过调X和Y位移，使椭圆的中心与荧光屏坐标原点对正（这时椭圆与坐标的上、下和左、右截距分别相等）。 Sin?? x02x0?xm2xm或Sin??y02yo?ym2ym 则X、Y偏转板上的信号电压相位差θ为： ??Sin?1x02x?Sin?10xm2xm或??Sin?1y02y?Sin?10ym2ym 19 三亿文库包含各类专业文献、各类资格考试、中学教育、应用写作文书、文学作品欣赏、行业资料、外语学习资料、专业论文、2013版电子测量实验指导书35等内容。　
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