电子测量实验报告

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福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程系专业：电子信息工程年级：

姓名：学号：实验课程：电子测量技术基础

实验室号：_田406 实验设备号： 5 实验时间： 2011.5.29 指导教师签字：成绩：

实验一：示波器、信号发生器的使用

1．实验目的和要求

（1）了解示波器的结构。

（2）掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。

（3）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。

（4）掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。

(5）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信

号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。

2．实验原理

在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。

它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），

不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是

电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电

压信号的幅度、频率及相位等参数。

电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显

示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化

的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光

屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。

若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条

垂直的直线。因此，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看

到信号的时间波形。

一般说来，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描

锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观

测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。

这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位

点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。

只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位

点开始，从而使显示波形稳定、清晰。

在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的

相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现，

这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续

两种工作方式。交替、断续工作时，扫描电压均为一种，只是把显示时间进行

了相应的划分而已。

由于双踪显示时两个通道都有信号输入，因此还可以工作于叠加方式，这

时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠

加，波形失真等问题。同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显

示功能。这相当于两个函数的相加减。

示波器除了用于观测信号的时间波形外，还可将两个相同或不同的信号

x 平面上正交叠加所组成的图分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在y

形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

1）函数信号发生器，型号YB1634，指标：0.2Hz-2MHz，数量2台；

2）双踪示波器，型号YB4320A，指标：20MHz，数量1台。

3）其它实验室常用工具。

4．操作方法与实验步骤

4.1操作方法

1）作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作。 2）用示波器测量方波的上升时间和下降时间。

3）用示波器显示、测量正弦波的重复周期及电压峰—峰值。 4）用示波器显示、测量三角波的波形对称度。 5）显示波形的观测：

（1）选择不同的触发极性。 （2）选择不同的扫描速度。

（3）观察方波和正弦波的x －y 合成图形。 （4）观察任意两种波形的合成图形。 4.2实验步骤

1）作好使用示波器前的调亮、聚焦和校正等准备工作

（1） 打开示波器的电源开关后，先将示波器的两个通道的耦合方式置为地，然后分别通过调节示波器的辉度按钮“1RW ”来改变荧光屏亮点的辉度即荧光屏的亮度，调节聚焦按钮“2RW ”和辅助聚焦按钮“3RW ”来使得电子束具有较细的截面，射到荧光屏上，以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。

（2）分别对示波器的两个通道进行调零，然后调节示波器的CH1的“位移”旋钮及CH2的“位移”旋钮，分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置，以便更好的观察波形。

（3）调节“扫描微调”旋钮至校准位，将校准信号接入通道1，观测显示是否正确（其中示波器提供的是标准的1KHZ ）。

（4）按下“CH2”按钮，显示通道2的扫描线，调节“触发电平”旋钮至锁定位置。

2）各种波形参数测量 （1） 方波

①上升时间t r 测量

对示波器进行调零完之后，再用同轴电缆将示波器和信号发生器连接

起来，在波形选择档选择方波的波形，当得到所要的方波波形之后，调节示波器的时基旋钮将波形展开，使波形放大，接着按下扫描因数×5的扩展键，调节水平旋钮，并调出两条水平引线，以便对波形的高度即上升时间进行读数，具体的计算公式如下：

上升时间r t = 上升沿格数×扫描时基刻度÷5

②下降时间t f 测量

在上述测量上升时间的基础上，调节水平旋转钮，观察并读取其波形的下 降时间，参考公式如下：

下降时间f t = 下降沿格数×扫描时基刻度÷5

③直流偏置电压V 0测量

在前两步的基础上，接着按下信号源的直流偏置按钮，并读出波形峰值的格数即高度1g ，然后将CH1置为交流耦合并读波形峰值的格数2g ，最后按以下公式计算直流偏置电压0V ：

直流偏置电压0V = (1g -2g )×垂直幅度刻度

（2） 正弦波

测量重复周期0T 及电压峰—峰值P P U -。

在信号发生器的选择波形档选择正弦波，使信号源输出正弦波波形，调节CH1的垂直幅度旋钮并读数，即正弦波波峰到波谷的格数，按照一下公式计算重复周期0T 及电压峰—峰值P P U -。

电压峰—峰值P P U -= 波峰到波谷的格数×垂直幅度刻度 重复周期0T = 单周期的格数×扫描时基刻度

（3） 三角波

波形对称度

b

a

T T 测量