文档介绍：实验三 脉冲信号的产生与测量
姓名:杨哲宁 学号:1５１１９０１１2 姓名:翟羽佳 学号:151190１１8
院系:现代工程与应用科学学院 专业:材料物理
组别：A18 实验日期:2018/4/19
实验目的
了解快速脉冲信号及其产生、检测的基本知识；
学会脉冲信号发生器的使用;
掌握使用数字存储示波器测量脉冲信号；
掌握科学测量曲线绘制软件的使用；
实验过程
用脉冲发生器产生宽度依次为6０ns,１00ns,10０0ns,占空比依次为50％，1０%,幅度依次为1Ｖ,5V和１0Ｖ的脉冲,用示波器观察并记录(储存）一个周期的时间范围内的波形。
波形的分析与比较(用Oriｇiｎ软件绘制所记录的波形，分析并比较其基本脉冲特点)。
由脉冲发生器产生与上述脉冲具有对应脉冲参数的TＴL脉冲,测量并分析其基本脉冲特点。（在实验中我们并没有记录与一中类似的１８组数据,二是分别改变了脉冲的脉宽，周期和幅度来观察ＴＴL 脉冲的变化)。
采用脉冲发生器ＴTL输出作为示波器触发信号，调节脉冲发生器延迟旋钮，测量并存储脉冲发生器输出端的信号，获得1０0ns，10uｓ的延迟信号。
改阻抗匹配(5０Ω,1ＭΩ)，比较所测得脉冲形状的变化。
采用不同的采样率测量宽度约6０ｎｓ的脉冲,比较所储存的脉冲的形状。
采用不同长度的电缆线将脉冲信号接入示波器，观察由电缆线引入的信号延迟时间，估算脉冲在电缆线中的传输速率。
用脉冲发生器驱动发光二极管，观察光电池输出脉冲与原始脉冲的区别,测量信号延迟时间并分析。
实验注意事项
在调节脉冲的周期时,脉宽也会随之发生一定的改变，在实验中调节占空比时需要同时调节脉宽与周期才能获得想要的脉宽以及占空比。
在实验中要时刻注意触发电平的位置,特别是在从高电压向低电压降低时，要将触发电平调节至波形中间，使得得到的图像更为清晰稳定。
在保存图像时，要注意有TTＬ脉冲时需要同时保存CH1与CＨ2的图形。(在实验中我们就因为第一次仅保存了ＣＨ１的图像而重做了一部分实验）
由于ＴTL脉冲的脉宽很小，当我们需要具体观察ＴＴL脉冲的特性或是以TTL脉冲为参照物时,不宜将另一通道上的脉冲周期调节过大，不然虽然在示波器屏幕上我们能看到较为清晰的TTL脉冲,在保存下来的数据中却往往只能取到一部分TＴL脉冲或完全没有(截取到的TTＬ脉冲往往只有凸起来的一小部分)。可能的原因为,在示波器屏幕上的ＴTL脉冲图形实际上是多次扫描后“重叠在上面形成的,而我们保存的图像只记录一次扫描的结果,因此很容易“错过”ＴＴL脉冲的峰。
在进行第八个实验时虽然将电压调的更大有助于观察光电池输出脉冲的形状，但这样会加速发光二极管的损耗,电压幅值不应过大。
在实验中我们有时会将触发电平调节至另一个频道，在进行其他实验时需要记得将触发电平调节回来,防止发生错误导致数据无法使用。
同上，在实验中我们有需要将采样频率调节至２0M的情况,事后需要记得调回２Ｇ。
同上,在实验中我们在完成“获得延迟信号”的实验后，要记得将延迟旋钮拨回“0”,不然在下面的实验中将无法获得稳定的图形(波形会在示波器屏幕上不停的水平移动）。
脉冲发生器在开启较长时间后产生的脉冲会变得不太稳定,可以关闭一段时间后再开启,有助于更好地调节所需脉冲的参数。
在实验中,有时会出现调节电压幅值的挡位后波形不见了的情况,这是由于波形不在正中间了,上下移动波形即可找到，同时要注意触发电平的选取。
实验数据
实验一:产生脉宽为60ns，100ｎs，１0０0ｎs，占空比为５0％,10%,幅度为1V,5V,１0Ｖ的脉冲(详细的实验数据在附录中，该处仅以60nｓ,50%占空比，１、5、1０V的三个脉冲进行一些分析）
图像分析:
由图中可以看出,在较低的幅度下脉冲顶端呈现十分粗糙的凹凸,特别可以注意到在每个脉冲顶部有一个十分有特征性的尖锐突起,随着幅度的增加脉冲顶部呈现平整化的趋势。
注意到脉冲并不是理想中的方波,其两边有一定的上升时间和下降时间。在实验中我们取幅度为一半时的宽度为脉宽进行调节。
数据处理:
上升时间与下降时间是否会随着脉冲幅度的改变而改变?
分别取脉宽为60nｓ，１0０ns,1０0０ｎs,占空比５０％,幅度为1V，5Ｖ,10V的图像进行作图，取其幅度10%与90%间的时间为上升／下降时间，获得下表中的数据:
占空比
50％
脉宽/ns
60
１００
1000
幅度/Ｖ
0
上升时间/ｎs
4．2
７．５