大物实验示波器的使用实验报告

合集下载

示波器的实验报告(共7篇)

示波器的实验报告(共7篇)

篇一:电子示波器实验报告一、名称:电子示波器的使用二、目的:2.学会使用常用信号发生器;掌握用示波器观察电信号波形的方法。

3.学会用示波器测量电信号电压、周期和频率等电参量。

三、器材:2、ee1641b型函数信号发生器/计数器。

四、原理:1、示波器的基本结构:y输入外触发x输入 2、示波管(crt)结构简介:3、电子放大系统:竖直放大器、水平放大器(2)触发电路:形成触发信号。

#内触发方式时,触发信号由被测信号产生,满足同步要求。

#外触发方式时,触发信号由外部输入信号产生。

5、波形显示原理:只在竖直偏转板上加正弦电压的情形示波器显示正弦波原理只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形五、步骤:1、熟悉示波器的信号发声器面板各旋钮的作用,并将各开关置于指定位3、将信号发生器输出的频率为500hz和1000hz的正弦信号接入示波器,通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关,使波形不超出屏幕范围,显示2~3个周期的波形。

4、将time/div顺时针旋到底至"x-y"位置,分别调节y1通道和y2六、记录:七、预习思考:1、示波器上观察到的正弦波形和李萨如图形实际上分别是哪两个波形的合成?答:正弦波形:是两组磁场使电子受力改变运动状态,然后将不同电子打到荧光屏上不同的位置而形成的;2、用示波器观察待测信号波形和用示波器观察李萨如图形时,示波器的工作方式有什么不同?3、当开启示波器的电源开关后,在屏上长时间不出现扫描线或点时,应如何调节各旋钮?八、操作后思考题1、如果y轴信号的频率?x比x轴信号的频率?y大很多,示波器上看到什么情形?相反又会看到什么情形?答:因为 ?y / ?x=nx / ny ,当?x /?y=1:1时,示波器上是一个圆柱,当?x /?y=2:1时,示波器上是一个横向的8,当?x /?y=3:1时,示波器上是三个横向的圆。

所以?y如果越大的话,横向圆的数量就越多。

篇二:示波器的原理与使用实验报告大连理工大学大学物理实验报告院(系)材料学院专业材料物理班级 0705 姓名童凌炜学号 200767025 实验台号实验时间 2008 年 11 月 18 日,第13周,星期二第 5-6 节实验名称示波器的原理与使用教师评语实验目的与要求:(1)了解示波器的工作原理(2)学习使用示波器观察各种信号波形(3)用示波器测量信号的电压、频率和相位差主要仪器设备:yb4320g 双踪示波器, ee1641b型函数信号发生器实验原理和内容: 1. 示波器基本结构电子枪的作用是释放并加速电子束。

示波器使用大学物理实验报告1

示波器使用大学物理实验报告1

示波器使用大学物理实验报告1一、实验目的1、了解示波器的基本结构和工作原理。

2、掌握示波器的基本操作方法,包括示波器的调节、信号的输入与显示等。

3、学会使用示波器测量正弦波、方波等信号的电压、频率和周期等参数。

二、实验仪器示波器、函数信号发生器、探头、连接线等。

三、实验原理示波器是一种用于显示电信号波形的电子仪器。

它通过将输入的电信号转换为光信号,并在荧光屏上显示出来,从而使我们能够观察到信号的变化情况。

示波器主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。

电子枪产生高速电子束,经过偏转系统的作用,使电子束在荧光屏上按照输入信号的变化规律进行偏转,从而形成信号的波形。

示波器的显示原理是基于电子束在电场和磁场中的偏转。

当在垂直偏转板和水平偏转板上分别加上适当的电压时,电子束就会在垂直和水平方向上发生偏转,从而在荧光屏上显示出相应的波形。

四、实验内容及步骤1、示波器的调节(1)打开示波器电源,预热一段时间。

(2)调节辉度和聚焦旋钮,使荧光屏上的亮点清晰可见。

(3)调节水平和垂直位移旋钮,将亮点移至屏幕的中心位置。

(4)选择适当的触发方式和触发电平,使示波器能够稳定地显示输入信号的波形。

2、正弦波信号的测量(1)将函数信号发生器的输出端与示波器的输入端连接,设置函数信号发生器输出正弦波信号,频率为 1kHz,峰峰值为 5V。

(2)调节示波器的垂直灵敏度和水平扫描速度,使正弦波的波形在屏幕上显示完整且清晰。

(3)测量正弦波的峰峰值、有效值、频率和周期。

峰峰值:通过示波器的垂直刻度读取正弦波的峰峰值。

有效值:根据公式 U 有效值= U 峰峰值/√2 计算正弦波的有效值。

频率:根据示波器水平刻度上一个周期所对应的时间,计算出正弦波的频率。

周期:直接从示波器上读取正弦波的周期。

3、方波信号的测量(1)设置函数信号发生器输出方波信号,频率为 500Hz,峰峰值为 3V。

(2)按照上述方法测量方波信号的峰峰值、频率和周期。

大物实验报告示波器doc

大物实验报告示波器doc

大物实验报告示波器篇一:示波器使用大学物理实验报告《示波器的使用》实验报告【实验目的】1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合;2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率;【实验仪器】1、双踪示波器 GOS-6021型1台2、函数信号发生器YB1602型 1台3、连接线示波器专用 2根 [实验原理] 示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成,1、示波管如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。

亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。

在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。

示波管结构简图示波管内的偏转板 2、扫描与同步的作用如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如图1图扫描的作用及其显示如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。

我们看到的将是一条垂直的亮线,如图如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。

如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。

但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。

由此可见:(1)要想看到Y轴偏转板电压的图形,必须加上X轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。

如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波。

(2)要使显示的波形稳定,Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数,即:fy?nn=1,2,3, fx示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。

示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢篇一:大学物理实验报告(示波器)??00A9示波器的使用实验简介示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。

从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。

在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。

若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。

正确使用示波器是进行电子测量的前提。

第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。

发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。

Karl Ferdinand Braun生平简介1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于1897年发明世界上第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT为布朗管(Braun Tube)。

实验目的2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。

3、通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。

图8-1 Karl Ferdinand Braun1、了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。

实验仪器VD4322B型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等?1051、电源开关2、电源指示灯3、聚焦旋钮4、亮度调节旋钮5、Y1(X)信号输入口6、Y2信号输入口7、8、9 86图8-2 VD4322型双踪示波器板面图入耦合开关(AC-GND-DC)9、10、垂直偏转因数选择开关(V/格)11、Y1位移旋钮12、Y2位移旋钮13、工作方式选择开关(Y1、Y2、交替、断续)14、扫描速度(时间/格)选择开关15、扫描微调控制旋钮16、水平位移旋钮17、电平调节旋钮实验原理一、示波器的结构及简单工作原理示波器一般由5个部分组成,如图8-3所示:(1)示波管;(2)信号放大器和衰减器(3)扫描发生器;(4)触发同步电路;(5)电源。

示波器的使用实验报告.docx

示波器的使用实验报告.docx

示波器的使用实验报告篇一:大学物理实验(示波器)00a9示波器的使用【实验简介】示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。

从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。

在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。

若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。

正确使用示波器是进行电子测量的前提。

第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。

发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。

karl ferdinand braun生平简介1909年的诺贝尔物理奖得主karl ferdinand braun于1897年发明世界上第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称crt为布朗管(braun tube)。

【实验目的】2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。

3、通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。

图8-1 karl ferdinand braun1、了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。

【实验仪器】vd4322b型双踪示波器、em1643型信号发生器、连接线及小喇叭等1051、电源开关2、电源指示灯3、聚焦旋钮4、亮度调节旋钮5、y1(x)信号输入口6、y2信号输入口7、8、9 86图8-2 vd4322型双踪示波器板面图入耦合开关(ac-gnd-dc)9、10、垂直偏转因数选择开关(v/格)11、y1位移旋钮12、y2位移旋钮13、工作方式选择开关(y1、y2、交替、断续)14、扫描速度(时间/格)选择开关15、扫描微调控制旋钮16、水平位移旋钮17、电平调节旋钮【实验原理】一、示波器的结构及简单工作原理示波器一般由5个部分组成,如图8-3所示:(1)示波管;(2)信号放大器和衰减器(3)扫描发生器;(4)触发同步电路;(5)电源。

示波器使用大学物理实验报告

示波器使用大学物理实验报告

示波器使用大学物理实验报告一、实验目的1、了解示波器的基本结构和工作原理。

2、掌握示波器的基本操作方法,学会使用示波器测量电压、周期和频率等物理量。

3、观察正弦波、方波、锯齿波等常见信号的波形特征。

二、实验仪器示波器、函数信号发生器、探头、直流电源等。

三、实验原理1、示波器的结构示波器主要由示波管、垂直偏转系统、水平偏转系统、扫描及同步系统、电源等部分组成。

示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转板和荧光屏组成。

电子枪发射电子束,经过偏转板的作用,使电子束在荧光屏上产生偏转,从而显示出波形。

2、示波器的工作原理(1)垂直偏转系统:输入的信号电压加到垂直偏转板上,使电子束在垂直方向上产生偏转,偏转的大小与输入信号的电压成正比。

(2)水平偏转系统:锯齿波电压加到水平偏转板上,使电子束在水平方向上匀速移动,形成时间基线。

(3)扫描及同步系统:扫描电压的周期与输入信号的周期相同或成整数倍关系时,荧光屏上就能稳定地显示出输入信号的波形。

四、实验内容及步骤1、熟悉示波器的面板对照示波器的说明书,熟悉示波器面板上各个旋钮和按键的功能,包括垂直灵敏度调节、水平扫描速度调节、触发方式选择、信号输入通道选择等。

2、测量直流电压(1)将示波器的输入通道选择为直流(DC)耦合。

(2)将探头连接到直流电源的输出端,调节垂直灵敏度和水平扫描速度,使直流电压的波形在荧光屏上显示合适。

(3)读取示波器上显示的电压值,并与直流电源的实际输出电压进行比较。

3、测量正弦波信号的电压和周期(1)将函数信号发生器的输出设置为正弦波,调节频率和幅度。

(2)将探头连接到函数信号发生器的输出端,选择合适的垂直灵敏度和水平扫描速度,使正弦波的波形在荧光屏上显示清晰。

(3)使用示波器的测量功能,测量正弦波的峰峰值电压和周期。

根据峰峰值电压计算有效值电压,并与函数信号发生器设置的参数进行比较。

4、观察方波和锯齿波信号(1)将函数信号发生器的输出分别设置为方波和锯齿波,调节频率和幅度。

大学物理实验实验报告——示波器的使用

大学物理实验实验报告——示波器的使用

大学物理实验实验报告——示波器的使用篇一:大物实验示波器的使用实验报告实验二十三示波器的使用班级自动化153班姓名廖俊智学号6101215073日期2019 3.21指导老师代国红【实验目的】1、了解示波器的基本结构和工作原理,学会正确使用示波器。

2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。

3、掌握观察利萨如图形的方法,并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。

【实验仪器】固纬GOS-620型双踪示波器一台,GFG-809型信号发生器两台,连线若干。

【实验原理】示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。

在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。

其基本结构与工作原理如下1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。

基本结构大致可分为示波管(CRT)、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。

“示波管(CRT)”是示波器的核心部件如图1所示的。

可细分为电子枪,偏转系统和荧光屏三部分。

1)电子枪电子枪包括灯丝F,阴极K,控制栅极G,第一阳极A1,第二阳极A2等。

阴极被灯丝加热后,可沿轴向发射电子。

并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。

2)偏转系统偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成,分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。

从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用,将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。

若受到横向电场的作用,电子束的运动方向就会偏离轴线,F灯丝,K阴极,G控制栅极,A1、A2第一、第二阳极,Y、X 竖直、水平偏转板图1示波管结构简图屏上光点的位置就会移动。

x偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移,y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。

如果两对偏转板都加上电场,则光点在二者的共同控制下,将在荧光屏平面二维方向上发生位移。

3)荧光屏荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。

大学物理实验报告示波器的使用

大学物理实验报告示波器的使用

大学物理实验报告示波器的使用引言示波器是一种常用于实验室、工程领域的仪器,用于观察电信号波形的仪器。

在物理实验中,示波器常常被用来测量和显示电压、电流和频率等物理量,能够直观地观察到波形的变化。

本实验将重点介绍示波器的基本原理、操作方法和使用技巧。

一、基本原理示波器主要由示波管、水平和垂直系统以及触发系统组成。

1. 示波管示波管是示波器核心部件,通过控制电子束的运动和偏转,将电信号转化为可视化的波形。

示波管属于真空管,内部有阴极、阳极和偏转板等元件。

当加上适当的电压后,阴极会发射出电子,通过偏转板的控制,电子束会在荧光屏上形成一条亮线。

2. 水平和垂直系统水平和垂直系统分别用于控制示波器的水平和垂直方向上的偏转。

水平系统负责控制时间轴的水平位置和扫描速率,而垂直系统则负责控制信号的垂直放大倍数和偏移量。

3. 触发系统触发系统用于控制示波器何时开始显示电信号。

通过触发电路的设置,可以使示波器在信号达到一定条件时进行显示,以确保波形的稳定性和重复性。

二、操作方法使用示波器需要注意以下几个关键步骤:1. 连接测试电路首先需要将待测信号的电路正确连接到示波器的输入端口。

一般示波器会有不同的通道,根据需要选择合适的通道连接测试电路。

2. 调节垂直和水平控制根据待测信号的幅值范围,调节垂直控制旋钮,使信号的波形适当放大或缩小。

同时,根据信号的频率和时间跨度,调节水平控制旋钮,使波形在示波器的屏幕上完整显示。

3. 设置触发条件根据需要,设置触发条件以确保信号的稳定显示。

可以设置触发电平、触发边沿和触发源等参数,使示波器在信号满足设定条件时开始显示。

4. 观察和分析波形将示波器的时间基准和垂直基准调整到合适的位置后,即可观察到待测信号的波形。

可以通过改变时间和垂直基准的位置,观察不同的波形细节,并对信号进行分析和测量。

三、使用技巧在实际操作示波器时,还有一些常用的技巧可以提高使用效果:1. 选择合适的探头示波器通常配备了多种类型的探头,如10:1和1:1的差分探头、高阻抗探头等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大物实验示波器的使用实验报告篇一:模拟示波器的使用实验报告模拟示波器的使用·实验目的1. 了解示波器的基本原理及基本使用方法;2. 掌握用示波器观察一路不同型电压信号的方法;3. 掌握观察利萨如图形的方法,了解利萨如图形测量未知正弦信号的频率的方法.·实验原理1. 示波器显示波形原理若在示波器CH1或CH2端加上正弦波,在示波器的X偏转板加上锯齿波,当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压成整数倍时时,可以显示完整的周期的正弦波形;若在示波器CH1和CH2同时加上正弦波,在示波器的X 偏转板上加上示波器的锯齿波,则在荧光屏上将的到两个正弦波,即为双踪显示.同理可得双踪显示的方波.2. 利用利萨如图测正弦电压的频率基本原理将被测正弦信号1加到y偏转板,将参考正弦信号2加到x偏转板,当两者的频率之比是整数时,在荧光屏上将出现利萨如图.对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切,设水平线上及竖直线上的切点数之比可得两信号的频率之比·实验内容及步骤1. 连接实验仪器电路,设置好函数信号发生器、示波器.2. 用示波器观察一路电压信号(1) 在示波器CH1和YCH2分别加上500Hz和500Hz的正弦波,调节示波器至波形稳定,记录在坐标纸上.(2) 在示波器CH1和YCH2分别加上500Hz和500Hz的方波,调节示波器至波形稳定,记录在坐标纸上.(3) 分别计算两者的相对误差3. 用示波器观察李萨如图形若在示波器CH1和CH2同时加上正弦波,开至X-Y档,调节两输入端的频率比值分别为1:3,1:2,2:3,1:1,3:2,2:1,微调输入信号的频率至图象稳定,记录在坐标纸上.·实验记录(见坐标纸)·误差分析观察电压信号时正弦波1:频率相对误差?f?fA?f’A测fAA?V’A测VAfB?f’B测fBB?V’B测VB?100%?4999.98?4950?100%?1.0% 1.010电压相对误差?V?正弦波2:频率相对误差?f??100%??100%?500?499?100%?0.2% 5001.024?1.000?100%?2.3% 1.024 电压相对误差?V??100%?方波1:频率相对误差?f?fA?f’A测fAA?V’A测VA?100%?4999.94?4940?100%?1.2% 20.2540.1?40?100%?0.25% 40电压相对误差?V??100%?占空比相对误差?D?正弦波2:频率相对误差?f?DA?D’A测DA?100%?fB?f’B测fBB?V’B测VB?100%?500?489?100%?2.2% 5001.035?1.000?100%?3.4% 1.03530.1?30?100%?0.33% 30 电压相对误差?V??100%? 占空比相对误差?D?DB?D’B测DB?100%?相关分析:(出现误差的可能原因)1.两个输入端口输入的信号相互影响,无法达到完全协调;2.示波器的图象上显示的荧光线较粗,读数时会有误差;3.示波器内部系统存在系统误差.·课后习题1.实验时调不出待观测的正弦波形可能的原因是什么?(1)触发源没有调节好;(2)水平扫描电压大小不合适;(3)电路发生故障或接触不良.2.为什么实验观察的李萨如图形不是特别稳定,需要什么方法才能做到稳定?固定一个输入端的频率,调节另一个输入端的输入频率即可.(不能使用同步按钮,也不能调节触发)3.用示波器观测周期为 0.2ms 的正弦电压,若在荧光屏上呈现了 3 个完整而稳定的正弦波形,扫描电压的周期等于多少毫秒?为什么?扫描波T=0.2ms*3=0.6ms呈现了3个完整而稳定的正弦波形,相当于锯齿扫描波行进了1个周期的时间内观测的正弦电压行进了3个周期,故扫描波的周期为观测的正弦波的3倍.篇二:大学物理实验示波器实验报告示波器的使用【实验简介】示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。

从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。

在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。

若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。

正确使用示波器是进行电子测量的前提。

第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。

发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。

Karl Ferdinand Braun生平简介1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于1897年发明世界上第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT为布朗管(Braun Tube)。

【实验目的】图8-1 Karl Ferdinand Braun1、了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。

2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。

3、通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。

【实验仪器】VD4322B型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等10596图8-2 VD4322型双踪示波器板面图1、电源开关2、电源指示灯3、聚焦旋钮4、亮度调节旋钮5、Y1(X)信号输入口6、Y2信号输入口7、8、入耦合开关(AC-GND-DC)9、10、垂直偏转因数选择开关(V/格)11、Y1位移旋钮12、Y2位移旋钮13、工作方式选择开关(Y1、Y2、交替、断续)14、扫描速度(时间/格)选择开关15、扫描微调控制旋钮16、水平位移旋钮17、电平调节旋钮【实验原理】一、示波器的结构及简单工作原理示波器一般由5个部分组成,如图8-3所示:(1)示波管;(2)信号放大器和衰减器(3)扫描发生器;(4)触发同步电路;(5)电源。

下面分别加以简单说明。

1、示波管示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分,全都密封在玻璃外壳内,里面抽成高真空。

如图8-4所示,下面分别说明各部分的作用。

(1)荧光屏:它是示波器的显示部分,当加速聚焦后的电子打到荧光上时,屏上所涂的荧光物质就会发光,从而显示出电子束的位置。

当电子停止作用后,荧光剂的发光需经一定时间才会停止,称为余辉效应。

(2)电子枪:由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2五部分组成。

灯丝通电后加热阴极。

阴极是一个表面涂有氧化物的金属筒,被加热后发射电子。

控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极外面。

它的电位比阴极低,对阴极发射出来的电子起控制作用,只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。

示波器面板上的“亮度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度,从而改变了屏上的光斑亮度。

阳极电位比阴极电位高很多,电子被它们之间的电场加速形成射线。

当控制栅极、第一阳极、第二阳极之间的电位调节合适时,电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用,所以第一阳极也称聚焦阳极。

第二阳极电位更高,又称加速阳极。

面板上的“聚焦”调节,就是调第一阳极电位,使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。

有的示波器还有“辅助聚焦”,实际是调节第二阳极电位。

(3)偏转系统:它由两对相互垂直的偏转板组成,一对垂直偏转板Y,一对水平偏转板X。

在偏转板上加以适当电压,电子束通过时,其运动方向发生偏转,从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。

容易证明,光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比,因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量,这就是示波器测量电压的原理。

2、信号放大器和衰减器示波管本身相当于一个多量程电压表,这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的。

由于示波管本身的X及Y轴偏转板的灵敏度不高(约0.1—1mm/V),当加在偏转板的信号过小时,要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上。

为此设置X轴及Y轴电压放大器。

衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求,否则放大器不能正常工作,使输入信号发生畸变,甚至使仪器受损。

对一般示波器来说,X轴和Y轴都设置有衰减器,以满足各种测量的需要。

3、扫描系统(扫描发生器)扫描系统也称时基电路,用来产生一个随时间作线性变化的扫描电压,这种扫描电压随时间变化的关系如同锯齿,故称锯齿波电压,如图8-5所示,这个电压经X轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上,使电子束产生水平扫描。

这样,屏上的水平坐标变成时间坐标,Y轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开。

扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分。

一、示波器显示波形的原理如果只在竖直偏转板上加一交变的正弦电压,则电子束的亮点将随电压的变化在竖直方向来回运动,如果电压频率较高,则看到的是一条竖直亮线,如图8-6所示。

要能显示波形,必须同时在水平偏转板上加一扫描电压,使电子束的亮点沿水平方向拉开。

这种扫描电压的特点是电压随时间成线性关系增加到最大值,最后突然回到最小,此后再重复地变化。

这种扫描电压即前面所说的“锯齿波电压”,如图8-5所示。

当只有锯齿波电压加在水平偏转板上时,如果频率足够高,则荧光屏上只显示一条水平亮线。

如果在竖直偏转板上(简称Y轴)加正弦电压,同时在水平偏转板上(简称X轴)加锯齿波电压,电子受竖直、水平两个方向的力的作用,电子的运动就是两相互垂直的运动的合成。

当锯齿波电压比正弦电压变化周期稍大时,在荧光屏上将能显示出完整周期的所加正弦电压的波形图。

三、触发同步的概念如果正弦波和锯齿波电压的周期稍微不同,屏上出现的是一移动着的不稳定图形。

这种情形可用图8-7说明。

设锯齿波电压的周期Tx比正弦波电压周期Ty稍小,比方说Tx/Ty=7/8。

在第一扫描周期内,屏上显示正弦信号0—4点之间的曲线段;在第二周期内,显示4—8点之间的曲线段,起点在4处;第三周期内,显示8—11点之间的曲线段,起点在8处。

这样,屏上显示的波形每次都不重叠,好象波形在向右移动。

同理,如果Tx比Ty稍大,则好象在向左移动。

以上描述的情况在示波器使用过程中经常会出现。

其原因是扫描电压的周期与被测信号的周期不相等或不成整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。

为了使屏上的图形稳定,必须使Tx/Ty=n(n=1,2,3,?),n是屏上显示完整波形的个数。

为了获得一定数量的波形,示波器上设有“扫描时间”(或“扫描范围”)、“扫描微调”旋钮,用来调节锯齿波电压的周期Tx(或频率fx),使之与被测信号的周期Ty(或频率fy)成合适的关系,从而在示波器屏上得到所需数目的完整的被测波形。

相关文档
最新文档