资源简介

学习情境 信号发生器 授课章节 任务1 学习使用低频信号发生器 学时 4
授课班级 授课日期 授课地点
教 学 目 标 知识 目标 1. 学会低频信号发生器的使用
技能 目标 学习使用低频信号发生器。
社会 能力目标 1. 培养学生对于信号发生器的兴趣 2. 培养学生运用知识来分析与解决问题的能力 3. 培养学生良好的职业素养与职业品质
教学内容 1. 信号发生器的应用 2. TAG-101面板介绍 3. TAG-101的使用方法
教学重点 TAG-101的使用方法
教学难点 TAG-101的使用方法
教学方法 讲授法，演示法，案例教学
教 学 过 程 设 计 教学环节 教学内容 教学
方式 时间
新 课导 入 1．信号发生器的应用 信号发生器主要应用于测试电路的参数、调试设备的性能，它产生被测电路所需的测试信号，输出到被测电路或设备输入端，用其他测量仪器观察、测量被测对象的输出，分析并确定被测对象的性能参数，如图2-1所示。 图2-1 信号发生器的应用 演示
提问 5’
新课讲 授 低频信号发生器产生的信号的频率一般为1Hz～1MHz。下面以TAG-101低频信号发生器为例，介绍低频信号发生器的使用。TAG-101可以产生正弦波和矩形波。 2．TAG-101面板介绍 TAG-101的面板如图2-2所示。 图2-2 低频信号发生器的面板TAG-101 1）电源按钮和电源指示灯 按下电源按钮，低频信号发生器开机，电源指示灯点亮。 2）波形选择按钮（WAVE FORM） 波形选择按钮用于控制输出的波形。此按钮按下输出矩形波，弹起输出正弦波，如图2-3所示。 3）幅度调节旋钮（AMPLITUDE） 此旋钮调节信号的幅度，顺时针旋转输出信号幅度增加，逆时针旋转输出信号幅度减小，如图2-4所示。 4）幅度衰减度调节旋钮（ATTENUATOR） 幅度衰减度调节旋钮共有6挡，分别为0dB、-10dB、-20dB、-30dB、-40dB、-50dB，用来衰减信号幅度。 图2-3 波形选择图2-4 幅度调节旋钮
dB是分贝的意思，表示增益和衰减的单位。其定义为： 1dB=20lg（倍数） 如果倍数为10，则转换为分贝是20lg（10）=20dB；如果倍数为0.01，则转换为分贝是20lg（0.01）=-40dB。 例如，在音频测试时，需要幅度为500mV的波形，先将幅度衰减度调节旋钮置于0dB，调节旋钮，使输出的幅度为5V，再使用旋钮将信号幅度衰减为原来的0.1倍，即衰减-20dB，将旋钮拨到-20dB挡位即可得到所需的幅度，如图2-5所示。 图2-5 衰减-20dB 5）频率基数调节旋钮（FREQUENCY） 频率基数调节旋钮刻度盘上的数值为10～100，该旋钮顺时针旋转，输出信号的频率增加，逆时针旋转，信号频率减小。在面板上方有一个黑色的频率基数定位标志，刻度盘上对准该标志的数值就是输出信号的基数值，如图2-6所示，频率基数值为50Hz。 图2-6 频率调节和倍率选择 6）频率倍率选择按键（RANGE） 频率基数调节旋钮右边有5个琴键按钮，如图2-6所示，它表示输出信号频率扩大的倍率，分别为×1、×10、×100、×1K、×10K。信号发生器输出信号的实际频率为： f=频率基数值×频率倍率 例如，如果需要输出信号的频率为5kHz，则先将频率基数调节旋钮刻度盘上的50对准频率基数定位标志，再按下×100按键即可得到所需频率。 7）外同步信号接口 此接口为同步触发脉冲输入端，接口类型为BNC接口。在进行一些逻辑电路的测试时，需要多个信号发生器产生的多路信号，这些信号的初始相位不一定完全相同，如图2-7所示，将影响电路的测试效果。为了使信号之间同步，给各个信号发生器提供相同的同步触发脉冲，信号发生器在接收到触发脉冲后，均从相同的相位开始输出波形，如图2-8所示，以满足测试电路的需求。 图2-7 初始相位不相同 图2-8 初始相位相同
8）信号输出接口 该接口为BNC接口，设定好的信号从此接口输出。图2-9所示为常用的低频信号发生器输出线，圆的一端即为BNC接口，用来连接低频信号发生器输出接口，红色鳄鱼夹连接被测电路输入接口的正极，黑色鳄鱼夹连接被测电路输入接口的负极。 图2-9 信号输出线 讲授 25’
分组讨 论 一、分组讨论 信号发生器各按键的作用。 二、学生实践 熟悉面板各按键的功能。 分组讨论 20’
新课讲 授 3．TAG-101的使用方法 1）连接电源线和信号线 连接低频信号发生器的电源线，将信号输出线插入信号输出（OUTPUT）接口，按下电源按钮开机，电源指示灯点亮，如图2-10所示。 图2-10 开机 2）选择波形 通过波形选择按钮选择合适的波形，此按钮按下输出方波，弹起输出正弦波。 3）调节信号幅度的基数 将频率基数调节旋钮旋转到50Hz，频率倍率选择按键选择×1，幅度衰减度调节旋钮旋转到0dB，如图2-11所示。万用表拨到交流电压挡，两个表笔分别接触信号发生器输出线的两端，万用表将显示输出信号的幅度。旋转幅度调节旋钮，使输出电压为输出电压的有效值。例如，要求输出40mV的波形，将输出电压调整到4V。 图2-11 调节信号幅度的基数 4）调节幅度衰减 根据需要选择相应的衰减幅度。例如，输出40mV的信号，调节幅度基数旋钮到4V左右的位置，再旋转幅度衰减度调节旋钮至-40dB挡位。如果需要精确地输出信号幅度，则只能借助其他设备（如示波器等）进行精确测量。 5）调节信号频率 先调节频率基数调节旋钮，设定频率的基数，再选择相应的倍率按键。例如，使低频信号发生器产生1kHz的信号，可以先选择基数10，然后再按下倍率选择按键“×100”。 6）连接负载 准备工作做好后，把低频信号发生器的输出端连接到待测线路板上。 讲授 20’
分组讨 论 一、分组讨论 分组讨论信号发生器的操作步骤。 二、学生实践 调节信号发生器，输出指定的信号。 分组讨论 20’
实训任务 实训任务：低频信号发生器 1．使用低频信号发生器测量某音频功放电路的特性，输入信号的频率应在什么范围内进行选择？ 2．某放大电路最大不失真输出电压为10V，电压放大倍数为5000倍，输入信号的幅度应在什么范围？ 3．使用TAG-101测量一个微分电路的特性，波形选择按钮应该处于按下还是弹起状态？ 4．使用TAG-101测量一个音频功放电路，信号发生器输出电压为100mV，功放电路输出电压为8V，此功放电路的电压放大系数为多少？ 分组实训 40’
课 堂 小 结 本章主要介绍低频信号发生器的知识，学生需掌握以下内容： 信号发生器的应用 TAG-101面板介绍 TAG-101的使用方法 归纳 总结 5’
总计 180’
拓 展提 升 低频信号发生器另一个主要参数是谐波
教学 后记 本次课教学情况总结

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