深圳大学：《光电子技术》课程实验指导书（讲义）.pdf_大学文库

光电子技术实验概述光电技术或称光电信息技术属于跨学科的综合技术，所包含的内容及其丰富，涵盖“现代光学”、“光电转换技术”、“光电探测与光电传感器件”、“光电子技术”、“光电测试技术”和“光通信技术”等内容。我们所修订改编的光电子技术综合实验指导书，主要是针对本院的《光电子学》、《光电子技术》两门专业课程实验，配合光电综合实验平台进行讲述。光电综合实验平台使用说明与介绍1.平台主机的结构光电综合实验平台主机的基本结构如图F1-1所示，它的外部由光学实验台（图中2）、数字仪表台（图中3）电子元器件连接插孔（图中4）、波形信号输出插口（图中5）、USB总线接口（图中6）、示波输入端口（图中9）、数字照度计输入端口（图中11）和计算机显示器（图中1）等部分构成：内部有数字照度计等仪表的数摸转换和量程转换等电路（图中7）、功能板（图中8）和计算机系统（图中10）等部件组成。J[8yE2日2968图F1-1光电综合实验平台原理结构图光学实验台是导磁不锈钢材料制成的平台，其上按矩阵方式分布着M6的螺纹孔便于安装、固定各种光学夹持器件，固定各种实验机构，进行各种科技开发机构的安装，利用光学实验台能够组合成多种光学系统，进行多种光学或光电实验；数字仪表台上安装有两块量程分3档可变的数字电压表，两块量程也分3档可变的数字电流表和自动切换量程的数字照度计，附图F1-1中的11为数字照度计的探头输入端口。数字仪表平台所提供的数字测量仪表能够满足所有光电变换实验中电气测量环节的需求。它的电压测量范围覆盖（10-3~103）V量级，电流测量范围覆盖（10-~10°）A量级，照度测量范围为（0.01~103）Ix量级。电子元器件选用台附图F1-1中的4上，有几十种不同阻值电阻和不同容值的电容，分别用接入插孔为学生提供实验，多个阻值不同的电位器及其连接接入插孔，方便各种设计，还提供各种数量不等的二极管、三极管、集成放大器和各种光电传感器等元器件，它们也都有对应的接入插孔，便手各种电路的设计。利用这些电子元器件和各类光电器件的接入插孔可以方便地构造成若干种类的光电变换、模拟放大器等电路。另外，平台上还安装有CPLD现场可编程逻辑器件和它们的对应I/O端口，通过硬件描述语言（QuartusII）编程设计，可以完成各种功能的逻辑电路设计，学习基于auterl公司芯片为基础的CPLD逻辑电路设计与调试的工作，真正实现一台仪器能够进行多方位的开发与研究类型的实验。3

3 光电子技术实验概述光电技术或称光电信息技术属于跨学科的综合技术，所包含的内容及其丰富，涵盖“现代光学”、“光电转换技术”、“光电探测与光电传感器件”、“光电子技术”、“光电测试技术” 和 “光通信技术”等内容。我们所修订改编的光电子技术综合实验指导书，主要是针对本院的《光电子学》、《光电子技术》两门专业课程实验，配合光电综合实验平台进行讲述。光电综合实验平台使用说明与介绍 1. 平台主机的结构光电综合实验平台主机的基本结构如图 F1-1 所示，它的外部由光学实验台（图中 2）、数字仪表台（图中 3）电子元器件连接插孔（图中 4）、波形信号输出插口（图中 5）、USB 总线接口（图中 6）、示波输入端口（图中 9）、数字照度计输入端口（图中 11）和计算机显示器（图中 1）等部分构成；内部有数字照度计等仪表的数摸转换和量程转换等电路（图中 7）、功能板（图中 8）和计算机系统（图中 10）等部件组成。光学实验台是导磁不锈钢材料制成的平台，其上按矩阵方式分布着 M6 的螺纹孔便于安装、固定各种光学夹持器件，固定各种实验机构，进行各种科技开发机构的安装，利用光学实验台能够组合成多种光学系统，进行多种光学或光电实验；数字仪表台上安装有两块量程分 3 档可变的数字电压表，两块量程也分 3 档可变的数字电流表和自动切换量程的数字照度计，附图 F1-1 中的 11 为数字照度计的探头输入端口。数字仪表平台所提供的数字测量仪表能够满足所有光电变换实验中电气测量环节的需求。它的电压测量范围覆盖（10-3~103 ）V 量级，电流测量范围覆盖（10-6~100 ）A 量级，照度测量范围为（0.01~103 ）lx 量级。电子元器件选用台附图 F1-1 中的 4 上，有几十种不同阻值电阻和不同容值的电容，分别用接入插孔为学生提供实验，多个阻值不同的电位器及其连接接入插孔，方便各种设计，还提供各种数量不等的二极管、三极管、集成放大器和各种光电传感器等元器件，它们也都有对应的接入插孔，便于各种电路的设计。利用这些电子元器件和各类光电器件的接入插孔可以方便地构造成若干种类的光电变换、模拟放大器等电路。另外，平台上还安装有 CPLD 现场可编程逻辑器件和它们的对应 I/O 端口，通过硬件描述语言（Quartus II）编程设计，可以完成各种功能的逻辑电路设计，学习基于 auterl 公司芯片为基础的 CPLD 逻辑电路设计与调试的工作，真正实现一台仪器能够进行多方位的开发与研究类型的实验

光电综合实验平台上还设有易损、易换件安装窗口。它里面能够安装多种二极管、三极管、放大器和CPLD器件，这些电子器件均以直插方式安装在电路板上，容易更换和接入电路。但是，它又被透明有机玻璃封盖住，由4个固定螺丝封盖，既不会被污染又不能轻易被取走。若指导教师想要用其他器件代做试验，方可更换。光电综合实验平台上安装有4个同步示波端子的输入插口（如附图F1-1中的9所示）用来观测由此输入的信号之间的幅度与相位关系。光电综合实验平台内部安装有完整的计算机系统，其主板、硬盘、内存和CPU等关键部件随时升级与发展，计算机软件在不断地更新与升级，且很容易与各种数据采集、控制系统、数据输入/输出系统、打印与网络传输系统相连接。平台正面设有2个USB端口，方便师生将做过的实验结果拷入U盘等外设，以便保有与转移到其他机器上去。光电综合实验平台的电源开关与电源接入线均为独立的，这样用户可以在不开平台时也能单独使用计算机系统，或不开计算机电源就能单独开平台进行电路与光电系统的调试。2.．平台主机的主要性能参数光电综合实验平台主机的性能参数由它主要部分的参数决定：（1）内部计算机系统光电综合实验平台主机的计算机系统配置分为几种由用户自选：①内存：1.0GB；②CPU速度高于2.4GHz；③硬盘：160G④USB2.0接口；③防水耐用键盘及光电鼠标：（2）数字电压表其中2块3位半数字电压表的量程为2V，20V，200V3档；（3）数字电流表共2块，均为3位半数字电流表，量程为2mA，20mA，200mA3档；（4）数字照度计自动切换量程，测量范围为0.1~1.999×10lx（5）示波与伏安特性测试功能具有4路同步输入端子，有同步采集与显示4路信号波形的能力，称其为“示波功能”，“示波功能”下的扫描频率为20MHz、10MHz、5MHz、500kHz、100kHz、20kHz，可以在软件上通过界面进行选择还具有采集与显示各种光电器件“伏安特性”的能力，称其为“伏安特性功能”，在“优安特性功能”下的扫描频率为20MHz、10MHz、5MHz、500kHz、100kHz，可以在软件上通过界面进行选择：以上两大功能下被测输入信号的幅度均应在5V以内（6）特别提示：LED发光二极管必须接在“LED光源装置上”，其余光电测试器件必须接在“光电探测装置”上，不可混淆。要注意将稍长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔：内部白色螺钉表示正极“+”，黑色螺钉表示负极“一”，分别对应外接连接线的红色和黑色插头。图F1-2LED光源装置与光电探测装置4

4 图 F1-2 LED 光源装置与光电探测装置光电综合实验平台上还设有易损、易换件安装窗口。它里面能够安装多种二极管、三极管、放大器和 CPLD 器件，这些电子器件均以直插方式安装在电路板上，容易更换和接入电路。但是，它又被透明有机玻璃封盖住，由 4 个固定螺丝封盖，既不会被污染又不能轻易被取走。若指导教师想要用其他器件代做试验，方可更换。光电综合实验平台上安装有 4 个同步示波端子的输入插口（如附图 F1-1 中的 9 所示），用来观测由此输入的信号之间的幅度与相位关系。光电综合实验平台内部安装有完整的计算机系统，其主板、硬盘、内存和 CPU 等关键部件随时升级与发展，计算机软件在不断地更新与升级，且很容易与各种数据采集、控制系统、数据输入/输出系统、打印与网络传输系统相连接。平台正面设有 2 个 USB 端口，方便师生将做过的实验结果拷入 U 盘等外设，以便保存与转移到其他机器上去。光电综合实验平台的电源开关与电源接入线均为独立的，这样用户可以在不开平台时也能单独使用计算机系统，或不开计算机电源就能单独开平台进行电路与光电系统的调试。 2. 平台主机的主要性能参数光电综合实验平台主机的性能参数由它主要部分的参数决定：（1）内部计算机系统光电综合实验平台主机的计算机系统配置分为几种由用户自选： ① 内存：1.0GB；② CPU 速度高于 2.4GHz；③ 硬盘：160G； ④ USB2.0 接口； ⑤ 防水耐用键盘及光电鼠标；（2）数字电压表其中 2 块 3 位半数字电压表的量程为 2V，20V，200V3 档；（3）数字电流表共 2 块，均为 3 位半数字电流表，量程为 2mA，20 mA，200 mA3 档；（4）数字照度计自动切换量程，测量范围为 0.1~1.999×103 lx；（5）示波与伏安特性测试功能具有 4 路同步输入端子，有同步采集与显示 4 路信号波形的能力，称其为“示波功能”， “示波功能”下的扫描频率为 20MHz、10MHz、5MHz、500kHz、100kHz、20 kHz，可以在软件上通过界面进行选择；还具有采集与显示各种光电器件“伏安特性”的能力，称其为“伏安特性功能”，在“伏安特性功能”下的扫描频率为 20MHz、10MHz、5MHz、500kHz、100kHz，可以在软件上通过界面进行选择；以上两大功能下被测输入信号的幅度均应在 5V 以内。（6）特别提示：LED 发光二极管必须接在“LED 光源装置上”，其余光电测试器件必须接在“光电探测装置”上，不可混淆。要注意将稍长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔；内部白色螺钉表示正极“+”，黑色螺钉表示负极“－”，分别对应外接连接线的红色和黑色插头

路。具体搭建步骤如下：首先观察光电综合实验平台左下角部分，从中找到如图1.1-7所示MIN360.PINZGNDdCPIN39dO可调ObfPIN40PIN2S电压调整图1.1-8插头的串接方法图1.1-7可调稳压电源的可调稳压电源部分，其上标有“可调”和“GND”字样为可调稳压电源的“+”和“”极，旁边的旋钮为调压端。顺时针旋转电压升高，实验前应该逆时针选到底，电压降低到最小值。然后分别用红黑两种颜色的连线将最左侧的数字电压表并联到“可调”与“GND”端（当然用红色连线接电压表和可调的红色插孔），再用一颗红色连线将数字电压表的红色插孔“+”与电流表的“+”连接起来，再将光敏电阻实验装置的红色插头插入到该数字电流表的黑色插孔上，将光敏电阻实验装置的黑色插头插入数字电压表“一”（黑色）插孔上。完成图1.1-6所示测量电路的组装。在组装过程中要用到如图1.1-8所示的交叉连接技术。另外在选用电流表时，光电综合实验平台右侧提供了2块表头，它们没有共地关系，可以串接入电路，测量电流。使用时一定要注意他们的量程，不能超量程使用否则表不能显示出测量数据，而且也容易烧毁电流表，造成不可挽回的事故。除此之外还要注意，在搭建电路的过程中一定要注意关断实验平台的电源，不要带电搭建，搭建完成后，要认真检查是否正确，正确以后，方可合上平台电源。③测量光敏电阻的暗电阻完成上述搭建工作后，检查无误后先进行光敏电阻的暗电阻的测量。测量时千万不要打开光敏电阻实验装置的遮光盖，使它处于暗室状态的时间很长，才能测出它的真实暗电阻。由于光敏电阻的惯性或前历效应的影响，会使暗电阻测量值有较长时间的变化，要理解这个变化是前历效应或惯性引起的，随时间的增长逐渐趋于稳定。给光电综合实验平台上电前要设置数字电压表的量程，在确认调压旋钮逆时针旋到底后，可选第I档量程，然后随数字表显示值得增加再换高量程。处于数字电压表将显示可调稳压电源的电压，数字电流表的量程只能选第I档量程，它的量程为200μA。在这个量程下显示的电流值为微安。即为流过光敏电阻的暗电流值。由于光敏电阻的暗电阻很高，在实验电压较低时电流表读不出数据，随着加在光敏电阻上的电压增高，电流表逐渐有数字输出，此时开始记录电压值Ub与电流值Id，要注意光敏电阻的暗电流不要超过20μA。④整理实验数据按着如图1.1-6所示的测量电路测出它的暗电流Id，它与电源电压Ubb之比的倒数即为光敏电阻的暗电阻Rd。将所测得的电源电压Ubb值与电流la值分别填入表1.1-1，将计算出的暗电阻的阻值填入对应栏。表1.1-1光敏电阻暗电阻的测量测量次数暗电阻R（Q)测量公式电源电压Ubb（V）电流l（uA)1R,=Ub/la237

7 图 1.1-8 插头的串接方法路。具体搭建步骤如下：首先观察光电综合实验平台左下角部分，从中找到如图 1.1-7 所示的可调稳压电源部分，其上标有“可调”和“GND”字样为可调稳压电源的“+”和“－”极，旁边的旋钮为调压端。顺时针旋转电压升高，实验前应该逆时针选到底，电压降低到最小值。然后分别用红黑两种颜色的连线将最左侧的数字电压表并联到“可调”与“GND”端（当然用红色连线接电压表和可调的红色插孔），再用一颗红色连线将数字电压表的红色插孔“+”与电流表的“+” 连接起来，再将光敏电阻实验装置的红色插头插入到该数字电流表的黑色插孔上，将光敏电阻实验装置的黑色插头插入数字电压表“－”（黑色）插孔上。完成图 1.1-6 所示测量电路的组装。在组装过程中要用到如图 1.1-8 所示的交叉连接技术。另外在选用电流表时，光电综合实验平台右侧提供了 2 块表头，它们没有共地关系，可以串接入电路，测量电流。使用时一定要注意他们的量程，不能超量程使用否则表不能显示出测量数据，而且也容易烧毁电流表，造成不可挽回的事故。除此之外还要注意，在搭建电路的过程中一定要注意关断实验平台的电源，不要带电搭建，搭建完成后，要认真检查是否正确，正确以后，方可合上平台电源。 ③ 测量光敏电阻的暗电阻完成上述搭建工作后，检查无误后先进行光敏电阻的暗电阻的测量。测量时千万不要打开光敏电阻实验装置的遮光盖，使它处于暗室状态的时间很长，才能测出它的真实暗电阻。由于光敏电阻的惯性或前历效应的影响，会使暗电阻测量值有较长时间的变化，要理解这个变化是前历效应或惯性引起的，随时间的增长逐渐趋于稳定。给光电综合实验平台上电前要设置数字电压表的量程，在确认调压旋钮逆时针旋到底后，可选第Ⅰ档量程，然后随数字表显示值得增加再换高量程。处于数字电压表将显示可调稳压电源的电压，数字电流表的量程只能选第Ⅰ档量程，它的量程为 200μA。在这个量程下显示的电流值为微安。即为流过光敏电阻的暗电流值。由于光敏电阻的暗电阻很高，在实验电压较低时电流表读不出数据，随着加在光敏电阻上的电压增高，电流表逐渐有数字输出，此时开始记录电压值 Ubb 与电流值 Id，要注意光敏电阻的暗电流不要超过 20μA。 ④ 整理实验数据按着如图 1.1-6 所示的测量电路测出它的暗电流 Id，它与电源电压 Ubb 之比的倒数即为光敏电阻的暗电阻 Rd。将所测得的电源电压 Ubb 值与电流 Id 值分别填入表 1.1-1，将计算出的暗电阻的阻值填入对应栏。表 1.1-1 光敏电阻暗电阻的测量测量次数电源电压 Ubb（V）电流 Id（μA）暗电阻 Rd（Ω）测量公式 1 2 3 Rd=Ubb/Id 图 1.1-7 可调稳压电源

（4）亮电阻的测量如果已经将光敏电阻与LED组装在一起，则只要点亮LED即可进行亮电阻的测量。亮电阻测量装置如图1.1-9所示，测量电路依然如图1.1-6所示。当光敏电阻在一定的光照下（由LED光源的电流值ILED标定），测出流过光敏电阻的电流Ip与电源电压Ubb（测量亮电阻时可以将电源电压调定到确定值，如12V）之比的倒数为光敏电阻的亮电阻阻值RL。在测量亮电阻时必须将LED光源的供电电路部分接好。具体连接方法如下：①从配件箱中取出适当颜色（例如蓝色）图1.1-9光敏电阻亮电阻实验装置的LED发光管；②将LED的两个电极插入到LED光源主体的插孔中。插入时要注意将销长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔；mA③插好后将遮光套拧在主体上，然后将LED光LVCCLED源与光敏电阻实验装置相对而放，使LED发出的光GND直接照到光敏电阻上。①将LED光源装置的红色插头插到平台提供R的+5V电源（VCC）插孔上，将其黑色插头插到50图1.1-10LED光源供电电路Q电阻的一端，另一端与平台电子组装平台上的1kQ电位器中间头（滑动端）相连，然后用连线将1kQ电位器的定端和GND端相连，构成如图1.1-10所示的供电电路。电路连接好后，就可以开机实验，接通平台电源后，数字电压表将测出电源电压U值、电流Ip值。当调整1kQ电位器时，流过LED发光管的电流Iep由mA表读出，它改变着入射到光敏电阻上的照度。将发光管的电流1填入表11-2表1.1-2光敏电阻亮电阻的测量测量次数电源电压U%（V）电流ILED（mA）电流，（uA）亮电阻RL（Q）测量公式121R,=U/l,212312412125（5）测量光敏电阻的伏安特性/uA利用上述实验装置可以测量出光敏电阻的伏安特性，并能够画出其伏安特性曲线。实验过程可以采用如下步骤：调整1kQ电位器，使mA的示值较低，然后逐渐增大电压Ubb，读出一系列电流Ipi值，然后将这些值分别在如图1.1-11所示直角坐标系上找到位置U/V点，将这些点连成线，该线即为光敏电阻的伏图1.1-11直角坐标系安特性曲线。8

8 图 1.1-9 光敏电阻亮电阻实验装置图 1.1-10 LED 光源供电电路图 1.1-11 直角坐标系（4）亮电阻的测量如果已经将光敏电阻与 LED 组装在一起，则只要点亮 LED 即可进行亮电阻的测量。亮电阻测量装置如图 1.1-9 所示，测量电路依然如图 1.1-6 所示。当光敏电阻在一定的光照下（由 LED 光源的电流值 ILED标定），测出流过光敏电阻的电流 IP与电源电压 Ubb（测量亮电阻时可以将电源电压调定到确定值，如 12V）之比的倒数为光敏电阻的亮电阻阻值 RL。在测量亮电阻时必须将 LED 光源的供电电路部分接好。具体连接方法如下： ① 从配件箱中取出适当颜色（例如蓝色）的 LED 发光管； ②将 LED 的两个电极插入到 LED 光源主体的插孔中。插入时要注意将稍长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔； ③ 插好后将遮光套拧在主体上，然后将 LED 光源与光敏电阻实验装置相对而放，使 LED 发出的光直接照到光敏电阻上。 ① 将 LED 光源装置的红色插头插到平台提供的+5V 电源（VCC）插孔上，将其黑色插头插到 50 Ω电阻的一端，另一端与平台电子组装平台上的 1kΩ电位器中间头（滑动端）相连，然后用连线将 1kΩ电位器的定端和 GND 端相连，构成如图 1.1-10 所示的供电电路。电路连接好后，就可以开机实验，接通平台电源后，数字电压表将测出电源电压 Ubb 值、电流 IP值。当调整 1kΩ电位器时，流过 LED 发光管的电流 ILED由 mA 表读出，它改变着入射到光敏电阻上的照度。将发光管的电流 ILED填入表 1.1-2。表 1.1-2 光敏电阻亮电阻的测量测量次数电源电压 Ubb（V）电流 ILED（mA）电流 Ip（μA）亮电阻 RL（Ω）测量公式 1 12 2 12 3 12 4 12 5 12 RL=Ubb/Ip （5）测量光敏电阻的伏安特性利用上述实验装置可以测量出光敏电阻的伏安特性，并能够画出其伏安特性曲线。实验过程可以采用如下步骤：① 调整 1kΩ电位器，使 mA 的示值较低，然后逐渐增大电压 Ubb，读出一系列电流 Ipi值，然后将这些值分别在如图 1.1-11 所示直角坐标系上找到位置点，将这些点连成线，该线即为光敏电阻的伏安特性曲线

（6）借助虚拟仪器测量光敏电阻的伏安特性下面利用光电综合实验平台提供的硬件资源，模拟示波、模拟伏安特性仪及其功能软件，直接对光敏电阻进行伏安特性的测量实验，在计算机界面上直接得到光敏电阻的伏安特性曲线。为此，我们需要首先熟悉光电综合实验平台的示波功能。图1.1-12光电平台软件图标具体实验步骤如下：①先从配件箱中取出两只示波笔（示波器探头）将示实验选择波笔的接地端接到GND，然后将两只探头分别通过2颗短伏安特性实验连接线插到平台的阶梯波与锯齿波输出信号端；时间响应实验②接通平台电源，启动平台内的计算机（按动“PC伏安特性实验采样频率100K电源”按钮），观察显示器，在界面上找到如图1.1-12所示阶梯波级数：4级图标的文件夹，双击之进入如图1.1-13所示的平台软件主界显示级数：面。界面的上方表明了所能够完成的实验种类，“伏安特性P1级2级3级P4级广级广级实验”与“时间响应实验”。向下看是参数设置框，伏安特时间响应实验性实验参数有两项，分别是采样频率（阶梯波与扫描锯齿波采样频率100K-20.48的工作频率）和发出锯齿波的级数选择；时间响应实验主要mG参数是采样频率，现在的采样频率均为100kHz，其右侧的选拌通道箭头可用鼠标点击弹出更多的频率选择。再下方为示波器通示波器道的选择，点击后出现通道选项，根据应用选择。再下是示图1.1-13主界面略图波器功能键，点击它，将在主界面上弹出示波功能显示窗口如图1.1-14所示。示波器-模式2X示波器化馆260女2204.0030择638.40樂1.00时间想序AD量化值.B8时间顺字存通道选择中通道通道2开始营止返回m图1.1-14示波器主界面示波器主界面主要包括波形显示窗、通道现则项和操作按钮。若示波器探头已经接入信号（例如已经分别接入到“阶梯波”输出插孔和“锯齿波”输出插孔），并已经在主界面上选中“伏安特性实验”，这时再用鼠标点击“开始”，则在波形显示窗中将以红色和蓝色曲线显示出如图1.1-15所示的阶梯波与锯齿波的波形。③下面组装光敏电阻伏安特性实验电路，组装前别忘了将平台电源关掉，先按着如图1.1-16所示的光敏电阻伏安特性实验电路组装，步骤如下：9

9 图 1.1-12 光电平台软件图标图 1.1-13 主界面略图图 1.1-14 示波器主界面（6）借助虚拟仪器测量光敏电阻的伏安特性下面利用光电综合实验平台提供的硬件资源，模拟示波、模拟伏安特性仪及其功能软件，直接对光敏电阻进行伏安特性的测量实验，在计算机界面上直接得到光敏电阻的伏安特性曲线。为此，我们需要首先熟悉光电综合实验平台的示波功能。具体实验步骤如下： ① 先从配件箱中取出两只示波笔（示波器探头）将示波笔的接地端接到 GND，然后将两只探头分别通过 2 颗短连接线插到平台的阶梯波与锯齿波输出信号端； ② 接通平台电源，启动平台内的计算机（按动“PC 电源”按钮），观察显示器，在界面上找到如图 1.1-12 所示图标的文件夹，双击之进入如图 1.1-13 所示的平台软件主界面。界面的上方表明了所能够完成的实验种类，“伏安特性实验”与“时间响应实验”。向下看是参数设置框，伏安特性实验参数有两项，分别是采样频率（阶梯波与扫描锯齿波的工作频率）和发出锯齿波的级数选择；时间响应实验主要参数是采样频率，现在的采样频率均为 100kHz，其右侧的箭头可用鼠标点击弹出更多的频率选择。再下方为示波器通道的选择，点击后出现通道选项，根据应用选择。再下是示波器功能键，点击它，将在主界面上弹出示波功能显示窗口如图 1.1-14 所示。示波器主界面主要包括波形显示窗、通道现则项和操作按钮。若示波器探头已经接入信号（例如已经分别接入到“阶梯波”输出插孔和“锯齿波”输出插孔），并已经在主界面上选中“伏安特性实验”，这时再用鼠标点击“开始”，则在波形显示窗中将以红色和蓝色曲线显示出如图 1.1-15 所示的阶梯波与锯齿波的波形。 ③ 下面组装光敏电阻伏安特性实验电路，组装前别忘了将平台电源关掉，先按着如图 1.1-16 所示的光敏电阻伏安特性实验电路组装，步骤如下：

先将LED光源“+”极（红色插头）插入到+5V（VCC）插孔，将黑插头插入三极管例如T1的集电极（c）插孔（绿色）中，装S再用较长的连线将阶梯波输出连接到一只510Q电阻的一个插孔中，用另外一条连线将这只510Q电阻的另一插孔与T1的基极（b）相连接，再取出一颗连线将三极管的发射极（e）与一只512的电阻串接后再与1kQRENACR电位器相串联，将电位器的中间滑动图1.1-15显示的阶梯波与锯齿波端接地。便完成了图1.1-16所示电路的光源（左部）部分的连接。然后，连接图1.1-16右面部MVCC分电路。将光敏电阻装置的红色连接插头直接插入标有锯光墩电阻R1=5100齿波形的插孔中，将光敏电阻实验装置的黑线插入标有51k不波器?Q（这里可以用固定电阻替换图1.1-16中的电位器R3）字示波器。??XR3=25KQ样电阻的一个插孔中，将另一端用连接线与GND连接起R2=1KQ来。将1通道示波器表笔接到三极管的发射极，用来观察阶梯波和将阶梯光信息送入计算机：将2通道示波器表笔接到光敏电阻的黑色插头上，用来观察光敏电阻在锯齿波图1.1-16光敏电阻实验电路作用下的输出信号和将该信号送入计算机。接好后，检查搭建电路是否与图1.1-16相符，相符后可以将平台电源接通，示波器2550888再重新进入软件主界面，选n择伏安特性实验选项，设置好采样频率后先用“示波器”观察输出信号波形是否与图1.1-17接近，接近后执行“停止”，再“返回”。然后在主界面上单击“数据采集”后，400:60T638402048.0RAD量化准B.显示屏将显示出如图1.1-18通道选择所示光敏电阻的伏安特性曲通道1通道2#停止返同线。图1.1-17示波器视窗下光敏电阻实验波形由于光敏电阻属于具有光敏特性的电阻，因此它的伏安特性为斜率不同的斜直线，表明在不同光照下电时间拍应实验采样频车100K阻的阻值不同。利送托通道用伏安特性曲线示放器可以计算出光敏数据列装采集效据电阻的阻值。曲线保存数据的横坐标为电压民出（V)，纵坐标为电乐设备连接状态电池.00流（mA)。图1.1-18光敏电阻的伏安特10

10 图 1.1-16 光敏电阻实验电路图 1.1-15 显示的阶梯波与锯齿波图 1.1-17 示波器视窗下光敏电阻实验波形图 1.1-18 光敏电阻的伏安特先将 LED 光源“+”极（红色插头）插入到+5V（VCC）插孔，将黑插头插入三极管例如 T1 的集电极（c）插孔（绿色）中，再用较长的连线将阶梯波输出连接到一只 510Ω电阻的一个插孔中，用另外一条连线将这只 510Ω电阻的另一插孔与 T1 的基极（b）相连接，再取出一颗连线将三极管的发射极（e）与一只 51Ω的电阻串接后再与 1kΩ 电位器相串联，将电位器的中间滑动端接地。便完成了图 1.1-16 所示电路的光源（左部）部分的连接。然后，连接图 1.1-16 右面部分电路。将光敏电阻装置的红色连接插头直接插入标有锯齿波形的插孔中，将光敏电阻实验装置的黑线插入标有 51k Ω（这里可以用固定电阻替换图 1.1-16 中的电位器 R3）字样电阻的一个插孔中，将另一端用连接线与 GND 连接起来。将 1 通道示波器表笔接到三极管的发射极，用来观察阶梯波和将阶梯光信息送入计算机；将 2 通道示波器表笔接到光敏电阻的黑色插头上，用来观察光敏电阻在锯齿波作用下的输出信号和将该信号送入计算机。接好后，检查搭建电路是否与图 1.1-16 相符，相符后可以将平台电源接通，再重新进入软件主界面，选择伏安特性实验选项，设置好采样频率后先用“示波器” 观察输出信号波形是否与图 1.1-17 接近，接近后执行“停止”，再“返回”。然后在主界面上单击“数据采集”后，显示屏将显示出如图 1.1-18 所示光敏电阻的伏安特性曲线。由于光敏电阻属于具有光敏特性的电阻，因此它的伏安特性为斜率不同的斜直线，表明在不同光照下电阻的阻值不同。利用伏安特性曲线可以计算出光敏电阻的阻值。曲线的横坐标为电压（V），纵坐标为电流（mA）