示波器测量波形频率

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示波器测信号的周期和频率实验报告

示波器测信号的周期和频率实验报告

示波器的使用1、理解通用双通道示波器的构造和工作原理,熟悉各个旋钮的作用和使用方法。

2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法;理解用示波器测量相位差的方法。

3、掌握观察李萨如图形的方法,并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率;能用示波器观察“拍〞现象。

1、通用双通道示波器的构造,面板旋钮的作用和使用方法;2、通用双通道示波器的工作原理,李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理,观察“拍〞现象的原理。

一、前言示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器,主要用于观察电信号随时间变化的波形,定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。

一般的电学量〔如电流、电功率、阻抗等〕和可转化为电学量的非电学量〔如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率〕以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。

由于电子的惯性很小,电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。

采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号;具有多通道的示波器,那么可以同时观察几个信号,并比较它们之间的相应关系〔如时间差或相位差〕,是目前科学实验、科研消费常用的电子仪器。

二、实验仪器通用双通道示波器,函数信号发生器、同轴电缆等。

三、实验原理1、仪器工作原理〔1〕通用双通道示波器的介绍主要构造:示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源工作原理: 〔a 〕示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡,被抽成高真空,内部装有电子枪和两对互相垂直的偏转板,喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质,构成荧光屏。

以下图是示波管的构造图。

电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 以及一组阳极A 所组成。

灯丝通电后炽热,使阴极发热而发射电子。

由于阳极电位高于阴极,所以电子被阳极电压加速。

当高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在屏上就能看到一个亮点。

改变阳极组电位分布,可以使不同发射方向的电子恰好会聚在荧光屏某一点上,这种调节称为聚焦。

栅极G 电位较阴极K 为低,改变G 电位的上下,可以控制电子枪发射电子流的密度,甚至完全不使电子通过,这称为辉度调节,实际上就是调节荧光屏上亮点的亮暗。

示波器的频率计算和傅里叶变换

示波器的频率计算和傅里叶变换

示波器的频率计算和傅里叶变换示波器是一种用于测量和显示电压波形的仪器,广泛应用于电子、通信、无线电等领域。

在使用示波器时,频率计算和傅里叶变换是两个重要的功能。

本文将介绍示波器中频率计算和傅里叶变换的原理和应用。

一、示波器的频率计算示波器的频率计算是指通过示波器测量得到的电压波形,计算出该波形的频率。

示波器中常用的频率计算方法包括周期测量法、计数法和相位比较法。

1. 周期测量法周期测量法是通过测量波形的一个完整周期所用的时间来计算频率。

示波器会自动测量出波形的周期,并根据周期计算出频率。

该方法适用于稳定且周期性的波形。

2. 计数法计数法是通过计算波形在固定时间内的周期数来计算频率。

示波器会在固定时间内对波形进行计数,并根据计数结果计算出频率。

该方法适用于任意类型的波形。

3. 相位比较法相位比较法是通过比较波形上升沿或下降沿的时间间隔来计算频率。

示波器会选择一个基准波形作为参考,然后测量其他波形与基准波形之间的时间差,再通过时间差计算频率。

该方法适用于不规则的波形。

二、示波器的傅里叶变换傅里叶变换是一种数学工具,可以将时域中的信号转换为频域中的频谱。

示波器中的傅里叶变换功能可以帮助我们了解波形的频率分量和幅度分布,以及波形的谐波情况。

傅里叶变换基本原理是将时域中的任意连续周期信号分解成多个简单的正弦和余弦信号,每个正弦和余弦信号的频率和幅度决定了原始信号的频谱特征。

示波器通过对波形进行傅里叶变换,将信号从时域转换为频域,以便更好地分析信号特性。

示波器中进行傅里叶变换主要有两种方式:快速傅里叶变换(FFT)和实时傅里叶变换(RTF)。

FFT是一种离散傅里叶变换的算法,在计算机中可以高效地对信号进行频谱分析。

RTF则是一种实时计算傅里叶变换的方法,可以实时显示波形的频谱。

傅里叶变换结果通常以频率和振幅为横纵坐标在频谱图中显示。

频谱图能够清晰地展示信号的频率分布情况,帮助我们分析信号的频率成分和谐波情况。

物理实验技术中的频率测量使用方法

物理实验技术中的频率测量使用方法

物理实验技术中的频率测量使用方法物理实验中频率测量的使用方法在物理实验中,频率测量是一项重要的技术手段。

频率测量可以帮助我们了解物体的振动、波动以及各种物理信号的特性。

本文将介绍一些常见的频率测量使用方法,包括机械振子实验、示波器测量和频谱分析仪应用。

一、机械振子实验中的频率测量在机械振子实验中,频率测量是为了了解振子的固有频率,并用于研究与频率相关的现象。

常见的测量方法有计数器法和示波器法。

计数器法是一种简单直接的方法。

我们可以使用一个计数器来计算振子的振动周期,然后通过周期计算出频率。

这种方法适用于频率较低或周期较长的振动现象。

示波器法则是一种更为常见和精确的方法。

示波器可以将振子的振动实时显示在屏幕上,通过观察波形图的重复周期,可以直接测量出频率。

示波器法适用于频率较高或周期较短的振动现象。

二、示波器测量中的频率测量示波器是一种用于观察和测量电子信号的设备。

在物理实验中,示波器的频率测量功能被广泛应用于信号分析和调试。

示波器的频率测量主要通过时间测量来实现。

示波器可以测量信号波形的时间周期,并通过倒数转换为频率。

常见的示波器频率测量方法有峰峰值法和周期计数法。

峰峰值法是一种直接测量示波器屏幕上两个相邻波峰或波谷之间的时间间隔的方法。

通过不断测量并求平均值,可以得到相对精确的频率值。

周期计数法是一种更常用的示波器频率测量方法。

示波器可以自动识别信号波形的上升沿或下降沿,并开始计数,直到下一次上升沿或下降沿出现,然后停止计数并除以测量时间,得到频率值。

三、频谱分析仪在频率测量中的应用频谱分析仪是一种专门用于分析信号频谱的设备。

频谱分析仪可以将信号分解成不同频率分量,并显示每个频率分量的幅度和相位。

频谱分析仪的频率测量是基于信号的频谱分析原理。

通过将信号输入频谱分析仪,它可以对信号进行频域分解,然后通过测量各个频率分量的位置和幅度来得到频率信息。

频谱分析仪广泛应用于信号分析和故障诊断。

例如,在音频产业中,频谱分析仪可以用于分析音频信号的频谱,帮助制造商调试音响设备的性能。

示波器测量波形频率

示波器测量波形频率

实验简介示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪器。

它不仅可以定性观察电路(或元件)的动态过程,而且还可以定量测量各种电学量,如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。

还可以用作其他显示设备,如晶体管特性曲线、雷达信号等。

配上各种传感器,还可以用于各种非电量测量,如压力、声光信号、生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。

自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年,它在各个研究领域都取得了广泛的应用,示波器本身也发展成为多种类型,如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波器等,已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。

实验原理示波器的基本结构示波器的结构如图1所示,由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。

图1 示波器的结构图为了适应多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。

示波管是示波器的基本构件,它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成,被封装在高真空的玻璃管内,结构如图2所示。

电子枪是示波管的核心部分,由阴极、栅极和阳极组成。

图2 示波管的结构(1)阴极――阴极射线源:由灯丝(F)和阴极(K)构成,阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。

灯丝通电后,阴极被加热,大量的电子从阴极表面逸出,在真空中自由运动从而实现电子发射。

(2)栅极――辉度控制:由第一栅极G1( 又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。

栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒,它的电极低于阴极,具有反推电子作用,只有少量的电子能通过栅极。

调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱,从而实现辉度调节。

在G1的控制下,只有少量电子通过栅极,G2与A2相连,所加相位比A1高,G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。

利用示波器进行频率测量的实验技术

利用示波器进行频率测量的实验技术

利用示波器进行频率测量的实验技术频率是一个物理量,它表示单位时间内发生的周期性事件的次数。

在科学研究和实验中,频率测量是非常重要的。

频率测量的方法有很多种,其中一种常用的方法就是利用示波器进行频率测量。

本文将介绍利用示波器进行频率测量的实验技术。

一、示波器的原理和基本操作示波器是一种能够显示波形图像的电子仪器。

它通过探头采集电压信号,并将其转换成图形显示出来。

示波器的采样速率和带宽决定了它对信号的精确度和灵敏度。

在进行频率测量之前,首先需要了解示波器的基本操作。

通常,示波器的屏幕会显示一个波形图像,波形图像是由时间和电压两个轴构成的。

示波器上有多种控制按钮,包括触发按钮、时间和电压调节按钮等。

触发按钮是示波器中最重要的按钮之一。

它的作用是让示波器能够捕捉并显示特定的波形。

通过调节触发按钮,可以确定示波器何时开始显示波形,并能够控制波形的稳定性。

二、利用示波器进行频率测量的方法利用示波器进行频率测量的方法有许多种,下面将介绍两种常用的方法。

方法一:利用示波器的时间和垂直标尺测量通过示波器的时间和垂直标尺,可以测量出波形的周期和振幅。

假设示波器垂直标尺的最大刻度为Vmax,水平标尺的最大刻度为Tmax。

首先测量出波形的峰值电压Vp和周期T,然后可以根据以下公式计算出频率f:f = 1 / T方法二:利用示波器的频率计测量现代示波器通常都配备了内置的频率计,利用它们可以方便快捷地进行频率测量。

在使用频率计之前,需要将示波器的触发方式设置为“自动触发”,并调整显示时间和波形的放大倍数。

将示波器的探头连接到待测信号源,然后观察示波器屏幕上出现的波形图像。

通过观察波形的周期,可以直接从频率计上读取出频率值。

有些示波器还可以根据触发的信号类型,自动切换到合适的触发方式。

三、示波器频率测量的注意事项虽然利用示波器进行频率测量是一种方便快捷的方法,但在实际操作中还是需要注意一些事项。

首先,选择合适的触发方式非常重要。

示波器测量波形的方法

示波器测量波形的方法

示波器测量波形的方法
示波器测量波形的方法有以下几种:
1. 直接测量:将被测信号通过探头连接到示波器的输入端口,示波器会将信号显示在屏幕上。

通过观察屏幕上的波形形状、幅度等参数来测量信号特征。

2. 垂直测量:示波器可以直接测量信号的峰值、峰峰值、平均值等参数。

可以通过调整示波器的垂直缩放和偏移来获得所需的测量结果。

3. 水平测量:示波器可以测量信号的时间间隔、频率、周期等参数。

可以通过调整示波器的水平缩放和偏移来获得所需的测量结果。

4. 利用光标:示波器可以使用光标功能对波形进行精确测量。

可以使用峰值光标、时间光标等对波形的一些特性进行测量。

5. 自动测量功能:示波器通常还有一些内置的自动测量功能,可以自动测量信号的各种参数,如峰值、频率、占空比等。

这种方法可以快速获取信号的基本特性。

值得注意的是,示波器的精度和测量方法与示波器的型号、规格以及信号的性质等因素有关,使用示波器时需要根据具体情况选择合适的测量方法。

用示波器测量信号的电压和频率

用示波器测量信号的电压和频率

用示波器测量信号的电压及频率长江大学马天宝应物1203班1、示波器和使用-【实验目的】1.了解示波器的大致结构和工作原理。

2.学习低频信号发生器和双踪示波器的使用方法。

3.使用示波器观察电信号的波形,测量电信号的电压和频率。

【实验原理】一、示波器原理1.示波器的基本结构示波器的种类很多,但其基本原理和基本结构大致相同,主要由示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源等几部分组成,如图4.9-1所示。

(1)示波管示波管又称阴极射线管,简称CRT,其基本结构如图4.9-2所示,主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分。

电子枪:由灯丝、阳极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。

灯丝通电后,加热阴极。

阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,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,它的电位相对阴极为负,只有初速达到一定的电子才能穿过栅极顶端的小孔。

因此,改变栅极的电位,可以控制通过栅极的电子数,从而控制到达荧光屏的电子数目,改变屏上光斑的亮度。

示波器面板上的“亮度”旋钮就是起这一作用的。

阳极电位比阴极高得多,对通过栅极的电子进行加速。

被加速的电子在运动过程中会向四周发散,如果不对其进行聚焦,在荧光屏上看到的将是模糊一片。

聚焦任务是由阴极、栅极、阳极共同形成的一种特殊分布的静电场来完成的。

这一静电场是由这些电极的几何形状、相对位置及电位决定的。

示波器面板上的“聚焦”旋钮就是改变第一阳极电位用的,而“辅助聚焦”就是调节第二阳极电位用的。

偏转系统:它由两对互相垂直的平行偏转板——水平偏转板和竖直偏转板组成。

只有在偏转板上加上一定的电压,才会使电子束的运动方向发生偏转,从而使荧光屏上光斑的位置发生改变。

通常,在水平偏转板上加扫描信号,竖直偏转板上加被测信号。

荧光屏:示波管前端的玻璃屏上涂有荧光粉,电子打上去它就会发光,形成光斑。

荧光材料不同,发光的颜色不同,发光的延续时间(余辉时间)也不同。

示波器测量频率的两种方法

示波器测量频率的两种方法

示波器测量频率的两种方法通过了解之前的介绍,朋友们可以了解到示波器测量电压、时间、相位等物理量的方法,那么大家是否了解示波器测量频率的方法呢?为了让大家对示波器有一个更加深入的了解,下面中国传感器交易网的专家来给大家介绍一下示波器的两种测量频率的方法。

1.周期法对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f:f=1/T例如示波器上显示的被测波形,一周期为8div,“t/div”开关置“1μs”位置,其“微调”置“校准”位置。

则其周期和频率计算如下:T=1us/div×8div=8usf=1/8us=125kHz所以,被测波形的频率为125kHz。

2.李萨育图形法测频率将示波器置X-Y工作方式,被测信号输入Y轴,标准频率信号输入“X外接”,慢慢改变标准频率,使这两个信号频率成整数倍时,例如fx:fy=1:2,则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。

李萨如图的形状不但与两个偏转电压的相位有关,而且与两个偏转电压的频率也有关。

用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的李沙育图形。

利用李萨如图形与频率的关系,可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。

其方法是分别通过李萨如图形引水平线和垂直线,所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。

若水平线与图形的交点数为m,垂直线与图形的交点数n,则fy/fx=m/n当标准频率fx(或fy)为已知时,由上式可以求出被测信号频率fy(或fx)。

显然,在实际测试工作中,用李沙育图形进行频率测试时,为了使测试简便正确,在条件许可的情况下,通常尽可能调节已知频率信号的频率,使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。

这时被测信号频率等于已知信号频率。

由于加到示波器上的两个电压相位不同,荧光屏上图形会有不同的形状,但这对确定未知频率并无影响。

李萨如图法测量频率是相当准确的,但操作较费时。

同时,它只适用于测量频率较低的信号。

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实验简介示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪器。

它不仅可以定性观察电路(或元件)的动态过程,而且还可以定量测量各种电学量,如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。

还可以用作其他显示设备,如晶体管特性曲线、雷达信号等。

配上各种传感器,还可以用于各种非电量测量,如压力、声光信号、生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。

自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年,它在各个研究领域都取得了广泛的应用,示波器本身也发展成为多种类型,如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波器等,已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。

实验原理示波器的基本结构示波器的结构如图1所示,由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。

图1 示波器的结构图为了适应多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。

示波管是示波器的基本构件,它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成,被封装在高真空的玻璃管内,结构如图2所示。

电子枪是示波管的核心部分,由阴极、栅极和阳极组成。

图2 示波管的结构(1)阴极――阴极射线源:由灯丝(F)和阴极(K)构成,阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。

灯丝通电后,阴极被加热,大量的电子从阴极表面逸出,在真空中自由运动从而实现电子发射。

(2)栅极――辉度控制:由第一栅极G1( 又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。

栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒,它的电极低于阴极,具有反推电子作用,只有少量的电子能通过栅极。

调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱,从而实现辉度调节。

在G1的控制下,只有少量电子通过栅极,G2与A2相连,所加相位比A1高,G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。

(3)第一阳极――聚焦:第一阳极(A1)程圆柱形(或圆形),有好几个间壁,第一阳极上加有几百伏的电压,形成一个聚焦的电场。

当电子束通过此聚焦电场时,在电场力的作用下,电子汇合于一点,结果在荧光屏上得到一个又小又亮的光电,调节加在A1上的电压可达到聚焦的目的。

(4)第二阳极――电子的加速:第二阳极(A2)上加有1000V以上的电压。

聚焦后的电子经过这个高电压场的加速获得足够的能量,使其成为一束高速的电子流。

这些能量很大的电子打在荧光屏上可引起荧光物质发光。

能量越大就越亮,但不能太大,否则将因发光强度过大导致烧坏荧光屏。

一般来说,A2上的电压在1500V左右即可。

(5)偏转板:由两对相互垂直的金属板构成,在两对金属板上分别加以直流电压以控制电子束的位置。

适当调节这个电压可以把光点或波形移到荧光屏的中间部位。

偏转板除了直流电压外,还有待测物理量的信号电压,在信号电压的作用下,光点将随信号电压变化而变化,形成一个反映信号电压的波形。

(6)荧光屏:荧光屏(P)上面涂有硅酸锌、钨酸镉、钨酸钙等磷光物质,能在高能电子轰击下发光。

辉光的强度取决于电子的能量和数量。

在电子射线停止作用前,磷光要经过一段时间才熄灭,这个时间称为余辉时间。

余辉使我们能在屏上观察到光电的连续轨迹。

自阴极发射的电子束,经过第一栅极(G1)、第二栅极(G2)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)的加速和聚焦后,形成一个细电子束。

垂直偏转板(常称作y轴)及水平偏转板(常称x轴)所形成的二维电场,使电子束发生位移,位移的大小与x、y偏转板上所加的电压有关:式(1)中的S y和D y为y轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数,S x和D x为x轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数。

它们均与偏转板的参数有关,是示波器的主要技术指标之一。

示波器显示波形的原理由式(1),y轴或x轴的位移与所加电压有关。

如图3所示,在x轴偏转板上加一个随时间t按一定比例增加的电压V x,光点从A点到B点移动。

如果光点到达B点后,V x降为零(图中坐标轴上的T x点),那么光点就返回到A点。

若此后V x再按上述规律变化(V x与T x相同),光点会重新由A移动到B。

这样V x周期性变化( 锯齿波),并且由于发光物质的特性使光迹有一定的保留时间,于是就得到一条“扫描线”,称为时间基线。

图3 波形显示原理如果在x轴加有锯齿形扫描电压的同时,在y轴上加一正弦变化的电压[如图(3)b],则电子束受到水平电场和垂直电场的共同作用而呈现二维图形。

为得到可观测的图形,必须使电子束的偏转多次重叠出现,即重复扫描。

很明显,为得到清洗稳定的波形,上述扫描电压的周期T x (或频率f x)与被测信号的周期T y(或f y)必须满足:以保证T x轴的起点始终与y轴周期信号固定一点想对应(称“同步”),波形才稳定,否则波形就不稳定而无法观测。

由于扫描电压发生器的扫描频率f x不会很稳定,因此为保证式(2)始终成立,示波器需要设置扫描电压同步电路,即触发电路,如图(1)所示。

利用它提供一种触发信号来使扫描电压频率与外加信号同步,从而获得稳定的信号图形。

图1中设置了三种同步触发方式:外信号触发、被测信号触发(内触发)、50Hz市电触发。

实际使用的示波器由于用途不同,它的示波管及放大电路等也不尽相同。

因此示波器有一系列的技术特性指标,如输入阻抗、频带宽度、余辉时间、扫描电压线性度、y轴和x轴范围等。

⏹用x 轴时基测时间参数在实验中或工程技术上都经常用示波器来测量信号的时间参数,如信号的周期或频率,信号波形的宽度、上升时间或下降时间,信号的占空比(宽度/周期)等。

如雷达通过测量发射脉冲与反射(接受)脉冲信号的时间差来实现测距离,其他无线电测距、声纳测潜艇位置等都属于这一原理。

从式(2)触发,设待测信号接y轴输入端,则T y是待测信号的周期,T x是x 轴扫描信号的周期,N是一个扫描周期内所显示的待测信号的波形周期数。

如荧光屏上显示2个信号波形,扫描信号周期是10ms,则待测信号的周期是5ms。

X轴扫描信号的周期实际上是以时基单位(时间/cm)来标示的,一般示波管荧光屏的直径以10cm居多,则式(2)的Tx,由时基乘上10cm,如时基为0.1ms/cm,则扫描信号的周期为1ms。

为此在实际测量中,将式(2)改成(3)的形式T y = 时基单位×波形厘米数(3)式中的波形厘米数,可以是信号一个周期的读数(可测待测信号的周期)、正脉冲(或负脉冲)的信号宽度的读数或待测信号波形的其他参数。

⏹用李萨如图形测信号的频率如果将不同的信号分别输入y轴和x轴的输入端,当两个信号的频率满足一定关系时,荧光屏上会显示出李萨如图形。

可用测李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。

两个互相垂直的振动(有相同的自变量)的合成为李萨如图形。

1.频率相同而振幅和相位不同时,两正交正弦电压的合成图形。

设此两正弦电压分别为:消去自变量t,得到轨迹方程:这是一个椭圆方程。

当两个正交电压的相位差φ取0~2π的不同值时,合成的图形如图4所示。

图4 不同φ的李萨如图形2.两正交正弦电压的相位差一定,频率比为一个有理数时,合成的图形为一条稳定的闭合曲线。

图5是几种频率比时的图形,频率比与图形的切点数之间有下列关系:图5 不同频率比的李萨如图形学习重点⏹了解示波器的基本原理和结构。

⏹学习使用试播观察波形和测量信号周期及其时间参数。

实验仪器函数信号发生器2台,通用示波器1台。

实验内容⏹用x轴的时基测信号的时间参数●测量示波器自带方波输出信号的周期(时基分别为0.1 ms/cm,0.2 ms/cm,0.5 ms/cm)。

哪种时基测出的数据更准确,为什么?●选择信号发生器的对称方波接y输入(幅度和y轴量程任选),信号频率为200Hz~2kHz(每隔200Hz测一次),选择示波器合适的时基,测量对应频率的厘米数、周期和频率。

以信号发生器的频率为x轴,示波器频率为y轴,作y-x曲线,求出斜率并讨论。

●选择信号发生器的非对称方波接y轴,频率分别为200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、5kHz、10kHz、20kHz,测量各频率时的周期和正波的宽度,用内容(2)的方法作曲线。

●选择信号发生器的输出为三角波,频率为500Hz、1kHz、1.5kHz,测量各个频率时的上升时间。

下降时间和周期。

⏹观察李萨如图形并测频率。

用两台信号发生器(一台自用,一台为公用)分别接y轴和x轴,取f x/f y =1、1/2、2、2/3、3/4时,测出对应的f x和f y,画出有关图形并求出公用信号的频率。

设计性内容⏹用李萨如图形测信号的频率如果将不同的信号分别输入到Y轴和X轴的输入端,当两个信号的频率满足一定的关系时,在荧光屏上将显示出李萨如图形,可用测量李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。

注意事项⏹使用示波器测量信号前,先把聚焦调整好,否则会造成读数误差。

⏹观察李萨如图形时,通过自用信号发生器的频率微调旋钮,使李萨如图形尽可能稳定时,再测量y轴和x轴的切点数。

思考题⏹用示波器测频率有有何优缺点?⏹本实验中观察李萨如图形时,为什么得不到稳定的图形?⏹假定在示波器的y轴输入一个正弦电压,所用的水平扫描频率为120Hz,在荧光屏上出现三个稳定的正弦波形,那么输入信号的频率是多少?这是否是测量信号频率的好方法?为什么?。

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