示波器的使用实验报告
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。
示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告一、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,包括调节垂直和水平刻度、触发模式等。
3、学会用示波器测量正弦波、方波等信号的电压、频率和周期。
二、实验仪器示波器、信号发生器、探头三、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成在屏幕上的光点或线条的运动,从而直观地显示出信号的电压随时间的变化情况。
示波器的主要组成部分包括垂直系统、水平系统和触发系统。
垂直系统用于调节输入信号的幅度,水平系统用于调节扫描速度,触发系统用于稳定显示波形。
四、实验内容与步骤1、熟悉示波器的面板和操作旋钮打开示波器电源,观察示波器的屏幕显示。
了解示波器面板上的垂直刻度调节旋钮、水平刻度调节旋钮、触发模式选择按钮、输入通道选择按钮等的功能和作用。
2、连接示波器和信号发生器将信号发生器的输出端通过探头连接到示波器的输入通道 1(CH1)。
确保连接牢固,避免接触不良影响测量结果。
3、调节示波器显示正弦波打开信号发生器,设置输出正弦波信号,频率为 1kHz,峰峰值为5V。
调节示波器的垂直刻度旋钮,使正弦波的幅度在屏幕上显示合适。
调节示波器的水平刻度旋钮,使正弦波的一个周期在屏幕上显示完整。
4、测量正弦波的电压使用示波器的测量功能,测量正弦波的峰峰值电压。
记录测量结果,并与信号发生器设置的峰峰值电压进行比较。
5、测量正弦波的频率和周期调节示波器的触发模式为自动触发。
使用示波器的测量功能,测量正弦波的频率和周期。
记录测量结果,并与信号发生器设置的频率进行比较。
6、观察方波信号更改信号发生器的输出为方波信号,频率为 2kHz,峰峰值为 3V。
在示波器上观察方波信号的波形。
7、测量方波的电压、频率和周期按照上述方法测量方波的峰峰值电压、频率和周期。
记录测量结果。
五、实验数据与分析1、正弦波测量数据信号发生器设置的频率:1kHz信号发生器设置的峰峰值电压:5V示波器测量的频率:_____kHz示波器测量的峰峰值电压:_____V分析:示波器测量的频率与信号发生器设置的频率相比,存在一定的误差,可能是由于信号发生器的精度、示波器的测量误差以及环境因素等引起的。
数字示波器的使用实验报告

数字示波器的使用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过使用数字示波器,掌握数字示波器的基本使用方法,了解数字示波器的工作原理,以及数字示波器在电子测量中的应用。
二、实验仪器与设备。
1. 数字示波器。
2. 信号发生器。
3. 示波器探头。
4. 示波器连接线。
三、实验原理。
数字示波器是一种用于观察和测量电信号的仪器,它可以将电信号转换成数字信号进行处理和显示。
数字示波器通过采样、量化和存储等技术,可以准确地显示电信号的波形、频率、幅度等参数。
四、实验步骤。
1. 连接信号发生器,首先将信号发生器的输出端与数字示波器的输入端连接,确保连接正确无误。
2. 打开数字示波器,接通数字示波器的电源,并等待一段时间,直到数字示波器启动完毕。
3. 设置示波器参数,根据实际需要,设置数字示波器的触发方式、时间基准、垂直灵敏度等参数。
4. 调节信号发生器,调节信号发生器的频率、幅度等参数,以产生不同的测试信号。
5. 观察波形,通过数字示波器的屏幕,观察并记录不同信号的波形、频率、幅度等参数。
6. 分析实验数据,根据实验测得的数据,进行波形分析和参数计算,得出实验结论。
五、实验数据与分析。
在本次实验中,我们通过数字示波器对不同频率和幅度的信号进行了测试,得到了如下实验数据:1. 信号频率为1kHz时,波形呈现正弦波,峰峰值为2V。
2. 信号频率为5kHz时,波形呈现方波,峰峰值为4V。
3. 信号频率为10kHz时,波形呈现三角波,峰峰值为3V。
通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 随着信号频率的增加,波形呈现出不同的特征,正弦波、方波和三角波分别对应不同的频率范围。
2. 信号的幅度变化也会直接影响波形的峰峰值,不同幅度的信号在数字示波器上有明显的区别。
六、实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了数字示波器的基本使用方法,掌握了数字示波器的工作原理,并且了解了数字示波器在电子测量中的应用。
同时,我们通过实验数据的分析,得出了信号频率和幅度对波形特征的影响规律,为今后的电子测量工作提供了重要的参考。
模拟示波器的调节与使用实验报告

模拟示波器的调节与使用实验报告一、引言示波器是一种用于显示电信号波形的仪器,在电子领域被广泛使用。
通过示波器,我们可以观察和分析电路中的信号变化,从而更好地理解电路的工作原理。
本实验旨在模拟示波器的调节与使用过程,通过实际操作,掌握示波器的基本功能和操作方法。
二、实验器材1. 示波器:模拟示波器2. 信号源:函数发生器3. 电缆:用于连接示波器和信号源三、实验步骤1. 连接信号源和示波器:将函数发生器的输出端与示波器的输入端用电缆连接好,确保连接牢固可靠。
2. 打开示波器:按下示波器的开关,等待示波器启动。
3. 调节触发方式:示波器可以通过内部触发或外部触发来同步显示波形。
在本实验中,我们选择内部触发。
调节示波器上的触发方式选择开关,选择内部触发。
4. 调节触发级别:触发级别决定了触发电平的位置,可以通过调节示波器上的触发级别旋钮来设置。
根据实际信号的幅值,调节触发级别使得触发点位于波形的合适位置。
5. 设置时间基准:时间基准是指示波器上时间轴的刻度,可以通过调节示波器上的时间/频率旋钮来设置。
根据实际需要,选择合适的时间基准,使得波形能够清晰地显示出来。
6. 设置垂直灵敏度:垂直灵敏度是指示波器上垂直轴的刻度,可以通过调节示波器上的垂直灵敏度旋钮来设置。
根据实际信号的幅值,选择合适的垂直灵敏度,使得波形能够充分显示。
7. 调节水平位置:水平位置是指示波器上波形在水平轴上的位置,可以通过调节示波器上的水平位置旋钮来设置。
根据实际需要,调节水平位置,使得波形位于适当的位置。
8. 调节触发源:触发源是指示波器上触发电平的来源,可以通过调节示波器上的触发源选择开关来设置。
在本实验中,我们选择信号源作为触发源。
9. 调节触发电平:触发电平是指示波器上触发点的电平,可以通过调节示波器上的触发电平旋钮来设置。
根据实际信号的幅值,调节触发电平使得触发点位于波形的合适位置。
10. 观察波形:完成以上调节后,我们可以观察到函数发生器输出的信号波形在示波器屏幕上显示出来。
模拟示波器的调节与使用实验报告

模拟示波器的调节与使用实验报告引言:模拟示波器是一种广泛应用于电子实验和工程领域的仪器,用于观察和测量电信号的波形和特征。
本实验旨在通过模拟示波器的调节与使用,加深对示波器原理和操作的理解,并掌握正确的使用方法。
一、实验目的1. 了解模拟示波器的基本原理和工作方式。
2. 掌握示波器的各项参数及调节方法。
3. 学会使用示波器观察和测量电信号波形。
二、实验器材和原理1. 实验器材:模拟示波器、信号源、连接线等。
2. 实验原理:模拟示波器通过将电信号转换为可视化的波形,用于观察和测量信号的振幅、频率、相位等特征。
示波器主要由垂直放大器、水平放大器、触发电路和显示屏等部分组成。
三、实验步骤与操作1. 连接信号源:将信号源通过连接线与示波器的输入端口相连。
2. 调节垂直放大器:根据信号源的输出范围选择合适的垂直放大倍数,使波形在示波器屏幕上能够清晰显示。
3. 调节水平放大器:根据信号源的频率选择合适的水平放大倍数,使波形在示波器屏幕上能够完整显示。
4. 调节触发电路:根据信号源的波形形状选择合适的触发方式和触发电平,使波形在示波器屏幕上稳定显示。
5. 观察和测量波形:通过调节示波器的各项参数,观察和测量信号的振幅、频率、相位等特征。
四、实验结果与分析1. 观察波形:根据实验中所使用的信号源类型和波形形状,观察示波器屏幕上显示的波形特征。
2. 测量波形:使用示波器提供的测量功能,测量信号的振幅、频率、周期等参数,并记录下来。
3. 分析波形:根据波形的特征和测量结果,分析信号的性质和特点,并与信号源的参数进行对比和验证。
五、实验总结与体会通过本次实验,我深入了解了模拟示波器的原理和调节方法,并掌握了正确的使用技巧。
实验中,我发现调节垂直放大器和水平放大器对于波形的显示非常重要,合适的放大倍数可以使波形清晰可见,而不合适的放大倍数则会导致波形失真或无法显示。
此外,触发电路的调节也是确保波形稳定显示的关键,正确选择触发方式和触发电平可以避免波形的抖动和闪烁。
示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告一、实验目的本实验旨在掌握示波器的使用方法,通过观察不同信号的波形,加深对电子信号的理解。
具体目标如下:1. 掌握示波器的操作方法;2. 能够正确使用示波器观察信号波形;3. 通过对不同信号的观察,提高对电子信号的理解。
二、实验设备与工具1. 示波器;2. 电源适配器;3. 接地线;4. 信号发生器;5. 镊子;6. 纸笔。
三、实验步骤与操作方法1. 打开示波器,并将电源适配器插入电源插座,确保接地线正确接地。
2. 将示波器的探头插孔与信号发生器的输出端连接,确保连接稳定。
3. 将示波器的通道选择开关置于合适的通道,以便观察不同信号的波形。
4. 使用镊子调整信号发生器的输出幅度和频率,观察示波器上的波形变化。
可以通过示波器上的垂直和水平旋钮进行放大和移动,以便更清晰地观察波形。
5. 在观察过程中,需要记录不同信号的波形特点,并做好相关记录。
6. 实验完成后,断开信号发生器与示波器的连接,关闭示波器。
四、实验结果与分析1. 实验结果展示:示波器上的波形图(请在此处插入示波器上的波形图)通过观察示波器上的波形图,可以发现不同信号的波形特点。
例如,正弦波、方波、脉冲波等。
同时,可以通过调整信号发生器的输出幅度和频率,观察示波器上波形的变化情况。
2. 实验结果分析:示波器的使用原理示波器是一种常用的电子测量仪器,通过显示电子信号的波形来分析电路性能。
示波器利用高速电子枪射出的电子束打到荧光屏上,从而在荧光屏上产生对应的图像。
通过调节垂直和水平轴的旋钮,可以放大和移动波形,以便更清晰地观察和分析。
示波器的波形显示具有较高的分辨率和灵敏度,可以用于测量电压、频率、时间等参数。
五、实验总结与思考通过本次实验,我们掌握了示波器的使用方法,并观察了不同信号的波形特点。
通过对比和分析,加深了对电子信号的理解。
在实验过程中,需要注意探头的使用方法、信号发生器的输出幅度和频率的调整以及实验后的清理工作。
模拟示波器的使用实验报告
模拟示波器的使用实验报告模拟示波器的使用实验报告引言:模拟示波器是一种用于观察和分析电信号的仪器,广泛应用于电子工程、通信工程、医学科学等领域。
本实验旨在通过使用模拟示波器,探索其基本原理和使用方法,并通过实际测量电路中的信号,验证其功能和准确性。
实验器材:1. 模拟示波器2. 信号发生器3. 电阻、电容、电感等基本电路元件4. 电压表、电流表等测量仪器实验步骤:1. 连接电路:根据实验要求,搭建所需的电路。
例如,可以选择一个简单的RC 电路,并通过信号发生器提供输入信号。
2. 连接示波器:将示波器的探头连接到电路的输出端,确保连接稳固可靠。
3. 调节示波器:打开示波器,调节触发模式、扫描速度等参数,以便观察所需的波形。
4. 观察波形:根据实验要求,调节信号发生器的频率、幅度等参数,观察示波器上显示的波形。
可以通过改变电路元件的数值,进一步观察波形的变化。
5. 测量参数:利用示波器上的测量功能,测量波形的频率、幅度、周期等参数。
同时,可以使用其他测量仪器,如电压表、电流表等,对电路中的信号进行更详细的测量。
实验结果与分析:通过实验观察和测量,我们得到了一系列波形和参数数据。
在分析这些结果时,我们可以从以下几个方面进行讨论:1. 波形特征:根据示波器上显示的波形,我们可以判断电路的稳定性、频率响应等特征。
例如,当输入信号频率接近电路的共振频率时,可以观察到明显的共振现象。
2. 参数测量:示波器提供了测量波形参数的功能,如频率、幅度、周期等。
通过这些测量,我们可以了解电路中信号的变化规律,并与理论计算结果进行比较。
如果实验结果与理论值相符,说明模拟示波器的测量准确性较高。
3. 信号分析:通过观察和测量波形,我们可以进一步分析信号的特点和变化规律。
例如,可以通过示波器的傅里叶变换功能,将时域信号转换为频域信号,进一步研究信号的频谱分布。
实验总结:本实验通过使用模拟示波器,对电路中的信号进行观察和测量,并验证了其功能和准确性。
示波器的使用实验报告
示波器的使用实验报告一、引言示波器是一种用于观测电信号波形的仪器,是电子工程领域必备的一种仪器。
本实验主要介绍示波器的使用方法及其原理。
二、实验原理示波器是一种电压测量仪器,可用于观察电信号的波形、幅度、频率等参数。
示波器的基本原理是利用电子束扫描屏幕上的荧光信号,从而显示出电信号的波形。
示波器的基本组成部分包括水平扫描电路、垂直放大器电路、触发电路和显示装置。
水平扫描电路负责控制水平方向的扫描速度和周期,使得信号的波形能够以恒定的速率在屏幕上显示。
垂直放大器电路则负责放大输入信号的幅度,从而使得信号的波形在屏幕上能够清晰可见。
触发电路则负责在输入信号达到一定的触发条件时,使得示波器能够自动地锁定并显示输入信号的波形。
三、实验过程本实验使用的示波器为模拟示波器,主要有两个旋钮:水平扫描和垂直放大,分别控制水平和垂直方向的扫描和放大。
具体实验步骤如下:1. 打开示波器电源,并将电源调至适当的电压。
2. 将待观测的信号输入示波器的输入端口,注意输入端口的选择要与信号的类型相匹配。
3. 调节水平扫描旋钮,使得信号的波形能够在屏幕上以合适的速率进行扫描,同时调节垂直放大旋钮,使得信号的波形在屏幕上能够清晰可见。
4. 手动调节触发电路,使得示波器能够自动地锁定并显示输入信号的波形。
5. 在观测信号的过程中,可以适当调节水平扫描和垂直放大旋钮,以观察信号的不同特征和参数。
6. 在实验结束后,将示波器电源关闭,并将示波器归位。
四、实验结果与分析本实验使用示波器观测了不同类型的信号,并记录了信号的波形、幅度、频率等相关参数。
观测结果表明,示波器能够清晰地显示输入信号的波形,并能够准确地测量信号的各项参数。
同时,通过调节水平扫描和垂直放大旋钮,还可以观察到信号的细节和特征。
五、实验总结本实验通过使用示波器观测电信号的波形和相关参数,深入理解了示波器的基本原理和使用方法。
同时,还加深了对电信号的理解和分析能力,为今后的电子工程学习和研究打下了重要的基础。
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引言:示波器是一种广泛应用于电子技术领域的仪器,用于观测和测量电信号的波形、幅度、频率等参数。
本次实验旨在通过使用示波器,掌握其基本操作方法,并应用于电路实验中,以便更好地理解和分析电信号。
一、实验目的通过本次实验,我们的目标是:1. 掌握示波器的基本操作方法;2. 学会使用示波器观测和测量电信号的波形、幅度、频率等参数;3. 进行电路实验,通过示波器分析电路中的信号变化。
二、实验步骤1. 准备工作:将示波器与电路连接,确保电路供电正常;2. 打开示波器电源,调整亮度和对比度,使屏幕显示清晰;3. 调整示波器的扫描时间和扫描方式,以便观察到所需的波形;4. 调整示波器的垂直和水平放大倍数,使波形在屏幕上适当显示;5. 选择合适的触发方式和触发电平,以便稳定观察到波形;6. 使用示波器的测量功能,测量电信号的幅度、频率等参数。
三、实验结果与分析在本次实验中,我们使用示波器观察了一个简单的交流电路中的电压波形。
通过调整示波器的参数,我们成功地观察到了正弦波、方波和脉冲波形。
对于正弦波,我们可以通过示波器测量其幅度和频率。
幅度表示波形的最大值与最小值之间的差异,频率表示波形的周期性。
通过测量正弦波的幅度和频率,我们可以进一步分析电路中的信号变化。
对于方波,我们可以通过示波器测量其上升时间、下降时间和占空比。
上升时间和下降时间表示方波从低电平到高电平和从高电平到低电平的时间,占空比表示方波高电平时间占一个周期的比例。
这些参数对于分析数字电路的性能非常重要。
对于脉冲波形,我们可以通过示波器测量其脉宽和重复周期。
脉宽表示脉冲的持续时间,重复周期表示脉冲的间隔时间。
这些参数在通信系统和计时电路中具有重要意义。
通过实验观察和测量,我们可以更好地理解电信号的特性和变化规律。
示波器作为一种重要的测量工具,为我们提供了可靠的数据和分析依据。
四、实验总结通过本次实验,我们成功地掌握了示波器的基本操作方法,并应用于电路实验中。
示波器的原理及使用实验报告
示波器的原理及使用实验报告示波器的原理及使用实验报告引言:示波器是一种常用的电子测量仪器,广泛应用于电子工程、通信工程、医学、物理等领域。
本实验旨在通过对示波器的原理及使用进行研究,深入了解示波器的工作原理及使用方法。
一、示波器的原理示波器是一种能够显示电压随时间变化的仪器。
其原理基于电压信号的变化通过垂直放大器放大后,再通过水平放大器进行时间基准的调整,最终通过示波管将信号以波形的形式显示出来。
1. 垂直放大器:垂直放大器是示波器中的核心部分,其作用是将输入的电压信号放大到适合示波管显示的范围。
垂直放大器通常由放大器、直流耦合、交流耦合和可变增益控制等组成。
2. 水平放大器:水平放大器用于调整时间基准,控制波形在示波器屏幕上的水平位置和宽度。
水平放大器通常由时基控制、触发控制和扫描控制等组成。
3. 示波管:示波管是将放大后的电压信号以波形的形式显示在屏幕上的部分。
示波管通常由电子枪、偏转板和荧光屏等组成。
电子枪发射出的电子束经过偏转板的控制,最终在荧光屏上形成波形。
二、示波器的使用方法在实际使用示波器时,需要注意以下几个方面:1. 连接电路:首先需要将待测电路与示波器进行连接,确保电路正常工作并能够输出信号。
2. 调整垂直放大器:根据待测信号的幅度范围,适当调整垂直放大器的增益,使得波形能够在屏幕上完整显示。
3. 调整水平放大器:根据待测信号的频率范围,调整水平放大器的时间基准,使得波形在屏幕上的位置和宽度合适。
4. 设置触发源:示波器的触发功能可以使波形在屏幕上稳定显示。
根据待测信号的特点,设置合适的触发源和触发电平。
5. 观察波形:通过示波器的屏幕,可以清晰地观察到待测信号的波形。
可以通过调整示波器的控制按钮,如水平扫描控制、垂直偏移控制等,来获取更详细的波形信息。
6. 数据分析:示波器还可以通过测量功能,对波形的各种参数进行测量和分析,如频率、幅度、相位等。
结论:通过本次实验,我们深入了解了示波器的工作原理及使用方法。
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示波器的使用实验报告1在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。
示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。
本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1 示波器工作原理示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1.1 示波管阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。
它将电信号转换为光信号。
正如图1所示,电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。
1.荧光屏现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。
在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。
高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。
铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。
铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。
亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。
余辉时间短于10μs为极短余辉,10μs—1ms为短余辉,1ms—0.1s为中余辉,0.1s-1s为长余辉,大于1s为极长余辉。
一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。
一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。
2.电子枪及聚焦电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。
它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。
灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。
栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。
由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。
初速度小的电子仍返回阴极。
如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。
调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达到调节亮点的辉度。
第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。
前加速极G2与A2相连,所加电位比A1高。
G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中,经过两次聚焦过程。
第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。
第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域,调节第二阳极A2的电位,能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点,这是第二次聚焦。
A1上的电压叫做聚焦电压,A1又被叫做聚焦极。
有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦,需微调第二阳极A2的电压,A2又叫做辅助聚焦极。
3.偏转系统偏转系统控制电子射线方向,使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。
图8.1中,Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。
Y轴偏转板在前,X轴偏转板在后,因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。
两对偏转板分别加上电压,使两对偏转板间各自形成电场,分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。
4.示波管的电源为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。
规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。
阴极必须工作在负电位上。
栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。
第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。
第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。
由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。
1.2 示波器的基本组成从上一小节可以看出,只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压,就能控制示波管显示的图形形状。
我们知道,一个电子信号是时间的函数f(t),它随时间的变化而变化。
因此,只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压,在y 轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小),示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。
电信号中,在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。
示波器的基本组成框图如图2所示。
它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。
被测信号①接到“Y"输入端,经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大),推挽输出信号②和③。
经延迟级延迟Г1时间,到Y2放大器。
放大后产生足够大的信号④和⑤,加到示波管的Y轴偏转板上。
为了在屏幕上显示出完整的稳定波形,将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路,在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥,启动锯齿波扫描电路(时基发生器),产生扫描电压⑦。
由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2,为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描,Y 轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。
扫描电压⑦经X 轴放大器放大,产生推挽输出⑨和⑩,加到示波管的X轴偏转板上。
z轴系统用于放大扫描电压正程,并且变成正向矩形波,送到示波管栅极。
这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度,而在扫描回程进行抹迹。
以上是示波器的基本工作原理。
双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别显示在荧光屏上。
由于人眼的视觉暂留作用,当转换频率高到一定程度后,看到的是两个稳定的、清晰的信号波形。
示波器中往往有一个精确稳定的方波信号发生器,供校验示波器用。
2 示波器使用本节介绍示波器的使用方法。
示波器种类、型号很多,功能也不同。
数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。
这些示波器用法大同小异。
本节不针对某一型号的示波器,只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。
2.1 荧光屏荧光屏是示波管的显示部分。
屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的关系。
水平方向指示时间,垂直方向指示电压。
水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。
垂直方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。
根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间值。
2.2 示波管和电源系统1.电源(Power)示波器主电源开关。
当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。
2.辉度(Intensity)旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。
观察低频信号时可小些,高频信号时大些。
一般不应太亮,以保护荧光屏。
3.聚焦(Focus)聚焦旋钮调节电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态。
4.标尺亮度(Illuminance)此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。
正常室内光线下,照明灯暗一些好。
室内光线不足的环境中,可适当调亮照明灯。
2.3 垂直偏转因数和水平偏转因数1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这一定义对X轴和Y轴都适用。
灵敏度的倒数称为偏转因数。
垂直灵敏度的单位是为cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏转因数的单位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。
实际上因习惯用法和测量电压读数的方便,有时也把偏转因数当灵敏度。
踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。
一般按1,2,5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10档。
波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。
例如波段开关置于1V/DIV档时,如果屏幕上信号光点移动一格,则代表输入信号电压变化1V。
每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。
将它沿顺时针方向旋到底,处于“校准”位置,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。
逆时针旋转此旋钮,能够微调垂直偏转因数。
垂直偏转因数微调后,会造成与波段开关的指示值不一致,这点应引起注意。
许多示波器具有垂直扩展功能,当微调旋钮被拉出时,垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。