实验一 常用电子仪器的使用
袁建荣
一、实验目的：
? 掌握函数信号发生器使用和调整方法
? 掌握示波器的使用方法
? 学会用示波器测量信号的频率和电压
二、实验器材：
? EE1641B函数信号发生器
? COS5020（ YB4340）双踪示波器
? 连接线若干
三、课程介绍
? 1、教学目标
,数字电路, 实验，是与专业基础课程, 数字电路,
同步开出的实践环节的课程，学习目的在于使学生在
学习, 数字电路, 理论课、实验平台上进一步提高脉
冲和数字电路的硬件动手能力和综合设计及应用能力，
训练科学的思维和实验方法，培养学生的实践能力，
并使学生掌握基本的实验方法和实验技能，为深入学
习后续的专业课程打好基础。
教学目标图示
理
论
知
识
学
习
基
础
实
验
平
台
操
作
技
能
训
练
模
块
TTL电路逻辑功能的测试
组合逻辑电路的设计和应用
时序逻辑电路的设计和应用
SSI
MSI
规模
集成
电路
应用
2、教学内容
? 1、常用电子仪器的使用
? 2,TTL集成逻辑门参数的测试
? 3,SSI组合逻辑电路的应用
? 4,MSI组合逻辑电路的应用
? 5、集成触发器的逻辑功能测试和转换
? 6、集成计数器的设计和应用
? 7、移位寄存器的应用（实验考核）
3、基本要求
? ※ 正确选择仪器仪表，熟练掌握常用电子
仪器的使用方法
? ※ 能判断集成电路的好、坏
? ※ 学会 MSI,SSI规模组合逻辑电路的设计
和应用
? ※ 学会 MSI,SSI规模时序逻辑电路的设计
和应用
4、考核方法
? 采取笔试和电路操作相结合的方法。笔试内容为 应知考
核 内容，包含基础理论知识的了解和平时实验的结论的
掌握；电路操作为 应会考核 内容，采取独立操作考核方
法，主要考察基本实验步骤和数字电路操作能力
? 总评成绩 =平时成绩 （ 60%） +考核成绩 （ 40%）
? 平时成绩：考勤、操作、报告成绩组成
? 考核成绩：应知考核（笔试）、应会考核（操作）组成
5、教学方式
? 本课程独立设置，在学生预习的基础上，
教师进行适当的实验讲解、示范及给予及
时的指导，学生独立实验操作，完成实验
后，必须完成实验报告。单独考核，本课
程共 14学时，一学期完成，记 1学分。
? 实验时间：
? 自我介绍：
四、实验原理：
? 电子技术实验仪器仪表用途示意图：
1,输入设备 －－信号源介绍
? EE1641B函数信号发生器的面板图
函数信号发生器组成方框图：
? 主要用途：
产生连续信号、扫描信号、函数信号、脉冲信号等为电
子电路的测试提供信号源。
工作原理：
? 上图：整机电路有两片单片机进行管理。
主要工作为：控制函数信号发生器产生的
频率，控制输出信号的波形，测量输出的
频率并显示，测量输出信号的幅度并显示。
? 函数信号由专用的集成电路产生，扫描电
路由多片运算放大器组成，宽带直流功放
能保证输出信号的带载能力，整机电源具
有过压、过流、过热保护。
主要技术参数：
? 频率范围,0.2HZ— 2MHZ，分７档
? 输出阻抗：函数输出 50, TTL同步输出 600
? 输出波形：函数输出有：正弦波、三角波、方波
TTL同步输出有：脉冲波
? 输出幅度：函数输出电压,10mv(50 ),
20mv(1M )
TTL输出：标准 TTL幅度
输出信号内型：单频扫描、扫频信号、调频信号
扫频信号输出：内扫描方式有对数、线性扫描
外扫描方式由 UCF输入信号决定
?
??
?
面板旋钮介绍：
? 频率显示窗口, 频段选择按键, 频率调节电位器
? 幅度显示窗口, 函数信号输出幅度调节 AMPL
? 直流电平调节 OFFSET, 波形对称性调节 SYM
? 函数信号输出幅度衰减器
? 波形选择，函数信号输出端口 50 ?
? TTL信号输出端 TTL OUT
? 整机电源开关
? 扫描 /计数按键
? 扫描宽度调节 WIDTH
? 扫描速率调节 RATH
? 外部输入插座 INPUT
调整 f =1KHZ,Up-p = 5v的正弦波电压
? 调试步骤：
? 将频段按键调到 × 1K，
? 调整频率调节电位器，使频率显示窗口示值为 1KHZ
? 将衰减器置 0db
? 调节电压幅度电位器使幅度显示窗口示值为 5V（将
直流电平和波形对称电位器置 OFF）
? 选择正弦波输出，输出端口为 50 ?
2,输出设备 －－示波器介绍
? YB4340双踪示波器面板图
示波器组成方框图：
用途：
观察直流信号及 0 ---- 40 M HZ信号的周期电压和
电流的波形，测量信号的频率、周期、相位和幅度。
工作原理：
? 示波器电路组成,
由 Y通道, X通道 和 主机系统 三部分组成。
? Y通道,
也称 垂直通道,由衰减器和 Y放大器等组成。是
被测信号的主要传输通道．
作用 是将放大微小的被测信号，加在 Y偏转板上
控制电子束作垂直偏转。形成一条 垂直光迹 。
X通道,
? 也称 水平通道, 时基系统 或 扫描系统 。
由同步电路、扫描发生器和 X放大器等组成。
作用 是产生一个随时间线性变化的锯齿波电压，
加到 X偏转板上控制电子束作水平偏转。形成
一条 水平光迹。
X扫描有 连续扫描 和 触发扫描 两种。
主机系统,
? 由示波管、低压直流电源、高压直流电源和
校准信号发生器组成。
? 低压直流电源为各单元电路提供工作电压，
高压直流电源为示波管提供各种工作电压，
校准信号发生器提供幅度和频率稳定的校准
信号。
主要技术参数（ YB4340）,
? 频带宽度,DC耦合 0-40MHZ
AC耦合 10— 40MHZ
? Y轴灵敏度,5mv/div— 5v/div，分 10档
? 输入电阻,1M 2%
? 最大允许输入电压,300V（ DC+AC）峰峰值
? 扫描时间,0.2us/div0.5us/div，分 20档
? 标准信号输出,f = 1KHZ,Up-p = 0.5V的方波
??
示波器面板各旋钮的名称及用途：
X通道：
?,水平位移
? TIME/DIV：扫描时间粗调，
共 20档
? 扫描时间微调：置 CALD时
TIME/DIV为面板示值
? 触发电平：
? 触发方式：自动、常态、
TV.V,TV.H
? 触发源：内,CH2、电源、外
? EXT TRIG：外触发和外水平
共用输入端
? 其它,X5、极性、交替扩展、
X-Y
Y通道：
? CH2：垂直输入通道端口
? 输入耦合方式,AC,DC、
GND
? V/DIV：输入衰减器，共 10
档
? 微调：置校准时,V/DIV为
面 板示值
? 位移
? 垂直工作方式,CH1,CH2、
叠加、二踪
? 其它,X5扩展、反向、
仪器接地端
显示部分：
? 电源开关
? 辉度调节
? 聚焦调节
? 光迹旋转
? 刻度照明
? 校准 0.5vp-p,1KHZ 方波
操作步骤 (同步实验 )
? 开机前的预置：
将“辉度、聚焦、标尺亮度”调到最大
将 ‘‘ 水平位移、垂直位移”调到适中
将“扫描方式”调到 AUTO
将“电平调节”调到锁定
将“输入耦合选择”调到 GND
? 开启电源,荧光屏上出现一条水平扫描线,调节“辉度”
使扫描线亮度适中，调节“聚焦”使扫描线清晰可见
? 选择“垂直工作方式”,加输入信号，并将该通道的
“输入耦合选择”调到 AC或 DC，扫描线上可见叠加了
的输入信号
? … 根据显示波形调整
? 最终将 波形稳定 在屏幕中央
信号的测量：
? 1）调出示波器的扫描基线
2）调整信号源：
? 调信号源 f =1KHZ,Up-p =5V的正弦波
3）加信号，观察波形：
4）示波器测量频率的方法：
? 将示波器 X扫描时间（ T/DIV）的 微调 置,校准”
? 测量信号波形在 X轴 上 一个周期 所占有的 格数 （单位 DIV）
? 读出此时示波器 X扫描时间的示值 （单位,T/DIV）
? 根据扫描时间的定义有,T = X DIV × T/DIV
? f = 1 / T
5）示波器测量电压的方法：
? 将示波器 Y轴灵敏度开关（ V/DIV）的 微调置“校准”
? 测量信号波形在 Y轴 上 峰 -峰 所占有的 格数 （单位,DIV）
? 读出此时示波器 Y轴灵敏度 的 示值,（单位,V/DIV）
? 根据灵敏度的定义有,Up-p = Y DIV × V/DIV
22
pUpU ??有
五、实验内容：
? 综合练习：
f = 2KHZ ( 20KHZ ),Up-p = 0.5v ( 50mv )
信号源衰减器 = db( db)
示波器频率的测
试
T/DIV 格 数 T f
( )
示波器电压的测
试
V/DIV 格 数 Up-p U有
( )
条件
参数
实验结论：
? 示波器测量频率的方法,
T= f =
? 示波器测量电压的方法,
Up-p =
? Up-p, Um, U有 的关系,
Up-p = Um= U有 =
? 分贝数与放大倍数的关系：
0db =, 20db=
40db=, 60db=
六、实验报告要求：
? 完成综合实验内容，记录实验结论。
? 思考题：（ P教材 13页，思考题 2）
有一个正弦波，其 Up-p = 3V,f = 1KHZ，
如果在示波器上显示 5个完整周期的正弦波
信号，显示高度为 6cm，问示波器的扫描速
率和输入衰减器各应置什么档位？
? 画出数字电路学习机的面板图。
? 下次实验交本次实验报告。
----完 ----
2005年 9月 23日制
袁建荣
一、实验目的：
? 掌握函数信号发生器使用和调整方法
? 掌握示波器的使用方法
? 学会用示波器测量信号的频率和电压
二、实验器材：
? EE1641B函数信号发生器
? COS5020（ YB4340）双踪示波器
? 连接线若干
三、课程介绍
? 1、教学目标
,数字电路, 实验，是与专业基础课程, 数字电路,
同步开出的实践环节的课程，学习目的在于使学生在
学习, 数字电路, 理论课、实验平台上进一步提高脉
冲和数字电路的硬件动手能力和综合设计及应用能力，
训练科学的思维和实验方法，培养学生的实践能力，
并使学生掌握基本的实验方法和实验技能，为深入学
习后续的专业课程打好基础。
教学目标图示
理
论
知
识
学
习
基
础
实
验
平
台
操
作
技
能
训
练
模
块
TTL电路逻辑功能的测试
组合逻辑电路的设计和应用
时序逻辑电路的设计和应用
SSI
MSI
规模
集成
电路
应用
2、教学内容
? 1、常用电子仪器的使用
? 2,TTL集成逻辑门参数的测试
? 3,SSI组合逻辑电路的应用
? 4,MSI组合逻辑电路的应用
? 5、集成触发器的逻辑功能测试和转换
? 6、集成计数器的设计和应用
? 7、移位寄存器的应用（实验考核）
3、基本要求
? ※ 正确选择仪器仪表，熟练掌握常用电子
仪器的使用方法
? ※ 能判断集成电路的好、坏
? ※ 学会 MSI,SSI规模组合逻辑电路的设计
和应用
? ※ 学会 MSI,SSI规模时序逻辑电路的设计
和应用
4、考核方法
? 采取笔试和电路操作相结合的方法。笔试内容为 应知考
核 内容，包含基础理论知识的了解和平时实验的结论的
掌握；电路操作为 应会考核 内容，采取独立操作考核方
法，主要考察基本实验步骤和数字电路操作能力
? 总评成绩 =平时成绩 （ 60%） +考核成绩 （ 40%）
? 平时成绩：考勤、操作、报告成绩组成
? 考核成绩：应知考核（笔试）、应会考核（操作）组成
5、教学方式
? 本课程独立设置，在学生预习的基础上，
教师进行适当的实验讲解、示范及给予及
时的指导，学生独立实验操作，完成实验
后，必须完成实验报告。单独考核，本课
程共 14学时，一学期完成，记 1学分。
? 实验时间：
? 自我介绍：
四、实验原理：
? 电子技术实验仪器仪表用途示意图：
1,输入设备 －－信号源介绍
? EE1641B函数信号发生器的面板图
函数信号发生器组成方框图：
? 主要用途：
产生连续信号、扫描信号、函数信号、脉冲信号等为电
子电路的测试提供信号源。
工作原理：
? 上图：整机电路有两片单片机进行管理。
主要工作为：控制函数信号发生器产生的
频率，控制输出信号的波形，测量输出的
频率并显示，测量输出信号的幅度并显示。
? 函数信号由专用的集成电路产生，扫描电
路由多片运算放大器组成，宽带直流功放
能保证输出信号的带载能力，整机电源具
有过压、过流、过热保护。
主要技术参数：
? 频率范围,0.2HZ— 2MHZ，分７档
? 输出阻抗：函数输出 50, TTL同步输出 600
? 输出波形：函数输出有：正弦波、三角波、方波
TTL同步输出有：脉冲波
? 输出幅度：函数输出电压,10mv(50 ),
20mv(1M )
TTL输出：标准 TTL幅度
输出信号内型：单频扫描、扫频信号、调频信号
扫频信号输出：内扫描方式有对数、线性扫描
外扫描方式由 UCF输入信号决定
?
??
?
面板旋钮介绍：
? 频率显示窗口, 频段选择按键, 频率调节电位器
? 幅度显示窗口, 函数信号输出幅度调节 AMPL
? 直流电平调节 OFFSET, 波形对称性调节 SYM
? 函数信号输出幅度衰减器
? 波形选择，函数信号输出端口 50 ?
? TTL信号输出端 TTL OUT
? 整机电源开关
? 扫描 /计数按键
? 扫描宽度调节 WIDTH
? 扫描速率调节 RATH
? 外部输入插座 INPUT
调整 f =1KHZ,Up-p = 5v的正弦波电压
? 调试步骤：
? 将频段按键调到 × 1K，
? 调整频率调节电位器，使频率显示窗口示值为 1KHZ
? 将衰减器置 0db
? 调节电压幅度电位器使幅度显示窗口示值为 5V（将
直流电平和波形对称电位器置 OFF）
? 选择正弦波输出，输出端口为 50 ?
2,输出设备 －－示波器介绍
? YB4340双踪示波器面板图
示波器组成方框图：
用途：
观察直流信号及 0 ---- 40 M HZ信号的周期电压和
电流的波形，测量信号的频率、周期、相位和幅度。
工作原理：
? 示波器电路组成,
由 Y通道, X通道 和 主机系统 三部分组成。
? Y通道,
也称 垂直通道,由衰减器和 Y放大器等组成。是
被测信号的主要传输通道．
作用 是将放大微小的被测信号，加在 Y偏转板上
控制电子束作垂直偏转。形成一条 垂直光迹 。
X通道,
? 也称 水平通道, 时基系统 或 扫描系统 。
由同步电路、扫描发生器和 X放大器等组成。
作用 是产生一个随时间线性变化的锯齿波电压，
加到 X偏转板上控制电子束作水平偏转。形成
一条 水平光迹。
X扫描有 连续扫描 和 触发扫描 两种。
主机系统,
? 由示波管、低压直流电源、高压直流电源和
校准信号发生器组成。
? 低压直流电源为各单元电路提供工作电压，
高压直流电源为示波管提供各种工作电压，
校准信号发生器提供幅度和频率稳定的校准
信号。
主要技术参数（ YB4340）,
? 频带宽度,DC耦合 0-40MHZ
AC耦合 10— 40MHZ
? Y轴灵敏度,5mv/div— 5v/div，分 10档
? 输入电阻,1M 2%
? 最大允许输入电压,300V（ DC+AC）峰峰值
? 扫描时间,0.2us/div0.5us/div，分 20档
? 标准信号输出,f = 1KHZ,Up-p = 0.5V的方波
??
示波器面板各旋钮的名称及用途：
X通道：
?,水平位移
? TIME/DIV：扫描时间粗调，
共 20档
? 扫描时间微调：置 CALD时
TIME/DIV为面板示值
? 触发电平：
? 触发方式：自动、常态、
TV.V,TV.H
? 触发源：内,CH2、电源、外
? EXT TRIG：外触发和外水平
共用输入端
? 其它,X5、极性、交替扩展、
X-Y
Y通道：
? CH2：垂直输入通道端口
? 输入耦合方式,AC,DC、
GND
? V/DIV：输入衰减器，共 10
档
? 微调：置校准时,V/DIV为
面 板示值
? 位移
? 垂直工作方式,CH1,CH2、
叠加、二踪
? 其它,X5扩展、反向、
仪器接地端
显示部分：
? 电源开关
? 辉度调节
? 聚焦调节
? 光迹旋转
? 刻度照明
? 校准 0.5vp-p,1KHZ 方波
操作步骤 (同步实验 )
? 开机前的预置：
将“辉度、聚焦、标尺亮度”调到最大
将 ‘‘ 水平位移、垂直位移”调到适中
将“扫描方式”调到 AUTO
将“电平调节”调到锁定
将“输入耦合选择”调到 GND
? 开启电源,荧光屏上出现一条水平扫描线,调节“辉度”
使扫描线亮度适中，调节“聚焦”使扫描线清晰可见
? 选择“垂直工作方式”,加输入信号，并将该通道的
“输入耦合选择”调到 AC或 DC，扫描线上可见叠加了
的输入信号
? … 根据显示波形调整
? 最终将 波形稳定 在屏幕中央
信号的测量：
? 1）调出示波器的扫描基线
2）调整信号源：
? 调信号源 f =1KHZ,Up-p =5V的正弦波
3）加信号，观察波形：
4）示波器测量频率的方法：
? 将示波器 X扫描时间（ T/DIV）的 微调 置,校准”
? 测量信号波形在 X轴 上 一个周期 所占有的 格数 （单位 DIV）
? 读出此时示波器 X扫描时间的示值 （单位,T/DIV）
? 根据扫描时间的定义有,T = X DIV × T/DIV
? f = 1 / T
5）示波器测量电压的方法：
? 将示波器 Y轴灵敏度开关（ V/DIV）的 微调置“校准”
? 测量信号波形在 Y轴 上 峰 -峰 所占有的 格数 （单位,DIV）
? 读出此时示波器 Y轴灵敏度 的 示值,（单位,V/DIV）
? 根据灵敏度的定义有,Up-p = Y DIV × V/DIV
22
pUpU ??有
五、实验内容：
? 综合练习：
f = 2KHZ ( 20KHZ ),Up-p = 0.5v ( 50mv )
信号源衰减器 = db( db)
示波器频率的测
试
T/DIV 格 数 T f
( )
示波器电压的测
试
V/DIV 格 数 Up-p U有
( )
条件
参数
实验结论：
? 示波器测量频率的方法,
T= f =
? 示波器测量电压的方法,
Up-p =
? Up-p, Um, U有 的关系,
Up-p = Um= U有 =
? 分贝数与放大倍数的关系：
0db =, 20db=
40db=, 60db=
六、实验报告要求：
? 完成综合实验内容，记录实验结论。
? 思考题：（ P教材 13页，思考题 2）
有一个正弦波，其 Up-p = 3V,f = 1KHZ，
如果在示波器上显示 5个完整周期的正弦波
信号，显示高度为 6cm，问示波器的扫描速
率和输入衰减器各应置什么档位？
? 画出数字电路学习机的面板图。
? 下次实验交本次实验报告。
----完 ----
2005年 9月 23日制
