1 实 验 报 告 连续信号与瞬态信号的测量 【实验目的】 1、学习数字存贮示波器的基本使用方法; 2、利用数字存贮示波器观察和测量连续周期电信号; 3、利用数字存贮示波器观察和测量闪光灯瞬态信号; 【实验原理】 1.观察和测量连续信号的参数 测量信号发生器输出的交流波形,波形有:正弦波、方波,脉冲波和TTL 电平的波形.分别用示波器的交直流输入档测量.粗略描绘波形,记录其峰-峰值、周期或频率. 2.相位差的测量 按图 1 连接 RC 移相电路,利用示波器的光标(CURSOR)旋钮测出输入信号电压和电容两端电压之间的相位差图 2 所示,寻找 3 个频率,分别使得相位差接近 0 度、等于 45 度和接近 90 度.画出矢量图(图 3所示的任意相位差的矢量图). (1) 图 1 R C 移相电路 2 图3 Uc、UR 矢量图 3.瞬态信号的测量 参见图4,闪光灯属气体放电灯,内充有高压氙气,在两端加有高压的情况下,气体迅速电离,形成电弧,此时电阻急剧下降,在灯管中流过很大的电流,储能电容用来维持放电状态初始的电离,由外加的一个高压脉冲引起.由于在放电过程中,储能电容的能量迅速下降,电容两端的电压也迅速下降,当放电过程不能维持时,闪光就终止了.如果储能电容的容量较小时,这个过程非常短,在微秒量级,要观察其放电过程,较好的方法是用存储示波器. 对于极短的闪光过程,要选用合适的光电传感器,响应时间要短.这里我们给出了两种光电传感器,一种是较小面积的 PIN 型硅光电二极管,这种二极管在 PN 结中间夹了一层本征材料层,在反向偏置使用时有更小的电容更快的响应和更好的线性.它的有光照变化下的伏-安特性曲线见图5. 同时我们给出另一种 CdS 光敏电阻.CdS 光敏电阻的响应时间比较长,不适应作快速测量,在这里我们给出是为了作一个比较,在快速测量中取样电阻也要小,以减 少 高频 损 失 。 3 图4中R1 为储能电容,Ce 为放电时的电流取样电阻,R2 为光电传感器D 的光电流取样电阻,Ce 与闪光灯并联用这个电路,我们可以同时测量出闪光信号和储能电容Ce 的放电电流 如果Ce 两端的电压在放电前后分别为V充、V放,那么 Ce 输出的总能量为 (2) (3) 以信号峰值的10% ~ 90%变化量作为基准,可计算出电流的上升速率di/dt . 按图4在插件板上连线,检查无误后接通电源,当闪光发生器上的指示灯亮后,按下触发按钮,此时应有闪光发出.然后调整示波器的触...