【电路实验报告】

一、实验目的与要求:

1.了解示波器的基本功能

2. 初步掌握示波器测量，电路中物理量的方法

3了解multisim的基本功能

4.初步掌握miltisim电路仿真的方法，特别是虚拟仪器的使用1.了解示波器的基本功能

二、主要实验仪器：面包板，电容，电阻，连接线，电源，电压器，示波器，信号发生器。

三、示波器的测量原理:示波器的测量原理可以分为两类，即模拟示波器和数字示波器。拟示波器的测量原理是通过电子管将电信号放大，在示波管上形成波形。数字示波器的原理是将电信号转换成数字信号，通过数字信号处理器对信号进行处理和显示。数字示波器具有高精度、高分辨率和数据存储等优点，适用于低频和高频信号的测量。

总之，示波器实验原理是通过扫描和采样技术对电信号进行处理，将电信号转换成可视的波形形状，以便对信号的频率、幅度、相位等参数进行测量和分析。

实验结果:

 

四、示波器的测量步骤:

1、准备工作

在进行示波器实验前需要先进行一些准备工作，包括接电源、校准时间基准、连接信号源、调整探头等。

基本操作

示波器的基本操作包括调节水平和垂直控制，选择和调节触发源、选择和调节通道等。

（1）水平系统控制

Horizontal  POSITION:用于调整波形的垂直位置，按下旋将波形水平位置重设为零。

（2）垂直系统控制

Vertical POSITION:用于调整波形的垂直位置。

CH1/CH2:设置是否显示还通过波形以及设置还通道的参数。

SCALE:设定所选通道波形的垂直档位（V/DIV）（3）触发系统控制

Level：设置触发电平位置，按下旋钮将触发电平重设成零。

Trigger Menu：   显示触发菜单

3、测量信号

将待测信号通过探头输入示波器，选择合适的通道和范围进行测量。可以通过读取屏幕上的测量值、调整位置和范围、设置触发等方法对信号进行分析和测量。

（1）电压幅值的测量

按示波器垂直控制系统的POSITION旋钮，使波形幅值的零位置于屏幕上的水平中心线重合，读出被测电压波形的幅值在示波器屏幕垂直方向所占的h，h乘以示波器还通道的垂直档位DY（V/DIV）,即为被测波形的振幅Um

Um=DY乘以示波器在垂直方向分为8个大格，每个大格又分为五个小格。h为被测波形电压最大值在示波器屏幕垂直方向所占的大格数。DY为示波器在垂直方向每一大格所代表的电压幅值。

（2）周期和频率的测量

按下示波器水平控制系统的POSITION旋钮，使电压波形过0.1，屏幕中心点重合。读出被测电压波形的一个周期所占的水平格数m。M乘以示波器该通道水平单位Dx（TIME/DIV）即为被测波形的周期的T

（3）相位差的测量

方法一:使用示波器CH1、CH2通道同时测量电路中的两个信号，例如两个波形在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差由于两个信号在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差Ψ可以用时间表示为ψ=2π ⅹA/B其中，A为两个信号相同相位点间的格数，B为信号波形一个周期所占格数。

方法二:

光标法示波器上有水平光标和垂直光标，可以借助光标测量两个波形的相位差。单击示波器功能按键区的Cursor,即可调出水平光标H Cursor,再次单击Cursor可以调出垂直光标V Cursor，再次单击Cursor,可以退出光标显示。单击屏幕下方的H Cursor或V Cursor可以切换水平或垂直方向两个光标的选中状态，旋钮V ARIA-BLE可调节选中光标的位置，使用光标测量相位差的步骤为：

1. 单击Cursor 调出水平光标（在屏幕上显示垂直方向有两条线）

2.单击旋钮VARIABLE，是垂直方向的两个光标位置恰好为一个波形的周期。

3. 单击屏幕下方H unit对应的按键，将水平方向单位切换为度°

4.单击屏幕下方的Set curssor Positions As 360°对应的按键，将此时光标的位置设置为一个周期360°

5.调节旋钮VARIABLE使垂直方向的两个光标恰好穿过两个波形相位相同的点，此时屏幕左上角方框内的数值，即为两个波形的相位差。

 

一、实验目的与要求:

1.了解示波器的工作原理

2.学习使用示波器观察各种信号波形

3.用示波器测量信号的电压、频率和相位差

4.了解multisim的基本功能

5.初步掌握multisim电路的仿真方法

二、主要实验仪器：面包板，电容，电阻，连接线，电源，电压器，示波器，信号发生器。

三、示波器的测量原理:

示波器的测量原理可以分为两类，即模拟示波器和数字示波器。拟示波器的测量原理是通过电子管将电信号放大，在示波管上形成波形。数字示波器的原理是将电信号转换成数字信号，通过数字信号处理器对信号进行处理和显示。数字示波器具有高精度、高分辨率和数据存储等优点，适用于低频和高频信号的测量。总之，示波器实验原理是通过扫描和采样技术对电信号进行处理，将电信号转换成可视的波形形状，以便对信号的频率、幅度、相位等参数进行测量和分析。

四、示波器的测量步骤:

1、准备工作

在进行示波器实验前需要先进行一些准备工作，包括接电源、校准时间基准、连接信号源、调整探头等。

2、基本操作

示波器的基本操作包括调节水平和垂直控制，选择和调节触发源、选择和调节通道等。

（1）水平系统控制

Horizontal  POSITION:用于调整波形的垂直位置，按下旋将波形水平位置重设为零。

（2）垂直系统控制

Vertical POSITION:用于调整波形的垂直位置。CH1/CH2:设置是否显示还通过波形以及设置还通道的参数。SCALE:设定所选通道波形的垂直档位（V/DIV）

（3）触发系统控制Level：设置触发电平位置，按下旋钮将触发电平重设成零。Trigger Menu：   显示触发菜单

3、测量信号将待测信号通过探头输入示波器，选择合适的通道和范围进行测量。可以通过读取屏幕上的测量值、调整位置和范围、设置触发等方法对信号进行分析和测量。

（1）电压幅值的测量

按示波器垂直控制系统的POSITION旋钮，使波形幅值的零位置于屏幕上的水平中心线重合，读出被测电压波形的幅值在示波器屏幕垂直方向所占的h，h乘以示波器还通道的垂直档位DY（V/DIV）,即为被测波形的振幅Um

Um=DY乘以

示波器在垂直方向分为8个大格，每个大格又分为五个小格。h为被测波形电压最大值在示波器屏幕垂直方向所占的大格数。DY为示波器在垂直方向每一大格所代表的电压幅值。

（2）周期和频率的测量

按下示波器水平控制系统的POSITION旋钮，使电压波形过0.1，屏幕中心点重合。读出被测电压波形的一个周期所占的水平格数m。M乘以示波器该通道水平单位Dx（TIME/DIV）即为被测波形的周期的T

（3）相位差的测量

方法一:使用示波器CH1、CH2通道同时测量电路中的两个信号，例如两个波形在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差由于两个信号在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差Ψ可以用时间表示为ψ=2π ⅹA/B\n\n其中，A为两个信号相同相位点间的格数，B为信号波形一个周期所占格数。

方法二:光标法示波器上有水平光标和垂直光标，可以借助光标测量两个波形的相位差。单击示波器功能按键区的Cursor,即可调出水平光标H Cursor,再次单击Cursor可以调出垂直光标V Cursor，再次单击Cursor,可以退出光标显示。单击屏幕下方的H Cursor或V Cursor可以切换水平或垂直方向两个光标的选中状态，旋钮V ARIA-BLE可调节选中光标的位置，使用光标测量相位差的步骤为：1. 单击Cursor 调出水平光标（在屏幕上显示垂直方向有两条线）2.单击旋钮VARIABLE，是垂直方向的两个光标位置恰好为一个波形的周期。3. 单击屏幕下方H unit对应的按键，将水平方向单位切换为度°，4.单击屏幕下方的Set curssor Positions As 360°对应的按键，将此时光标的位置设置为一个周期360°5.调节旋钮VARIABLE使垂直方向的两个光标恰好穿过两个波形相位相同的点，此时屏幕左上角方框内的数值，即为两个波形的相位差。

Multisim仿真的步骤:

包括放置电容元件、放置电阻元件、添加接地、添加信号发生器、连线、显示节点名、称添加示波器
在桌面上双击NI Multisim图标,打开软件。
1）放置电容元件:菜单栏选择Place→Component→Basic→CAPACITOR，选择1MF。
2）放置电阻元件:菜单栏选择Place→Component→Baasic→RESISTER，选择1 kD，
右键单击电阻元件，选择Rotate 90 clockwise进行顺时针旋转。
3）添加接地：菜单栏选择Place→Component →Sources→POWER SOURCES→GROUND。

4）添加信号发生器:菜单栏选择Simulate→Instruments→Function generator。双击
信号发生器设置其输出电压峰值为0.5Vp.200H2的正弦信号,如图3.6所示。为了方便连线，可右键单击信号发生器#，选择Fip horizontally 实现水平翻转。
5)连线:当鼠标靠近元件引脚时，,鼠标会变成“十”字形状，单击元件的引脚，此时，光标会附着一条直线，移动光标的过程中，单击鼠标左键可确定连线的拐点，当光标移动到第二个元件的引脚时，再单击一次，实现虚拟导线的连接
6）显示结点名称:在电路空白处单击右键，在弹出的选择对话框中，依次选择Properties→Sheet visibility→Neet names,选中Show all.系统会自动分配从0开始的结
点号。
7）添加示波器:菜单栏选择Siimulate→Instruments  Oscilloscope。将示波器的A通道“+”端子连接到1号结点,B通道“+”端子连接到2号结点。右键单击连线，在PrOP-erties设置菜单中，可以调整连线颜色，从而改变示波器对应图形的线条颜色。最终完成的原理图如图3.7所示，4）添加信号发生器:菜单栏Simulate→Instruments→Function generator。双击信号发生器设置其输出电压峰值为0.5Vp.200H2的正弦信号,如图3.6所示。为了方
便连线，可右键单击信号发生器#，选择Fip horizontally 实现水平翻转。

电脑上仿真结果：

 

3.仿真分析
1）选择交互式仿真:菜单栏选Simulate→Analyses and Simnulation，选中交互式仿以真模式(Interactive Simulatioon)。
2）开始仿真:
观察波形:双击虚拟示波器，打开虚拟示波器面板。Timebase(时基控制）的设置如图所示，在Timnebase栏调节水平挡位Scale，在Channel A栏调节A通道垂直挡位Scale，在Channel B 栏调节B 通道垂直挡位 Scaale,使屏幕上显示清晰稳定的波形。单击Reverse可调整示波器波形显示区的背景颜色。