示波器实验报告精选
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。
示波器实验报告结论

示波器实验报告结论示波器实验报告结论篇一: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 201X67025 实验台号实验时间201X 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。
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。
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: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。
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试验报告1在数字电路试验中,需要使用若干仪器、仪表观看试验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、规律笔、一般示波器、存储示波器、规律分析仪等。
万用表和规律笔使用方法比较简洁,而规律分析仪和存储示波器目前在数字电路教学试验中应用还不非常普遍。
示波器是一种使用特别广泛,且使用相对简单的仪器。
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。
它是观看数字电路试验现象、分析试验中的问题、测量试验结果必不行少的重要仪器。
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,亮点不能马上消逝而要保留一段时间。
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10s为极短余辉,10s1ms为短余辉,1ms0.1s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。
一般示波器多采纳发绿光的示波管,以爱护人的眼睛。
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)(或称其次栅极)、第一阳极(A1)和其次阳极(A2)组成。
它的作用是放射电子并形成很细的高速电子束。
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。
示波器的校准实验报告

示波器的校准实验报告一、实验目的二、实验原理三、实验步骤1. 准备工作2. 示波器的校准四、实验结果与分析五、实验结论一、实验目的本次实验旨在通过对示波器进行校准,掌握示波器的使用方法,并了解示波器的性能参数。
二、实验原理示波器是一种用于显示电信号波形的仪器。
在使用示波器之前,需要对其进行校准。
常见的校准项包括水平扫描频率、垂直灵敏度和触发电平等。
水平扫描频率是指示波器每秒钟扫描屏幕的次数。
在校准时,需要将水平扫描频率调整到标准值,以保证测量结果的准确性。
垂直灵敏度是指示波器对输入信号幅值变化的响应程度。
在校准时,需要将垂直灵敏度调整到标准值,以保证测量结果的精度。
触发电平是指当输入信号达到某个预定电平时,示波器开始进行显示。
在校准时,需要将触发电平调整到标准值,以保证测量结果的可靠性。
三、实验步骤1. 准备工作(1)将示波器插头插入电源插座,打开电源开关,待示波器预热后进入正常工作状态。
(2)将信号发生器的输出端口与示波器的输入端口相连。
2. 示波器的校准(1)水平扫描频率校准① 将信号发生器设置为正弦波形,频率为1kHz,幅值为5V。
② 调节示波器的水平扫描频率旋钮,使示波器显示出完整的正弦波形。
③ 使用外部标准时基或者内部时基进行校准,并将水平扫描频率调整到标准值。
(2)垂直灵敏度校准① 将信号发生器设置为正弦波形,频率为1kHz,幅值为5V。
② 调节示波器的垂直灵敏度旋钮,使示波器显示出完整的正弦波形。
③ 使用外部标准电压或者内部标准电压进行校准,并将垂直灵敏度调整到标准值。
(3)触发电平校准① 将信号发生器设置为正弦波形,频率为1kHz,幅值为5V。
② 调节示波器的触发电平旋钮,使示波器能够正确地显示出正弦波形。
③ 使用外部标准电压或者内部标准电压进行校准,并将触发电平调整到标准值。
四、实验结果与分析经过校准后,示波器的水平扫描频率、垂直灵敏度和触发电平均已调整到标准值。
在使用示波器进行测量时,需要注意选择合适的测量范围和灵敏度,以保证测量结果的精确性和可靠性。
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。
示波器的调整和使用实验报告

示波器的调整和使用实验报告示波器的调整和使用实验报告引言: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、医疗设备等领域。
它可以用来观察和测量电信号的波形、幅度、频率等参数,对于电路故障排除和信号分析有着重要的作用。
本实验旨在通过调整示波器的各项参数,并进行实际测量,掌握示波器的正确使用方法。
一、示波器的基本调整1. 亮度和聚焦调整示波器的亮度和聚焦调整对于显示清晰的波形至关重要。
首先,将亮度调节旋钮逆时针旋转至最低,然后逐渐调节至合适的亮度。
接下来,通过旋转聚焦调节旋钮,使波形显示清晰锐利。
2. 触发调整触发是示波器稳定显示波形的关键。
在进行触发调整前,需选择适当的触发源和触发方式。
通常情况下,选择外部触发源,并将触发方式设置为边沿触发。
然后,通过调节触发电平和触发斜率,使波形能够稳定地显示在屏幕上。
3. 垂直和水平调整垂直调整主要是调节信号的幅度和位置。
首先,将示波器的垂直灵敏度调节旋钮设置为合适的量程,使波形能够占满屏幕。
然后,通过调节垂直位移旋钮,使波形在屏幕上的位置合适。
水平调整主要是调节波形的时间基准和位置。
首先,选择合适的时间基准,例如1ms/div或0.1ms/div,以便观察波形的细节。
然后,通过调节水平位移旋钮,使波形在屏幕上的位置合适。
二、示波器的使用方法1. 测量直流电压示波器可以用来测量直流电压。
首先,将示波器的输入通道连接到待测电路的输出端。
然后,选择合适的量程和耦合方式,例如直流耦合。
最后,通过调整垂直灵敏度和水平基准,观察并记录电压波形。
2. 测量交流电压示波器也可以用来测量交流电压。
与测量直流电压类似,首先将示波器的输入通道连接到待测电路的输出端。
然后,选择合适的量程和耦合方式,例如交流耦合。
最后,通过调整垂直灵敏度和水平基准,观察并记录电压波形。
3. 测量频率和周期示波器可以用来测量信号的频率和周期。
首先,将示波器的输入通道连接到待测信号源。
然后,选择合适的触发源和触发方式。
示波器的调整与使用实验报告

示波器的调整与使用实验报告实验目的,通过本次实验,掌握示波器的基本调整方法和正确使用技巧,提高对示波器的操作能力。
实验仪器,示波器、信号源、示波器探头、示波器调整工具。
实验原理:示波器是一种用于观察和测量电信号波形的仪器,它可以显示电压随时间变化的波形图像。
示波器的调整与使用需要掌握以下几个关键要点:1. 垂直灵敏度调整,根据输入信号的幅度选择合适的垂直灵敏度,使波形图像充分展开。
2. 水平扫描速度调整,根据输入信号的频率选择合适的水平扫描速度,使波形图像不发生失真。
3. 触发电平和触发方式调整,设置适当的触发电平和触发方式,确保波形图像稳定显示。
4. 示波器探头的使用,正确连接示波器探头,选择合适的探头衰减倍数,保证测量的准确性。
实验步骤:1. 将示波器、信号源和示波器探头连接好,确保连接正确可靠。
2. 打开示波器电源,等待示波器启动完成。
3. 调整示波器的垂直灵敏度,选择合适的量程。
4. 调整示波器的水平扫描速度,使波形图像不发生失真。
5. 设置适当的触发电平和触发方式,确保波形图像稳定显示。
6. 使用示波器探头正确连接待测信号源,选择合适的探头衰减倍数。
7. 观察波形图像,根据需要进行调整,确保波形图像清晰、稳定。
实验结果:经过调整和使用示波器,我们成功观察到了待测信号的波形图像,波形清晰、稳定,符合预期的实验目的。
在实验过程中,我们熟练掌握了示波器的调整方法和使用技巧,提高了对示波器的操作能力。
实验总结:本次实验通过调整和使用示波器,使我们更加熟悉了示波器的基本原理和操作方法,提高了对示波器的实际应用能力。
在今后的学习和工作中,我们将更加灵活、准确地使用示波器,为电子技术的学习和实践打下良好的基础。
通过本次实验,我们不仅掌握了示波器的基本调整方法和正确使用技巧,而且提高了对示波器的操作能力。
希望通过今后的实验和实践,我们能够进一步提升自己的技能,更好地应用示波器于实际工作中。
- 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、"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、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)。
示波器实验报告精选示波器的基本组成部分:示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描产生器、触发同步和直流电源等。
下面就是作者给大家带来的示波器实验报告,期望能帮助到大家!示波器实验报告1【实验题目】示波器的原理和使用【实验目的】1.了解示波器的基本机构和工作原理,掌控使用示波器和信号产生器的基本方法。
2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。
3.学会使用示波器视察李萨如图并测频率。
【实验原理】1.示波器都包括几个基本组成部分:示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波产生器)、同步电路、电源等。
2.李萨如图形的原理:如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将出现特别的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。
如果作一个限制光点x、y方向变化范畴的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。
【实验仪器】示波器×1,信号产生器×2,信号线×2。
【实验内容】1.基础操作:了解示波器工作原理的基础上浏览所用机器的说明书,了解每个旋钮的作用。
其中最主要也是常常使用的旋钮为横向和纵向两个。
横向旋钮是控制扫描时间的旋钮,调解时表现为荧光屏上显示波形产生横向的紧缩或展开;纵向旋钮是调解垂直放大电路的旋钮,调解时表现为荧光屏上显示波形产生纵向的展开或紧缩,次旋钮为两个,分别控制示波器的两个输入信号。
明确操作步骤及注意事项后,接通示波器电源开关。
先找到扫描线并调至清楚。
2.观测李萨如图形:向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波,“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X-Y”方式(即便两路信号进行合成)。
调出不同比值的李萨如图形来,画出草图,并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。
绘出所视察到的各种频率比的李萨如图形。
设fx=1000Hz为约定真值,顺次求出另一信号产生器的输出频率fy,并与该信号产生器读数值f′y进行比较,一一求出它们的相对误差。
【实验数据】【实验结果】【误差分析】1.两台信号产生器不和谐。
2.桌面振动造成的影响。
3.示波器上显示的荧光线较粗,取电压值时的荧光线间宽度不准,使电压值不准。
4.取正弦周期时肉眼调解两荧光线间宽度不准,导致周期不准。
5.机器系统存在系统误差。
6.fy选取时上下跳动,可能取值不准。
1 示波器工作原理示波器是利用电子示波管的特性,将人眼没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。
它是视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,构成了一个完全的示波管。
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,亮点不能立刻消逝而要保存一段时间。
亮点辉度降落到原始值的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。
一样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色彩的光。
一样示波器多采取发绿光的示波管,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,一样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。
调解电路中的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,从而到达调解亮点的辉度。
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进程中,经过两次聚焦进程。
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。
第二次聚焦产生在G2、A1、A2区域,调解第二阳极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。
有时调解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画出被测信号的波形。
图8.1中,Y1、Y2和Xl、X2两对相互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,以实现辉度调解。
第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调解。
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畴为±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,就可以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全的稳固波形,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(时基产生器),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,看到的是两个稳固的、清楚的信号波形。
示波器中常常有一个精确稳固的方波信号产生器,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,指导出信号波形的电压和时间之间的关系。
水平方向指导时间,垂直方向指导电压。
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、交换信号幅度、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,电源指导灯亮,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。
视察低频信号时可小些,高频信号时大些。
一样不应太亮,以保护荧光屏。
3.聚焦(Focus)聚焦旋钮调解电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清楚状态。
4.标尺亮度(Illuminance)此旋钮调解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.垂直偏转因数挑选(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挑选波段开关。
一样按1,2,5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10档。
波段开关指导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。
每个波段开关上常常还有一个小旋钮,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导的值一致。
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导值不一致,这点应引发注意。
许多示波用具有垂直扩大功能,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)。
例如,如果波段开关指导的偏转因数是1V/DIV,采取×5扩大状态时,垂直偏转因数是0.2V/DIV。
在做数字电路实验时,在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判定被测信号的电压值。
2.时基挑选(TIME/DIV)和微调时基挑选和微调的使用方法与垂直偏转因数挑选和微调类似。