现代测试实验指导书.doc

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1、现代测试实验指导书　　《现代测试技术及应用》实验指导书适用专业:信息工程课程代码:8413660总学时:48总学分:编写单位:信息工程系编写人:贺德全审核人:审批人:批准时间:年月日目录实验一电子计数器测频和测周的原理……………………………………………2实验二数字存储示波器原理和应用…………………………………………6实验三信号频谱分析和测试……………………………………………………11实验四（综合性实验）滤波器频率特性测试………………………………………18主要参考文献………………………………………………………………………24实验一电子计数器测频和测周的原理　　一、实验目的任务1.了解频率测量的

2、基本原理。　　2.了解电子计数器测频/测周的基本功能。　　3.熟悉SJ-8002B电子测量实验系统的基本操作。　　二、实验内容1.频率测量，并了解测频方式下闸门时间与测量分辨率关系。　　2.周期测量，并了解测周方式下时标、周期倍增与测量分辨率关系。　　三、实验器材1.计算机１台2.SJ-8002B电子测量实验箱１台3.Q9连接线１根　　四、实验原理1.测频原理所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间变化的次数。　　电子计数器是严格按照f＝N/T的定义进行测频，其对应的测频原理方框图和工作时间波形如图1-1所示。　　从图中可以看出测量过程输入待测信号经过脉冲形成电路形成计数的窄脉冲，时基信号发生

3、器产生计数闸门信号，待测信号通过闸门进入计数器计数，即可得到其频率。　　若闸门开启时间为T、待测信号频率为fx，在闸门时间Ｔ内计数器计数值为N，则待测频率为fx=N/T(1-1)若假设闸门时间为1s，计数器的值为1000，则待测信号频率应为1000Hz或1.000kHz，此时，测频分辨力为1Hz。　　图1-1测频原理框图和时间波形2.测周原理由于周期和频率互为倒数，因此在测频的原理中对换一下待测信号和时基信号的输入通道就能完成周期的测量。　　其原理如图1-2所示。　　图1-2测周原理图待测信号Tx通过脉冲形成电路取出一个周期方波信号加到门控电路，若时基信号(亦称为时标信号)周期为To，电子计

4、数器读数为N，则待测信号周期的表达式为OXTNT??例如fx=50Hz，则主门打开1/50Hz（=20ms）。　　若选择时基频率为fo=10MHz，（1-2）时基To＝0.1us，计数器计得的脉冲个数为OXTTN?=200000个，如以ms为单位，则计数器可读得20.0000(ms)，此时，测周分辨力为0.1us。　　五、实验步骤1．实验准备　　（1）按照图1-3所示的方法连线，S602接“no”端。　　图1－3实验连接框图说明被测输入信号有两种接法，一种是如图1-3所示的①，由外接信号发生器连接实验箱测频输入fx的BNC插座；一种是如图1-3所示的②，由实验箱上的信号源Aout1(或Aou

5、t2)连接实验箱测频输入fx的BNC接头。　　（2）先打开实验箱电源，电源指示灯“亮”。　　然后在PC机上运行主界面程序，如图1－4所示。　　图1－4主程序界面　　(3)从主界面进入“电子测量实验室”，其界面如图1－5所示，最后选择实验二，软件则自动打开了电子计数器测频和测周的界面,实验运行电子计数器程序进行测量。　　图1－5电子测量实验室界面2.电子计数器的面板如图1-7所示。　　图1-7虚拟电子计数器面板使用说明　　（1）当选择测频/测周按钮置“测频”时，可选“闸门时间”分别为1ms,10ms,100ms,1s,10s，时标选择旋钮不使能；　　（2）当选择测频/测周按钮置“测周”时，可选

6、“周期倍乘”分别为×1，×10，×100，×1000，×10000。　　时标选择旋钮可选10MHz,1MHz,100KHz,10KHz,1KHz。　　（3）当选择“自动”按钮时，测频/测周按钮、时标选择旋钮和测频/测周按钮不使能，将自动根据被测信号与中界频率的大小关系来确定采用测频或测周方式，并显示相关内容。　　注意在“测周”模式下，若选择大的周期倍乘系数，测量低频信号时，测量时间回很长。　　3.电子计数器测频/测周实验　　（1）利用实验箱上的信号源产生不同频率的信号，波形可分别为方波、正弦波、三角波，幅度为1V～5V,由虚拟电子计数器对其进行“测频”，选择不同的闸门时间，对测量结果进行比较

7、和分析。　　记录测量的频率值，并填入表1-1表1-1信号频率闸门时间10Hz100Hz1kHz10kHz100kHz1MHz1ms10ms0.1s1s10s　　（2）利用实验箱上的信号源产生不同频率的信号，由虚拟电子计数器对其进行“测周”，选择不同的周期倍乘，对测量结果进行比较和分析。　　记录测量的周期值，并填入表1-2表1-2信号周期周期倍乘(10Hz)(100Hz)(1kHz)0.1s10ms1ms0.1