大连理工大学大物实验 示波器的原理与使用 实验报告
示波器的原理与使用实验报告
示波器的原理与使用实验报告示波器是一种常见的电子测量仪器，用于观察和分析电信号的波形。
它在电子工程、通信工程、物理实验等领域有着广泛的应用。
本文将介绍示波器的原理和使用方法，并结合实验报告，详细说明示波器的操作步骤和注意事项。
一、示波器的原理示波器的原理基于电压-时间的图形显示原理，通过将电压信号转换为电流信号，再通过电流信号驱动示波器的竖直偏转系统，使得电压信号的波形能够在示波器屏幕上显示出来。
同时，示波器的水平偏转系统可以控制波形的时间轴，从而实现对信号频率和时间关系的观测。
二、示波器的使用方法1. 准备工作在使用示波器之前，需要先将电压信号输入示波器。
可以通过信号发生器、电源等设备提供电压信号，或者直接将待测电路的信号接入示波器的输入端口。
2. 示波器的调节示波器的调节主要包括垂直和水平调节。
垂直调节用于调整信号的幅度，通过调节示波器的增益和偏移量来使波形在屏幕上适当显示。
水平调节用于调整信号的时间轴，通过调节示波器的时间基准和扫描速率来控制波形的水平位置和宽度。
3. 观察波形调节好示波器后，可以开始观察波形。
示波器屏幕上显示的波形可以是正弦波、方波、脉冲波等不同形式的信号。
通过观察波形的峰值、周期、频率等参数，可以对电路或信号进行分析和判断。
4. 测量信号示波器不仅可以观察波形，还可以进行一些基本的信号测量。
例如，可以通过示波器的游标功能测量信号的幅度、频率、周期等参数。
此外，示波器还可以进行波形的存储和回放，方便后续的数据分析和处理。
三、实验报告为了更好地理解示波器的原理和使用方法，我们进行了一次实验。
实验的目的是观察不同频率下的正弦波信号，并学习如何使用示波器进行测量和分析。
实验步骤：1. 连接电路首先，我们将信号发生器的输出端口与示波器的输入端口相连，确保信号能够正确地输入示波器。
2. 调节示波器根据实验要求，我们调节示波器的增益和偏移量，使得波形在屏幕上适当显示。
同时，调节示波器的时间基准和扫描速率，使得波形的时间轴能够清晰可见。
示波器的原理与使用实验报告
示波器的原理与使用实验报告一、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，能够正确调整示波器的各项参数。
3、学会使用示波器测量电压、周期、频率等电信号参数。
4、观察各种电信号的波形，加深对电信号特性的理解。
二、实验仪器示波器、信号发生器、探头、连接线等。
三、示波器的原理示波器是一种用于显示电信号波形的电子仪器。
它通过将电信号转换为可视化的图形，帮助我们直观地观察和分析电信号的特征。
示波器的核心部件包括垂直放大器、水平扫描发生器、示波管等。
垂直放大器用于放大输入的电信号，使其能够在示波管的垂直方向上产生足够的偏转。
水平扫描发生器则产生一个与时间成正比的锯齿波电压，控制示波管的电子束在水平方向上匀速移动，从而在屏幕上形成时间轴。
示波管是示波器的显示部件，它由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。
电子枪发射出的电子束经过偏转系统的作用，在荧光屏上形成亮点。
当电子束按照输入电信号的变化规律进行偏转时，就会在荧光屏上描绘出电信号的波形。
四、示波器的使用1、接通电源，预热示波器一段时间，使其性能稳定。
2、选择合适的输入通道，将探头连接到信号源和示波器的输入端口。
3、调整垂直灵敏度旋钮，使波形在屏幕上的显示大小适中。
4、调整水平扫描速度旋钮，使波形在屏幕上完整显示一个或多个周期。
5、触发设置：选择合适的触发源和触发方式，以稳定显示波形。
6、测量功能：使用示波器的测量功能，可以直接读取电压、周期、频率等参数。
五、实验内容与步骤1、观察正弦波信号打开信号发生器，设置输出正弦波信号，频率为 1kHz，峰峰值为5V。
将信号发生器的输出连接到示波器的输入通道。
按照上述示波器的使用方法，调整示波器的参数，使正弦波波形清晰稳定地显示在屏幕上。
测量正弦波的峰峰值、周期和频率，并记录数据。
2、观察方波信号改变信号发生器的输出为方波信号，频率为500Hz，峰峰值为3V。
重复上述步骤，观察并测量方波信号的参数。
示波器原理与使用实验报告
实验报告：示波器原理与使用一、实验目的1. 理解示波器的原理及使用方法。
2. 学习观察模拟信号的波形。
3. 掌握示波器的正确操作。
二、实验原理示波器是一种常用的电子测量仪器，可以显示电信号的变化过程。
其基本原理是利用电子束在垂直方向上扫描，以实现信号的实时显示。
当信号通过一个耦合电路进入示波器后，电子束会受到调制，形成可识别的波形。
然后，这些波形会在荧光屏上显示出来。
三、实验步骤1. 准备实验：连接示波器、信号源、被测电路等设备。
确认设备正常工作，如电源、调节旋钮等。
2. 调整示波器的垂直和水平偏转：调整垂直偏转旋钮，使荧光屏上的光点上下移动；调整水平偏转旋钮，使光点左右移动。
3. 调整扫描速度：根据信号频率，调整扫描速度，使波形稳定显示。
4. 调整信号幅度：通过调整信号源的幅度，使波形在合适的位置显示。
5. 观察并记录实验结果：观察并记录不同信号源的波形，记录信号频率、幅度等参数。
6. 关闭设备，整理实验数据。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们使用了不同频率和幅度的正弦波信号作为输入，观察了示波器上显示的波形。
实验结果表明，示波器能够清晰地显示出输入信号的波形，并且可以方便地调整信号幅度和扫描速度。
此外，我们还发现示波器的灵敏度和稳定性都非常出色，可以满足各种实验需求。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了示波器的原理与使用方法。
在实际操作过程中，我们学会了如何调整示波器的垂直和水平偏转、扫描速度以及信号幅度等参数。
通过观察不同信号源的波形，我们进一步理解了电信号的变化过程。
此外，我们还认识到示波器在电子测量领域的重要地位，为后续的实验和科研工作打下了坚实的基础。
在未来的实验中，我们可以继续探索示波器的其他功能和应用场景。
例如，通过接入不同的电路元件，观察不同类型信号的波形；或者利用示波器进行频率响应分析、相位差测量等复杂实验。
总之，示波器作为一种重要的电子测量仪器，将在我们的科研工作中发挥越来越重要的作用。
示波器的原理和使用实验报告
示波器的原理和使用实验报告示波器是一种用来显示电信号波形的仪器，是电子测量仪器中的重要设备之一。
它可以将电压随时间变化的波形显示在示波器的屏幕上，通过观察波形的形状和幅度来判断电路中的各种故障和参数。
本实验将介绍示波器的原理和使用方法，并进行相应的实验报告。
一、示波器的原理。
示波器的原理主要包括示波器的工作原理和示波器的基本组成部分。
1. 示波器的工作原理。
示波器的工作原理是利用电子束在示波管内移动的方式，将电压信号转换成屏幕上的波形。
当电压变化时，电子束的位置也随之变化，从而在示波管屏幕上形成相应的波形。
这种原理使得示波器能够直观地显示电压信号的波形，便于工程师进行观察和分析。
2. 示波器的基本组成部分。
示波器的基本组成部分包括示波管、水平和垂直放大器、触发电路和扫描电路等。
其中，示波管是示波器的核心部件，它能够将电压信号转换成可见的波形；水平和垂直放大器则负责调节波形的幅度和时间；触发电路用于控制波形的稳定显示；扫描电路则负责控制电子束在示波管屏幕上的移动。
二、示波器的使用方法。
示波器的使用方法主要包括示波器的基本操作和示波器的应用技巧。
1. 示波器的基本操作。
示波器的基本操作包括开机、调节水平和垂直放大器、设置触发电路和选择扫描方式等。
在使用示波器时，首先需要将电压信号输入示波器，然后通过调节水平和垂直放大器来调整波形的幅度和时间；接着设置触发电路和选择合适的扫描方式，最终就可以在示波器屏幕上观察到电压信号的波形。
2. 示波器的应用技巧。
示波器的应用技巧主要包括观察波形的稳定性、调节触发电路的灵敏度和选择合适的扫描方式等。
在观察波形时，需要注意波形的稳定性，避免出现抖动或失真的情况；同时，调节触发电路的灵敏度能够使波形显示更加清晰；选择合适的扫描方式则可以更好地显示不同频率的波形。
三、实验报告。
在实验中，我们使用示波器对不同的电路进行了测试，并记录下相应的实验报告。
通过实验，我们发现示波器能够准确地显示电压信号的波形，并且能够帮助我们快速地分析电路中的问题和参数。
示波器的原理与使用实验报告
示波器的原理与使用实验报告示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，它可以帮助工程师和技术人员观察和分析各种电信号的特性。
本实验将介绍示波器的原理和使用方法，并通过实验报告展示示波器在不同情况下的应用效果。
首先，让我们来了解一下示波器的基本原理。
示波器的核心部分是示波管，它能够将电信号转换成可视的波形。
当电信号输入到示波器中时，示波器会对信号进行放大和垂直偏移，然后通过水平扫描来显示波形。
通过调节示波器的各种参数，我们可以清晰地观察到电信号的幅值、频率、相位等特性。
在实际使用示波器时，我们首先需要连接待测信号到示波器的输入端，并根据信号的特性来选择合适的测量范围和耦合方式。
接下来，我们可以通过调节示波器的触发方式和触发电平来稳定地显示波形。
此外，示波器还可以通过设置时间基准和垂直灵敏度来调整波形的水平和垂直位置，以便更清晰地观察信号的特性。
在本次实验中，我们将分别对正弦波、方波和脉冲波进行测量和观察。
首先，我们将输入一个正弦波信号，并通过调节示波器的垂直灵敏度和时间基准来观察波形的变化。
然后，我们将输入一个方波信号，并通过调节触发方式和触发电平来稳定地显示波形。
最后，我们将输入一个脉冲波信号，并通过设置测量范围和耦合方式来观察波形的特性。
通过本次实验，我们可以更加深入地了解示波器的原理和使用方法，掌握如何正确地观察和分析各种电信号的波形特性。
同时，我们也可以通过实验报告来展示示波器在不同情况下的应用效果，为工程师和技术人员提供参考和借鉴。
总之，示波器作为一种重要的电子测量仪器，具有广泛的应用价值。
通过深入学习示波器的原理和使用方法，并通过实验来验证和应用所学知识，我们可以更好地掌握示波器的使用技巧，提高工程实践能力，为电子技术领域的发展贡献自己的力量。
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。
大学物理实验报告 示波器
大学物理实验报告示波器大学物理实验报告：示波器引言在大学物理实验中，示波器是一种重要的仪器，用于测量和显示电信号的波形。
它在电子学、通信、电力等领域中发挥着重要作用。
本实验旨在通过对示波器的使用和原理的了解，掌握示波器的基本操作技能，并进一步认识电信号的特性。
一、示波器的基本原理示波器是一种电子测量仪器，能够以波形的形式显示电信号的幅度、频率、相位等特性。
它的基本原理是利用电子束在荧光屏上扫描形成图像。
示波器的主要组成部分包括电子枪、偏转系统、时间基准、触发电路和显示屏。
二、示波器的基本操作1. 示波器的开机与调节首先，将示波器与电源连接，并打开电源开关。
然后，调节亮度、对比度和聚焦度，使显示屏上的波形清晰可见。
2. 示波器的通道设置示波器通常具有多个通道，可以同时测量多个信号。
在本实验中，我们将使用单通道示波器。
首先，将信号源与示波器的输入端连接。
然后，调节示波器的通道开关，选择要测量的通道。
3. 示波器的触发设置触发电路是示波器中一个重要的功能，它用于控制示波器何时开始扫描信号。
在本实验中，我们将使用自由运行触发模式。
首先，调节触发电路的阈值，使其与输入信号的幅度相匹配。
然后，选择触发源，通常为信号源的同步输出。
4. 示波器的时间基准设置时间基准是示波器中用于确定时间轴刻度的参考信号。
在本实验中，我们将使用内部时间基准。
首先，选择合适的时间基准模式，如连续或单次。
然后，调节时间基准的时间/频率刻度，使其适应所测量的信号。
5. 示波器的测量功能示波器通常具有多种测量功能，如幅度、频率、相位等。
在本实验中，我们将主要关注信号的幅度测量。
使用示波器的测量功能，可以直接读取信号的峰值、峰峰值、平均值等参数。
三、示波器的应用示波器在科学研究、工程实践和教学中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 电子学和通信在电子学和通信领域，示波器常用于测量和分析电路中的信号波形。
它可以帮助工程师诊断和解决电路故障，优化电路设计。
示波器的原理和使用实验报告
示波器的原理和使用实验报告示波器的原理和使用实验一. 示波器简介示波器是能在屏幕上以图形方式显示、观测被测信号的瞬时值轨迹变化情况的仪器。
它是一种最常用的电子测量/电工测量仪器。
二. 示波器的基本组成电子示波器由示波管、垂直偏转系统、水平偏转系统和主机等部分组成。
(1)示波管示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。
示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。
(2)垂直偏转系统垂直偏转系统包括垂直衰减器和垂直放大器。
它将垂直输人信号衰减或放大到一定幅度，输出推挽信号，加到示波管的垂直偏转板，使电子射线的垂直偏转距离正比于被测信号的瞬时值。
由于示波管的偏转灵敏度甚低，所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的形。
(3)水平偏转系统水平偏转系统从外触发输人端经触发电路、扫描电路、水平放大器到示波管的水平偏转板。
触发电路将被测信号或外触发输人信号置换成触发脉冲启动扫描电路。
由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的形。
(4)电源供给电路电源由高压电源和低压电源两部分组成，供给示波管及各组成部分所需要的直流电压和灯丝电压。
消隐与增辉电路用来传送和放大增辉和消隐信号。
三. 示波器的工作原理示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点，在被测信号的作用下，电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线，便于人们研究各种电现象的变化过程。
假设示波管的加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转点击长为L，极板间距为d，偏转电极右端到荧光屏的距离为L 1，电子的质量为m ，带电量为e。
首先，在加速场中，电场力对电子做功W=eU1。
根据功能定理，电子在加速场中获得了。
接着电子以初速进入偏转电场，在电场力的作用下做a=eU2/md 的类平抛运动，经过时间t=L/v，电子飞离偏转电场。
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* 示波器和函数信号发生器的操作原理略
-3-
数据记录与处理/结果与分析： 1. 正弦信号电压和频率的测量：
示波器
Y1 偏转因数 a/(V/div)
h/(div)
X 偏转因数 b/(ms/div)
l/(div)
5
12.5
1
31
实际电压（最大值）/V
31.25
2. 正弦信号、半波整流信号、全波整流信号的图形
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
示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成， 其中示波管是核心 部分。 示波管的基本结构如下图所示， 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成， 由外部玻 璃外壳密封在真空环境中。
步骤与操作方法： 1. 示波器测量信号的电压和频率
对于一个稳定显示的正弦电压波形， 电压和频率可以由以下方法读出
U pp a h ， f (b l)1
-2-
其中 a 为垂直偏转因数（电压偏转因数）（从示波器面板的衰减器开关上可以直接读出）单位为 V/div 或 mV/div； h 为输入信号的峰-峰高度， 单位 div； b 为扫描时间系数， 从主扫描时间 系数选择开关上可以直接读出， 单位 s/div、ms/div 或μ s/div； l 为输入信号的单个周期宽度， 单位 div。 （1） 打开电源开关并切换到 DC 档， 拨动垂直工作方式开关，选择未知信号所在的通道。 （2） 通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”， 以及它们对应的微调开
-1-
电子枪的作用是释放并加速电子束。 其中第一阳极称为聚焦阳极， 第二阳极称为加速阳极。 通 过调节两者的共同作用， 可以使电子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点。 偏转系统由 X、Y 两对偏转板组成， 通过在板上加电压来使电子束偏转， 从而对应地改变屏上亮点的位置。 荧光屏上涂有荧光粉， 电子打上去时能够发光形成光斑。 不同荧光粉的 发光颜色与余辉时间都不同。 放大和衰减系统用于对不同大小的输入信号进行适当的缩放， 使其幅度 适合于观测。
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
成绩 教师签字
实验名称
教师评语
示波器的原理与使用
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
关， 使未知信号图形的高度和波形个数便与测量。 同时在开关上读出计算所需的 a、b 值。 （3） 调节“垂直位移”与“水平位移”旋钮，利用荧光屏上的刻度读取 l、h 值， 并记录。
2. 用示波器直接观察半波和全波整流波形 （1） 将实验室提供的未知信号分别接到整流电路的 AB 端， CD 端送入示波器的 CH1 或 CH2 端。
（2） 通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”是信号显示在屏内， 分 别观察整流后的波形， 并记录
3. 李萨如图形测量信号的频率 不使用机内的扫描电压， 而使用两个外界输入的正弦电压分别加载在 X、Y 偏转板上， 当两个 正弦电压的频率相同或呈简单的整数比， 则屏上将显示特殊形状的轨迹， 这种轨迹称为李萨 如图形。 李萨如图形与 X 轴和 Y 轴的最大交点数 nx 与 ny 之比正好等于 Y、X 端的输入电压频 率之比， 即
计算结果
Up-p/V
T/ms
62.5
31
信号频率/Hz
f/Hz
32.26 32.26
完整的正弦信号波形 半波整流图形 全波整流图形
3. 李萨如图形测量正弦信号的频率
nx:ny
1:1
1:2
2：3
3:2
2:1
图形形状
fx/Hz fy/Hz
160.5 160.5
160.4 80.2
160.5 107.0
160.4 240.6
-4-
示输入信号的波形； 显示李萨如图形时， 水平方向接入的是未知的正弦信号， 它使电子 束在水平方向上做简谐往复运动， 与竖直方向的另一简谐运动相叠加后， 在荧光屏上形成 李萨如图形。 （2） 形成椭圆的条件较为简单， 当输入的两个同频正弦信号相位差存在， 且大小在+π ~ -π 之 间时， 即可形成椭圆图形。 圆可以认为是一种特殊条件下形成的椭圆图形。 当输入的两个正弦信号频率相同， 信号振幅相同， 且两者的相位差为±π /2 时， 李萨如 图形为圆形。 （3） 实验中 Y 轴信号为已知正弦信号， X 轴为未知信号， 经过实验， 发现 当 fy 比 fx 大很多时， 荧光屏上的线条之间不可分辨， 形成一个矩形块状图案； 当 fy 比 fx 小很多时，荧光屏上显示一条上下振荡的水平线段。 （4） 试解释全波整流图形存在水平片段的原因。 个人认为， 由于示波器上没有精确地显示出波形所在的相对位置， 故对这一波形现象可以 有以下两种理解方式： 第一种理解方式：
如果在 Y 偏转板和 X 偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齿 波电压， 电子受水平竖直两个方向的合理作用下， 进行正弦震 荡和水平扫描的合成运动， 在两电压周期相等时， 荧光屏上能 够显示出完整周期的正弦电压波形， 显像原理如右图所示：
3. 扫描同步 为了完整地显示外界输入信号的周期波形， 需要调节扫描周期使其与外界信号周期相同或成合 适的关系。 当某些因素改变致使周期发生变化时，使用扫描同步功能， 能够使扫描起点自动 跟踪外界信号变化， 从而稳定地显示波形。
扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压(如左上图所示)， 使电子束在其作用下匀速地在荧光屏 周期性地自左向右运动， 这一过程称为扫描。 扫描开始的时间由触发系统控制。 2. 示波器的显示波形的原理
如果只在竖直偏转板加上交变电压而 X 偏转板上五点也是， 电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线， 如左图所示：
160.1 320.2
讨论、建议与质疑： （1） 在示波器显示扫描波形图和李萨如图形的原理中， 不同之处在与它们所使用的扫描电压（即
水平方向的输入电压）不同。 显示扫描波形时， 水平方向加载的是锯齿波的扫描电压， 它 能够使电子束从左向右地单方向扫描， 当扫描频率和输入信号的频率相配合时， 就能够显