实验三+信号的频率与相位差的测量及分析
实验三 典型环节的频率特性测量
姓名，班级学号 ； 姓名，班级学号姓名，班级学号 ； 姓名，班级学号姓名，班级学号 ； 姓名，班级学号实验三典型环节（系统）的频率特性测量一．实验目的1．学习和掌握测量典型环节（或系统）频率特性曲线的方法和技能。
2．学习根据所测得频率特性，作出伯德图。
二．实验内容1．用实验方法完成一阶惯性环节的频率特性曲线测试。
2．用实验方法完成比例环节、积分环节、惯性环节及二阶系统的频率特性曲线测试。
三．实验步骤1．熟悉实验设备上的信号源，掌握改变正弦波信号幅值和频率的方法。
2．利用实验设备完成比例环节、积分环节、惯性环节和二阶系统开环频率特性曲线的测试。
3．根据测得的频率特性曲线（或数据）求取各自的传递函数。
4．分析实验结果，完成实验报告。
四．实验线路及原理(一)实验原理对于稳定的线性定常系统或环节，当输入端加入一正弦信号时，它的稳态输出时一与输入信号同频率的正弦信号，但其幅值和相位将随输入信号频率的改变而改变，即：即相频特性即幅频特性,)()()(,)()()(sin )(])(sin[)()(ωωωωωφωωωωωωωj G t j G t j G Aj G A A tA t r j G t j G A t c ∠=-∠+====∠+=只要改变输入信号的频率，就可以测出输出信号与输入信号的幅值比)(ωj G 和它的相位差)(ωφ，不断改变输入信号的频率，就可测得被测环节的幅频特性和相频特性。
（二）实验线路1．比例(P)环节的模拟电路 比例环节的传递函数为：K s U s U i O =)()(，取ωj s =代入，得G(jw)=k, A(w)=k, Φ(w)=0°其模拟电路和阶跃响应，分别如图1.1.2，实验参数取R 0＝100k ，R 1＝200k ，R=10k 。
2．积分(I)环节的模拟电路 积分环节的传递函数为：Tss U s U i O 1)()(=其模拟电路，如图1.2.2所示，实验参数取R 0＝100k ，C ＝1uF ，R=10k 。
双相时钟脉冲电路实验报告
双相时钟脉冲电路实验报告一、引言双相时钟脉冲电路是一种常用的电子电路，用于同步和控制数字系统中的各个模块。
在本实验中，我们将通过搭建双相时钟脉冲电路并进行实验，探究其工作原理和性能指标。
二、实验目的1.理解双相时钟脉冲电路的基本原理；2.掌握搭建双相时钟脉冲电路的方法和步骤；3.测量和分析双相时钟脉冲电路的性能指标。
三、实验器材和元件1.函数发生器；2.集成电路（如74LS74）；3.电阻、电容等元件；4.示波器；5.逻辑分析仪。
四、实验原理双相时钟脉冲电路是由两个相位相差90度的时钟信号控制的电路。
其中，一个时钟信号称为CLK，另一个时钟信号称为CLKB。
两个时钟信号的频率相同，相位差为90度。
在双相时钟脉冲电路中，常用的集成电路是74LS74型D触发器。
该触发器具有两个时钟输入端CLK和CLKB，以及数据输入端D和输出端Q。
当CLK上升沿到来时，如果D为高电平，则Q输出为高电平；如果D为低电平，则Q输出为低电平。
当CLKB上升沿到来时，触发器的状态不变。
五、实验步骤1.搭建双相时钟脉冲电路，将函数发生器的输出接到CLK和CLKB输入端；2.将逻辑分析仪的输入端分别接到CLK和CLKB输出端，测量两个时钟信号的频率和相位差；3.将示波器的探头分别接到CLK和CLKB输出端，观察两个时钟信号的波形；4.将逻辑分析仪的输入端接到D触发器的数据输入端D，测量输出端Q的波形；5.调节函数发生器的频率和幅值，观察输出端Q的变化。
六、实验结果与分析1. 时钟信号的频率和相位差测量结果通过逻辑分析仪测量得到，CLK和CLKB的频率均为1kHz，相位差为90度。
2. 时钟信号的波形观察结果通过示波器观察得到，CLK信号和CLKB信号均为方波信号，频率为1kHz，且相位差为90度。
3. 输出端Q的波形观察结果通过逻辑分析仪测量得到，当D为高电平时，输出端Q为高电平；当D为低电平时，输出端Q为低电平。
4. 函数发生器频率和幅值对输出端Q的影响通过调节函数发生器的频率和幅值，观察得到，当函数发生器的频率增大时，输出端Q的频率也随之增大；当函数发生器的幅值增大时，输出端Q的幅值也随之增大。
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告
一、实验目的
1、了解三相正弦交流电路的结构及其它参数特性；
2、彻底了解正弦波与其变换后的波形及其参数；
3、对电路的三相比幅及其相位，以及各相电流电压比和参数进行测量；
4、通过测量与分析实验，加深对电力电子电路的理解，扩大电路理
论知识。
二、实验原理
正弦波是一种波形最接近于理想的正弦波，它可以用于交流电路的分析。
三相正弦交流电路是指三相交流电路，其中各个相位的电压和电流均
为正弦波形，或者说各相之间在相位上相位差为120度，电压和电流同正
弦波的幅值比值及相位差来确定。
正弦波参数包括波型，有效幅值，频率，相位特性，电压电流比等。
有效幅值是指最高点到平均值的变化幅度，它表示正弦波的高低。
频率指
一秒的周期数，单位为赫兹，每一个定义的周期中正弦波形的变化重复一次。
相位是指正弦波形与时间的起点之间的时间关系，以弧度为单位，当
正弦波进行一个周期时，相位变化为2Π，电压电流比是指正弦波电压与
电流的比率。
它可用于检测电路中的损耗，从而帮助确定负载的调节点。
三、实验过程
(1)实验仪器准备：多用表、电子表或数字万用表，正弦波发生器等。
(2)安装示波器：安装正弦波发生器。
实验 三 示波器的双踪显示 李萨如图测频率和相位
一、实验目的 1. 熟悉示波器双踪显示的原理。 2. 熟悉用李沙育法测量频率和相位
二、实验设备 双踪示波器 YB4320G F05A型数字合成函数信号发生器2台
三、实验原理
示波器的双踪显示：
交替方式
断续方式
需要解决的问题：双通道如何触发，才能观测到 稳定的信号？
其中，x为椭圆于x轴交点到原点的距离， x0为最大的水平距离。
几种常用的李萨如图形
0°
fy 1 fx
fy 2 fx 1 fy 3 fx 1
fy 3 fx 2
45 °
90 °
13 5°
18 0°
四、实验任务
1、在双踪显示中，分别观察交替和断续工作状态下对 信号的显示。
2、在双踪显示中，两通道显示不同信号时（频率，幅 度，波形）实现稳定的波形显示。总结方法，分析无法 稳定显示的原因。 （做实验报告时回答）
李萨如（Lissajous）图形：示波器两个偏转 板上都加正弦信号电压时显示的图形。
U y
UyБайду номын сангаас
0,4
1
0 12 34 t
0,2 ,4
3 0 1 23 4 t
1
3
0
U
1
X
2
3 4
t
(a)
2
0
1
Ux
2
3 4
t
(b)
在测量频率和相位时常会用到，此时示波器变 为一个X—Y图示仪。
李萨如图形法测相位是利用示波器X和Y通道
分别输入被测信号fx和一个已知信号fy，调节已 知信号的频率使屏幕上出现稳定的图形，根据
电子测量技术实验三 波形测试及信号相位差测量
电子测量技术实验三 波形测试及信号相位差测量一． 实验目的1．巩固通用示波器的使用方法2．掌握双踪示波器的使用方法3．学会测量矩形波上升时间和下降时间的方法4．了解示波器的X —Y 法应用5．掌握测量相位差的二种方法6．了解示波器的校正方法二． 实验仪器和器材1．双踪示波器2．函数信号发生器3． 50V-104、50V-103电容器；1K Ω、 10K Ω电阻各一只三． 实验内容及步骤1．用示波器测量脉冲信号的上升时间和下降时间。
1）用函数信号发生器产生频率为20KHz 的矩形波脉冲信号。
2）按图5-1 连接电阻和电容，组成一个低通网络。
图1 低通滤波电路3）调节示波器X 轴的偏转因素选择开关，尽量使屏幕上突出显示脉冲的上升沿部分或下降沿部分。
并配合使用X 轴位移旋钮，使对应上升沿10% （或下降沿90%）高度处的测量点对齐X 轴的某个刻度线，然后读出对应上升沿90% （或下降沿10%）高度处另一测量点到上一测量点的相对时间值。
该相对时间值便是所测脉冲的上升时间（或下降时间）。
读数等于刻度个数乘上X 轴偏转因数。
2．用双踪法测量两个信号的相位差1）先用信号发生器产生一个频率为20KHz 的幅度为1V的正弦信号。
2）再按图5-2连接电阻和电容，组成一个阻容延迟网络。
信号发生器输出信号一路直接作为信号1送入示波器CH1通道，另一路通过阻容延迟网络后作为信号2 送入示波器CH2通道。
由于信号2 通过延迟网络，所以信号2比信号1在时间上要延迟，两个信号之间存在着相位差。
图2 阻容延迟网络3）用示波器测量频率相同的两个信号之间的相位差示波器置交替工作状态，调节X轴偏转因数选择开关（也称X 轴扫描速度选择开关），对20KHz的信号频率，可置于10µS/Div档，调节触发电平（Trigger）旋钮，使显示的两个波形稳定。
分别调节CH1和CH2两个Y轴位移旋钮，使两个波形的扫描时基线重合，在屏幕上可看到一前一后两个正弦波。
用示波器测量相位差实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除用示波器测量相位差实验报告篇一：示波器的使用及测量相位差示波器的使用及测量相位差摘要：示波器一般由示波管、扫描信号发生器、信号输入和放大系统、同步系统以及电源五部分组成。
用示波器可以观察电信号波形以及测量电压、频率和相位差等。
本文就是主要介绍如何利用示波器测量两个正弦电压的相位差，主要采用李萨如图形法和双踪法。
关键词：示波器测量相位差李萨如图法双踪法实验目的：1.了解示波器的结构和原理。
2.掌握示波器各旋钮、按钮、按键的作用和使用方法。
3.学会用示波器采用李萨如图法和示踪法测量相位差。
4.能对实验结果进行分析，比较各种测量方法的优缺点，对实验数据进行不确定度处理，写出合格的实验报告。
实验原理：示波器的工作原理：示波器一般由示波管、扫描信号发生器、信号输入和放大系统、同步系统以及电源五部分组成。
示波器内有电子枪，电子枪发射电子束经Y轴偏转板或x轴偏转板会发生偏转，从而打在荧屏上。
人们可以根据显示在荧屏上波的形状、幅度来判断信号源的电压、频率等的大小。
用示波器测量相位差的原理：（1）用李萨如图法测量。
使示波器工作在x-Y方式，分别把两个信号输入到x偏转板和Y偏转板，然后移相，则得到如图所示的李萨如图（1）.从示波器屏幕上读出A和b的值（格数），则信号的相位差为(2)双踪法。
使示波器工作在扫描工作方式，选择交替显示，调节两条扫描线重合。
把两待测信号通过示波器的两个输入通道输入，得到如上图（2）图所示，读出一个信号周期T所占的格数n(T)及?t的对应格数n(?t),则相位差??2?n(?t)n(T)实验内容与步骤：（一）测量正弦电压的电压和频率、周期（1）首先将示波器的各个旋钮的功能和用法弄清楚。
（2）第二，将示波器的各个旋钮调到实验所需的正常状态，然后使之处于工作状态。
（3）第三，用信号发生器作为信号源，调节输出电压峰峰值为2V,频率为10khZ，其输出信号接在ch1信号输入端上。
实验三信号的频率与相位差的测量及分析
器F
Hz Hz Hz Hz Hz Hz kHz kHz kHz kHz
示波器测 得周期T
绝对误差
相对误差
2024/1/15
3
4.1.2 信号周期的测量(用示波器测高频信号发生器的信 号周期)(Vp-p=0.2v)将函数信号发生器的频率调至下表所示, 再行测试:
高频信号 140 260 500 1M 2M 4M 5M 10M 15M 20M 发生器F kHz kHz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz
示波器测 得周期T
绝对误差
相对误差
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4
4.2 信号频率的测量
4.2.1 将带有外测频率功能的信号源作为频率计,对另一台函数信 号发生器的信号频率进行测试(Vp-p=0.2v)
函数发生 5 10 50 100 500 1k 5 10 50 100
器F
Hz Hz Hz Hz Hz Hz kHz kHz kHz kHz
通道，观察其相位变化，并求出其相位差。
B A
y
x
arcsin
Bபைடு நூலகம்A
A表示李沙育图形的X轴向宽度，B表示X轴上 两个焦点的宽度。
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五、实验报告要求
一、掌握实验目的，实验原理及使用实验仪器。 二、根据实验内容和步骤，记录测量数据。并画
出误差曲线。 三、进行误差分析。
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9
二、实验原理
2.1 周期、频率(角频率)、相位差 2.2 李沙育图形显示的原理 2.3 李沙育图形法测量未知信号的频率
扫描速度旋钮置“X-Y”位置，被测信号加到 Y（CH2）通道，用信号发生器输出一个正弦信 号加到X通道（CH1），CH1、CH2的偏转灵敏 度置相同位置，由小到大逐渐增加信号发生器 输出信号频率，当屏幕上显示一个稳定的椭圆 时，信号发生器指示的频率即为被测未知信号 的频率。 2.4 双迹法和李沙育图形法测量信号相位差
示波器的应用实验报告
示波器的应用实验报告示波器的应用实验报告引言：示波器是一种广泛应用于电子领域的仪器，它能够将电信号转换为可见的波形图形，从而帮助工程师分析和诊断电路中的问题。
本实验旨在通过实际操作示波器，掌握其基本原理和应用技巧。
实验一：信号的观测与测量在本实验中，我们使用示波器观测并测量了不同频率和幅值的信号。
首先，我们连接示波器的探头到信号源上，并调整示波器的时间和电压刻度，使得波形图形在屏幕上能够完整显示。
然后，我们通过改变信号源的频率和幅值，观察并记录示波器上显示的波形变化。
实验结果表明，信号的频率和幅值对波形图形有着明显的影响。
当频率较低时，波形呈现出较为平缓的曲线；而当频率较高时，波形则呈现出较为陡峭的曲线。
此外，随着信号幅值的增大，波形的振幅也相应增大。
实验二：频率测量与相位测量在本实验中，我们利用示波器测量了信号的频率和相位。
首先，我们将信号源连接到示波器的输入端，并选择合适的触发方式。
然后，我们调整示波器的时间基准和触发电平，使得信号的周期和相位能够准确地显示在示波器屏幕上。
通过实验，我们发现示波器能够准确测量信号的频率和相位。
我们可以通过读取示波器上的刻度值，计算出信号的周期和频率。
此外，示波器还能够通过观察波形图形的位置关系，测量信号之间的相位差。
实验三：波形的观测与分析在本实验中，我们使用示波器观测和分析了不同类型的波形。
我们通过信号源产生了正弦波、方波和脉冲波，并将其连接到示波器上进行观测。
通过实验，我们发现示波器能够准确地显示不同类型的波形。
正弦波呈现出连续而平滑的曲线，方波则呈现出快速的上升和下降边缘，脉冲波则呈现出短暂的高幅值信号。
通过观察波形图形，我们可以进一步分析信号的特征和性质。
实验四：故障诊断与修复在本实验中，我们使用示波器进行了电路的故障诊断和修复。
我们模拟了一个故障电路，通过观察示波器上的波形变化，找出并修复了电路中的故障点。
通过实验，我们发现示波器是一种强大的工具，能够帮助我们快速定位和解决电路中的故障。
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绝对误差
相对误差
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4.2 信号频率的测量
4.2.1 将带有外测频率功能的信号源作为频率计,对另一台函数信 号发生器的信号频率进行测试(Vp-p=0.2v)
函数发生 5 10 50 100 500 1k 5 10 50 100
器F
Hz Hz Hz Hz Hz Hz kHz kHz kHz kHz
器F
Hz Hz Hz Hz Hz Hz kHz kHz kHz kHz
示波器测 得周期T
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4.1.2 信号周期的测量(用示波器测高频信号发生器的信 号周期)(Vp-p=0.2v)将函数信号发生器的频率调至下表所示, 再行测试:
高频信号 140 260 500 1M 2M 4M 5M 10M 15M 20M 发生器F kHz kHz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz
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4.3 相位差的测量 4.3.1双迹法测量(测V1与V2的相差）
=（AC/AB）×360°（t/ T=/360°) 将函数发生器的同一频率信号加在示波器的X、Y通 道，观察其相位变化，并求出其相位差。
AC
BD
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4.3 相位差的测量 y
x
arcsin
B A
4.3.2李沙育图形法 将函数发生器的同一频率信号加在示波器的X、Y
实验三
信号的频率与相位差 的测量及分析
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一、实验目的
1.1 掌握周期、频率、相位差的物理意 义和测量方法
1.2 理解李沙育图形显示的原理； 1.3 掌握用李沙育图形测量信号频率的
方法； 1.4 掌握用双迹法和李沙育图形法测量
信号相位差的方法；
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二、实验原理
2.1 周期、频率(角频率)、相位差 2.2 李沙育图形显示的原理 2.3 李沙育图形法测量未知信号的频率
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三、实验仪器
3.1 函数信号发生器 3.2高频信号发生器 3.2频率计 3.3示波器
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四、实验步骤
4.1.1 信号周期的测量(用示波器测函数信号发生器 的信号周期)(Vp-p=0.2v)将函数信号发生器的频率 调至下表所示,再行测试:
函数发生 5 10 50 100 500 1k 5 10 50 100
频率计F
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4.2.2 对高频信号发生器的信号频率进行测试(Vp-p=0.2v)
高频信号 140 260 500 1M 2M 4M 5M 10M 15M 20M 发生器F kHz kHz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz 频率计F
绝对误差 相对误差
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通道，观察其相位变化，并求出其相位差。
B A
y
x
arcsin
B A
A表示李沙育图形的X轴向宽度，B表示X轴上 两个焦点的宽度。
பைடு நூலகம்
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五、实验报告要求
一、掌握实验目的，实验原理及使用实验仪器。 二、根据实验内容和步骤，记录测量数据。并画
出误差曲线。 三、进行误差分析。
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扫描速度旋钮置“X-Y”位置，被测信号加到 Y（CH2）通道，用信号发生器输出一个正弦信 号加到X通道（CH1），CH1、CH2的偏转灵敏 度置相同位置，由小到大逐渐增加信号发生器 输出信号频率，当屏幕上显示一个稳定的椭圆 时，信号发生器指示的频率即为被测未知信号 的频率。 2.4 双迹法和李沙育图形法测量信号相位差