实验一电压源与电压测量仪器实验报告.doc

实验一 电压源与电压测量仪器实验报告
一、实验目的：
1、掌握电压源（直流稳定电源和函数信号发生器）的功能、技术指标和使用方法；
2、掌握四位半数字万用表及低频毫伏表的功能、技术指标和使用方法；
3、学会正确选用电压表测量直流、交流电压，及含有直流电平的交流电压。
二、实验原理以及仪器介绍
所需仪器
1、直流稳定电源 1台
2、数字函数信号发生器 1台
3、“四位半”数字多用表 1台
4、交流毫伏表 1台
(一).设置信号发生器各项参数
考虑如下信号表达式子：

在该式子中 ，A：信号的幅值、 B为信号的直流分量 、表示信号的形式、表示信号的频率，表示信号的相位角。若不考虑信号的相位角，则式可以简化为：

若信号没有叠加直流分量，则B为0；
从上式可以发现，若需要简单的产生某一信号，只需要确定该信号的波形的形状（函数形式）、幅值、和频率（周期）即可。下图（a）、（b）、（c）画的是一个完整周期的波形。对比下图（a）和图（b），可以注意到，图（a）的正半周期和负半周期大小是一致的，图（b）信号的周期和图（a）一致，但是图（b）的正半周期和负半周期大小是不一致的，这是因为图（a）和图（b）的信号各自占空比都不一样，占空比为正半周与周期的比值。对比图（c）和图（a）、图（b）的信号，则可以注意到，图（a）、图（b）的信号是关于0电平线对称的，图（c）的信号，其中轴相对0电平线有向上平移；这是因为，图（c）的交流信号，相对图（a）和图（b）的信号，叠加了一个直流分量。通过对以上图形的对比，可以得到这么一个结论：当需要生成一个信号的时候，只需要根据信号的波形形状、频率、幅度、占空比、直流分量（偏移）等相关参数逐一进行设置，即可得到我们需要的信号输出；当然，设置好正确的信号后，要使信号能够正确输出，根据信号发生器的不同型号，可能还需要进行相关的输出设置。
(二) RIGOL DG10XX 型数字函数信号发生器简介及其使用方法
DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用直接数字合成（DDS）技术，可生成稳定、精确、纯净和低失真的正弦信号。该型信号发生器为用户提供了操作简单而功能明了的的前面板、人性化的键盘布局及丰富的接口、直观的图形用户操作界面。
1. DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器特点
DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器具有如下特点：
。 DDS直接数字合成技术，得到精确、稳定和低失真的输出信号；
。 双通道输出，可以实现通道耦合、通道复制；
。 输出5种基本波形，内置48种任意波形；
。 可编辑输出14-bit，4k点的用户自定义任意波形；
。 100MSa/s采样率
。 频率特性：
正弦波 1uHz - 20MHz；
方 波 1uHz – 5MHz；
锯齿波 1uHz – 150KHz；
脉冲波 500uHz – 3MHz；
白噪声 5MHz带宽（-3dB）；
任意波形 1uHz – 5MHz
。幅度范围 2mVp-p -10Vp-p （50Ω） 4mVp-p -20Vp-p （高阻）
。高精度、宽频带频率计：
测量功能： 频率、周期、占空比和正/负脉冲宽度
频率范围： 100mHz – 200MHz （单通道）
。丰富的调制功能，输出各种调制波形：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、二进制频移键控（FSK）、线性和对数扫描（Sweep）及脉冲串（Burst）模式；
。 丰富的输入输出：外接调制源，外接基准10MHz时钟源，外触发输入、波形输出和数字同步信号输出。
此为，还有一些辅助功能，具体的可参看使用书册（可从服务器下载获得说明书）。
2 DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器前面板及用户界面介绍

图*** 信号发生器前面板
上图为信号发生器的前面板，先根据信号发生的流程，对前面板的各功能区作如下简要说明；
：控制电源的开、关。
2. 通道切换键：切换活动通道，以便于设定每通道的参数及观察、比较波形
：选择信号发生器生成的信号的形状；
4、菜单键：根据选择的波形，按照LCD上显示的菜单，对各项参数进行设置；
5、数字键盘：输入数字，改变数参数的大小；
6、方向键：用于切换数值的权位、任意波文件/设置文件的存储位置；
7、旋 钮：改变数值大小，在0-9内，顺时针转一格数字加1，逆时针转一格数