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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,課程一：常用電子儀器使用要點(diǎn)與電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),電子基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,2007年8月6號(hào),第一篇：常用電子儀器使用要點(diǎn),目錄：,雙蹤模擬示波器,晶體管毫伏表,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,直流穩(wěn)壓電源,其它問(wèn)題,示波器使用要點(diǎn),示波器是科研單位和實(shí)驗(yàn)室常用的一種觀測(cè)電信號(hào)波形的儀器。用它可以進(jìn)行,時(shí)域信號(hào)的測(cè)量,，可以測(cè)量電信號(hào)的,波形、周期、相位、幅值、矩形波的上升時(shí)間和下降時(shí)間,等物理參數(shù)。,掃描時(shí)基微調(diào),定量測(cè)試時(shí)要順時(shí)針置于校準(zhǔn)CAL,定量測(cè)量使用前的校準(zhǔn),垂直衰減微調(diào)旋鈕,定量測(cè)試時(shí)要順時(shí)針置于校準(zhǔn)CAL,校準(zhǔn)

2、信號(hào),調(diào)整函數(shù)發(fā)生器輸出一個(gè)幅度為1Vpp頻率為1000Hz的正弦波信號(hào)，打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器直流偏移DC-,OFFSET,開(kāi)關(guān),，調(diào)節(jié)旁邊的偏移量調(diào)整電位器，使輸出的交流信號(hào)中迭加一個(gè)直流信號(hào)，用示波器觀察該信號(hào)，并將輸入耦合開(kāi)關(guān)分別置于AC、DC兩個(gè)位置觀察波形的變化。,示波器測(cè)量技術(shù)要點(diǎn),3.測(cè)量疊加了直流的正弦信號(hào),按如下步驟進(jìn)行課堂練習(xí),2.示波器測(cè)量直流信號(hào),按如下步驟進(jìn)行課堂練習(xí),利用示波器在DC耦合模式下，測(cè)量直流穩(wěn)壓電源輸出的直流電壓，調(diào)節(jié)電源輸出使電壓為-12V，再用萬(wàn)用表進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。,1.使用前的校準(zhǔn),見(jiàn)上頁(yè)，使用前必需進(jìn)行掃描時(shí)基和垂直幅度微調(diào)校準(zhǔn)，且聚焦旋鈕（FOCUS）

3、應(yīng)調(diào)整到掃描線(xiàn)最清晰位置,。,4、相位差的測(cè)試,TRIG,.ALT處于彈起狀態(tài),雙蹤示波法（截距法）,示波器垂直方式選擇“雙蹤”顯示方式，兩通道的零基線(xiàn)重合。,被測(cè)的兩個(gè)信號(hào)分別接到示波器的兩個(gè)垂直通道。,調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，使屏幕上出現(xiàn)兩條大小適中的穩(wěn)定波形,X:,信號(hào)一個(gè)周期在水平方向所占格數(shù)（,div,）,X1,：過(guò)基線(xiàn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),A,，,B,間的水平距離（截距）,1、打開(kāi)電源屏幕無(wú)顯示,在電源指示燈點(diǎn)亮的前提下，首先將輝度電位器,（INTEN）,右旋到底，將,水平和垂直位移調(diào)整旋鈕（POSITION）,調(diào)整到中間位置，將,觸發(fā)模式選擇開(kāi)關(guān)（TRIGGER MODE,）,置于自動(dòng),（AUTO）,

4、位置則會(huì)觀察到掃描線(xiàn)。,2、探頭接入電路后，屏幕上出現(xiàn)了幾乎不隨輸入信號(hào)變化的接近于正弦波頻率為50Hz左右的固定波形,仔細(xì)檢查示波器信號(hào)電纜是否接地線(xiàn)連接正確或者接地線(xiàn)已經(jīng)內(nèi)部斷開(kāi)或探頭線(xiàn)實(shí)際處于懸空狀態(tài)。,示波器使用中常見(jiàn)問(wèn)題,3、波形不穩(wěn)定：,A、檢查觸發(fā)源（SOURCE）選擇開(kāi)關(guān)是否和被顯示的輸入信號(hào)通道一致。,信號(hào)從CH1輸入則（SOURCE）選擇CH1，信號(hào)從CH2輸入則（SOURCE）選擇CH2。,B、如果觸發(fā)源（SOURCE）選擇已經(jīng)正確，則仔細(xì)微調(diào)觸發(fā)電平（LEVEL）旋鈕，直到波形穩(wěn)定。,4、雙蹤模式下觀察低頻信號(hào)屏幕閃爍？,如果在雙蹤模式下觀察低頻信號(hào)，必須把波形雙蹤模式

5、開(kāi)關(guān),ALT、CHOP,置于,CHOP,模式，反之置于,ALT,模式。,5、通道二（CH2）波形相位相反？,如果把示波器CH2-INV開(kāi)關(guān)按下，則通道二顯示波形反相，故一般此開(kāi)關(guān)應(yīng)處于彈起狀態(tài)。,6、觸發(fā)極性開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān),SLOPE,按下去則為負(fù)電平觸發(fā),處于彈起狀態(tài)則為正電平觸發(fā)。,、如何判斷測(cè)試線(xiàn)的好壞？,可以分別用示波器，毫伏表，萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)。,思考？,如何利用示波器測(cè)量矩形波信號(hào)是單極性還是雙極性？,晶體管毫伏表使用要點(diǎn),晶體管毫伏表是一種高靈敏度寬帶的,交流電壓表，,能夠進(jìn)行,20Hz-1MHz,之間的交流電壓信號(hào)（分貝dB）測(cè)量的儀表。,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)信號(hào)大小，合理的選擇量程單位，一般

6、應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)/左右時(shí)測(cè)量的誤差才較小。,由于靈敏度很高，在較小的量程單位上信號(hào)線(xiàn)未接入電路（開(kāi)路）時(shí)，,感應(yīng)的交流信號(hào)也會(huì)引起指針有一定偏轉(zhuǎn)，,這是正常現(xiàn)象，待接入電路后這種感應(yīng)信號(hào)的影響就忽略不計(jì)了。,如何判斷毫伏表的好壞。,分貝（dB）:,這是一種相對(duì)電平概念，包括dBv和dBm僅僅是參考電平不同的兩種表示法：,【dBm】,是指在 600,條件下以1mW為參考得到的分貝度量值。,V1,0.775V電壓值就是600,負(fù)載下的0dB參考。（讀指針刻度的第四排）,【,dBv,】,是指,以,V1=1V,為參考得到的分貝值,。,（,讀指針刻度的第三排,）,工程中常用0.775V作為參考電平的dBm,

7、毫伏表在不同的量程上測(cè)量出的分貝值應(yīng)加上各量程的,修正系數(shù),才是信號(hào)的真正電平值。,交流毫伏表不能測(cè)量直流電壓信號(hào)。,交流毫伏表頻率響應(yīng)范圍要比普通萬(wàn)用表的寬得多，所以對(duì)交流信號(hào)的測(cè)量一般采用毫伏表而不用萬(wàn)用表的交流檔進(jìn)行測(cè)量（萬(wàn)用表交流檔一般只用于交流市電頻率附近的信號(hào)測(cè)量）。,注意：,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是能夠產(chǎn)生,1-3MHz,，正弦波、方波和三角波的儀器，輸出幅度,1mVpp-20Vpp,。,小信號(hào)的獲?。?對(duì)于需要輸出幾,mV-,幾十,mV,的小信號(hào),必須使用輸出衰減開(kāi)關(guān),對(duì)輸出信號(hào)衰減后得到。,直流偏移：如果要輸出單極性信號(hào)或含有直流成分的交流信號(hào)必須使用直流偏移,DC-

8、,OFFSET,；,課堂練習(xí)：,讓信號(hào)源輸出一個(gè)幅度3Vpp頻率10KHz的的負(fù)極性方波，使用示波器觀察波形。,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的特殊應(yīng)用,1、輸出占空比可調(diào)的矩形波,2、做為頻率計(jì)數(shù)器,3、作為（掃頻）、（VCO壓控）頻率輸出,第二篇：電子設(shè)計(jì)介紹,電子設(shè)計(jì)是利用基本電子電路原理，設(shè)計(jì)、制作出合乎要求的電子裝置的過(guò)程。他是考察學(xué)生電子技術(shù)基本應(yīng)用技能、實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐過(guò)程。主要側(cè)重以下方面：,設(shè)計(jì)內(nèi)容具有實(shí)際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學(xué)的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。,學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)的能力、創(chuàng)新精神和獨(dú)立工作能力。,學(xué)院科技活動(dòng),每年一屆,省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,兩年一屆，

9、雙年份舉行,電子企業(yè)應(yīng)用專(zhuān)題競(jìng)賽,NI模擬電路、嵌入式系統(tǒng)等,全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,兩年一屆，單年份舉行,挑戰(zhàn)杯、機(jī)器人大賽等全國(guó)課外科技活動(dòng)競(jìng)賽等,每年一屆,以上述要求為背景的大學(xué)生電子競(jìng)賽包括：,一、電子電路的設(shè)計(jì)方法自頂向下,1、明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求,仔細(xì)研究題目，反復(fù)閱讀任務(wù)書(shū)，對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)分析，了解性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求,這點(diǎn)十分重要，充分理解題目的要求、每項(xiàng)指標(biāo)的含義，這是完成綜合設(shè)計(jì)和制作的前提。如果沒(méi)有搞清題目的要求和出題者的意圖就會(huì)浪費(fèi)許多時(shí)間和精力而沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。,2、制訂方案與構(gòu)筑總體框圖,對(duì)于同一個(gè)題目，實(shí)現(xiàn)的方案可能是多個(gè)，實(shí)現(xiàn)的途徑和技術(shù)路線(xiàn)也可能是多方面的

10、。可以將不同的方案與途徑加以對(duì)比。從中選擇一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。,選擇的原則一般是“相對(duì)容易，相對(duì)巧妙，性?xún)r(jià)比高”。,一旦方案選定，就著手構(gòu)筑總體框圖，將系統(tǒng)分解成若干個(gè)模塊，明確每個(gè)模塊的大體內(nèi)容和任務(wù)、各模塊之間的連接關(guān)系以及信號(hào)在各模塊之間的流向等等。總體方案與框圖十分重要，可以先來(lái)構(gòu)建總體方案與框圖，再將總體指標(biāo)分配給各個(gè)模塊，指揮與協(xié)調(diào)各模塊的工作，以達(dá)到總體項(xiàng)目的完成。,各模塊任務(wù)與指標(biāo)確定后，就可以設(shè)計(jì)模塊中的單元電路了，包括具體電路的形式、電路元、器件的選擇、參數(shù)的計(jì)算等。必要時(shí)，還應(yīng)該參閱一些課外資料，以補(bǔ)充課本知識(shí)的不足。這一階段可以充分檢驗(yàn)基礎(chǔ)理論知識(shí)和工程實(shí)踐能力，能否將多門(mén)

11、課程的知識(shí)綜合、靈活地應(yīng)用，對(duì)單元電路的原理和功能是否真正理解透徹，能否將各種單元電路巧妙地組合成二個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成某一任務(wù)等等。,單元電路設(shè)計(jì)：,要注意考慮前后級(jí)的關(guān)系。,各元件參數(shù)計(jì)算,：電路電壓、電流、阻抗、功率和標(biāo)稱(chēng)值。,在這一階段，可以充分利用,EDA軟件幫助設(shè)計(jì)電路,，優(yōu)化調(diào)整電路結(jié)構(gòu)和元器件數(shù)值，直到達(dá)到指標(biāo)要求。,注意：盡量采用典型電路和成熟方案不需要每個(gè)器件都自己算。,3、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算與EDA計(jì)算機(jī)仿真,4、元器件選擇：,電路是由若干元器件構(gòu)成的，對(duì)元器件性能的深入了解和應(yīng)用是保證正確設(shè)計(jì)和達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵之一。有時(shí)候，一個(gè)元器件的應(yīng)用或一個(gè)新的元器件的出現(xiàn)，將會(huì)使系

12、統(tǒng)變得十分容易實(shí)現(xiàn)。,所以應(yīng)盡量地了解元器件，除教材以外，平時(shí)多看參考資料，上網(wǎng)去查一查，到電子市場(chǎng)去逛一逛，使自己的頭腦中“存儲(chǔ)”更多的元器件。需要的時(shí)候，將會(huì)熟能生巧，應(yīng)用自如。,應(yīng)該根據(jù)器件自身特性和電路要求選擇合適的器件。（如工作頻率、功率、工作電壓等其他指標(biāo)，可以參閱器件技術(shù)手冊(cè)）,一般情況下，在元、器件選擇方面，建議在保證電路性能的前提下，盡量選用常見(jiàn)的、通用性好的、價(jià)格相對(duì)低廉、手頭有的或容易買(mǎi)到的。,盡量采用集成電路和新器件將可起到,事半功倍,的效果。,一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分離元件與集成電路巧妙地結(jié)合起來(lái)，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，體積小，可靠性提高。,在元器件應(yīng)用

13、中必須注意以下幾個(gè)方面：,電源電壓的范圍是多少？是單電源供電還是需要雙電源供電？這點(diǎn)十分重要。若不注意，將+3.3v電源的器件加+5v，將+5v器件加+9v，甚至更高，那器件是必?zé)裏o(wú)疑。,元器件的主要指標(biāo)是什么？這不外乎是速度和精度兩方面。不要以為只要是運(yùn)放就能作放大器、濾波器。例如要求做一個(gè)2MHz帶寬的放大器，如果選用LM324，結(jié)果無(wú)論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)長(zhǎng)M324的單位增益帶寬積只有1 MHz左右。,元器件互相之間的電平匹配如何？,元器件的輸入阻抗，允許的輸入電壓、電流范圍以及輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等。這一方面會(huì)涉及器件的安全，另一方面又可能影響到系統(tǒng)的某些指標(biāo)能否達(dá)到。,二、電路的組

14、裝布局、調(diào)試與總結(jié),1、組裝、布局,注意器件極性,注意信號(hào)之間的相互干擾，連線(xiàn)最短,做好輸入、輸出和其他必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示(特別是極性),布局合理、美觀、整齊,2、調(diào)試,整個(gè)調(diào)試過(guò)程最好也,分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。,按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接起來(lái)總調(diào)。,這一階段，要,充分利用電子儀器,來(lái)觀察波形，測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，以達(dá)到最終的目標(biāo),。,通電前檢查：連接是否錯(cuò)誤,通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無(wú)異常,單元電路調(diào)試：利用信號(hào)源或其他實(shí)驗(yàn)儀器判斷各單元電路的工作狀態(tài),整機(jī)聯(lián)調(diào)：從最前端到末級(jí)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，檢查各級(jí)動(dòng)態(tài)信號(hào)工作情況，分析是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。,課程名稱(chēng)、內(nèi)容摘要,設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求,比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫(huà)出系統(tǒng)方框圖,單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇,畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明工作原理,組裝調(diào)試內(nèi)容（主要調(diào)試儀器、調(diào)試方法技巧、測(cè)試數(shù)據(jù)與分析、故障以及排除方法）,總結(jié)方案優(yōu)缺點(diǎn)，指出實(shí)用價(jià)值并提出改進(jìn)方案,附上所有的測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)等等。,列出參考文獻(xiàn),、設(shè)計(jì)文檔整理與總結(jié)報(bào)告,本課程小結(jié),復(fù)習(xí)要求,