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《电子测量技术》

--实验报告模板

实验一 交流电压表特性的仿真

一．实验目的

1、了解交流电压表的特性，并掌握使用方法；

2、初步掌握相关电路设计和调试的方法。

二．实验仪器设备

1．计算机 一台

2．仿真软件 NI Multisim

三．实验内容及方法

根据前面的学习可知，交流电压表可分为峰值表、均值表和有效值表，不同表的核心是检波电路，图1和图2是两种不同性质的检波电路，请使用仿真软件对图1和图2分别进行仿真研究，从而对峰值和均值检波电路有更深刻的认识。

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图1 检波电路1

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图2 检波电路2

四．实验步骤和要求

1、测量峰值检波电路特性

按照电路图1搭建实验电路，用信号发生器分别产生峰-峰值为10V，频率为50HZ~10KHZ的正弦波、三角波、方某某，观察输入点INT、A、B和输出点C的波形，记录波形曲线。将实测值和理论计算值比较，分析误差。

输入50HZ、10V的正弦波，给出仿真INT、A、B、C点的波形。

（1）电路图1对应的图形如下：

（2）电路图2对应的图形如下：

2、测量均值检波电路特性

按照电路图2搭建实验电路。用信号发生器分别产生峰-峰值为10V，频率为50HZ~10KHZ的正弦波、三角波、方某某，观察输入点INT、A、B和输出点C的波形，记录波形曲线。将实测值和理论计算值比较，分析误差。

3、测量数字万用表的检波特性

用信号发生器分别产生峰-峰值为10V，频率为50HZ~10KHZ（50Hz，1KHz，10KHz）的正弦波、方某某、三角波，用数字万用表电压档读出读数，理论计算出各种波形的峰值、均值及有效值，分别改变输入信号的波形、幅值及频率，观察仿真电路A、B、C点的输出信号波形。

五．思考题

请尝试优化电路，给出优化结果

六、实验总结

实验二 信号发生器实现

一、实验目的

1、熟练掌握信号发生器的实现原理；

2、产生正弦波、方某某和三角波信号，并能实现频率、幅度参数调节；

3、掌握DAC的分辨率、转换精度、转换速度等参数的意义。

二、实验要求

1、实现信号发生器功能，实现正弦波、方某某和三角波的波形生成；

2、信号频率可调，可调范围优于10Hz-10kHz，频率步进最低1Hz；

3、信号幅度可调，幅度范围为0-3.3V。

三、实验原理

1、DAC简介

DAC：Digital to Analog Converter，数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟电压或电流的器件。数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音讯信号输出为模拟的声音。

2、主要性能指标：

D/A转换器的主要特性指标包括以下几方面：

1）分辨率

指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器，其分辨率为1/(2^N-1)。

2）线性度

用非线性误差的大小表示D/A转换的线性度。并且把理想的输入输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。

3）转换精度

D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A转换误差时，D/A的转换精度就是分辨率的大小，因此要获得高精度的D/A转换结果，首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。

4）转换速度

转换速度一般由建立时间决定。从输入由全0突变为全1时开始，到输出电压稳定在FSR±?LSB范围（或以FSR±x%FSR指明范围）内为止，这段时间称为建立 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 应大于当前周期，以准确采集最大幅值；

2、采集每一输出频率的最大幅度值，并存入数组中；

3、将DAC输出正弦波接入RC、CR、RC2、CR2、RC-CR、RC2-CR2电路实验板，将输入接入ADC入口对电路幅频特性进行测量，获取和处理数据并绘出图形；

4、在Multisim中搭建RC、CR、RC2、CR2、RC-CR、RC2-CR2，并使用Bode图仪测量幅频特性曲线。

六、思考题

1、简述几种滤波器的应用场景，并说明原因。

2、滤波器阶数与阻带衰减速度的关系是什么？

3、时间常数τ=RC在滤波器电路中意味着什么？请从电容充放电速度角度出发解释τ与截止频率的关系。

答：

七、实验总结

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