示波器得调节与使用
我们以型号为YB4300系列得双踪示波器为例说明其一般使用方法。YB4300系列双踪示波器得型号根据频率不同主要有YB4320G、YB4340G、YB4360G。
一、示波器得调节与使用
示波器有多种型号,面板形状也各不相同,但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波器得使用,首先应该了解示波器面板上各个旋钮得功能。本书以YB4320G型示波器为例进行说明,如图1所示。该示波器得前面板如图2所示,各部分功能介绍如下:
1、主机电源
(9)电源开关(POWER):将电源开关按键弹出即为“关”位置,将电源线接入,按电源开关键,接通电源。
(8)电源指示灯:电源接通时,指示灯亮。
(2)辉度控制(INTENSITY):顺时针方向旋转旋钮,扫描线辉度增加。
(4)聚焦控制(FOCUS):用辉度控制钮将亮度调至合适得标准,然后调节聚焦控制钮直至
图1 YB4320G型示波器外形结构
图2 YB4320G型示波器操作面板示意图
光迹达到最清晰得程度。虽然调节亮度时,聚焦电路可自动调节,但聚焦有时也会轻微变化,如果出现这种情况,需重新调节聚焦旋钮。
(5)基线旋转(TRACE ROTATION):用于调节扫描线使其与水平刻度线平行,以克服外磁场变化带来得基线倾斜,需要使用螺丝刀调节。
(45)显示屏:仪器得测量显示最终端。
(3)延迟扫描辉度控制钮(B INTEN):顺时针方向旋转此钮,增加延迟扫描B显示光迹亮度。
(1)校准信号输出端子(CAL)
2、垂直方向部分(VERTICAL)
(13)通道1输入端[CH1 INPUT(X)]:被测信号由此输入y1通道。当示波器在X-Y方式时,输入到此端得信号作为X轴信号。
(17)通道2输入端[CH2 INPUT(X)]:被测信号由此输入y2通道。当示波器在X-Y方式时,输入到此端得信号作为Y轴信号。
(11)、(12)、(16)、(18)交流-直流-接地(AC、DC、GND):
输入信号与放大器连接方式选择开关:
交流(AC):放大器输入端与信号连接由电容器来耦合;
接地(GND):输入信号与放大器断开,放大器得输入端接地。
直流(DC):放大器输入与信号输入端直接耦合。
(10)、(15)衰减器开关(VOLTS/DIV)
用于选择垂直偏转系数,共12档。如果使用得就是10:1得探极,计算时将幅度×10。
(14)、(19)垂直微调旋钮(VARIBLE)
垂直微调用于连续改变电压偏转系数,此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底得位置。将旋钮逆时针旋转到底,垂直方向得灵敏度下降到2、5倍以上。
(44)断续工作方式开关
CH1 CH2二个通告按断续方式工作,断续频率为250kHz,适用于低扫速。
(43)、(40)垂直移位(POSITION)
调节光迹在屏幕中得垂直位置。
(42)垂直方式工作开关(VERTICAL MODE)
用于选择垂直偏转系统得工作方式
通道1选择(CH1):屏幕上仅显示CH1得信号;
通道2选择(CH2):屏幕上仅显示CH2得信号;
双踪选择(DUAL):屏幕上显示双踪,自动以交替或断续方式,同时显示CH1与CH2上得信号;
叠加(ADD):显示CH1与CH2输入信号得代数与。
(39)CH2极性开关(INVERT):按此开关时CH2显示反相信号。
(48)CH1信号输出端(CH1 OUTPUT):输出约100mV/div得通道1信号。当输出端接50Ω匹配终端时,信号衰减一半,约50mV/div,该功能可用于频率计显示等。
3、水平方向部分(HORIZONTAL)
(20)主扫描时间系数选择开关(TIME/DIY)
用于选择扫描时间因数,从0、1μs～0、5s/div范围共20档。
(24)扫描微调控制键(VARIBLE)
此旋钮以顺时方针方向旋转到底时,处于校准位置,扫描由Time/div开关指示。
此旋钮以逆时方针方向旋转到底时,扫描减慢2、5倍以上。当按键(21)未按入,按钮(24)调节无效,即为校准状态。
(35)水平移位(POSITION)
用于调节光迹在水平方向移动。顺时针方向旋转该旋钮向右移动光迹,逆时针方向旋转向左移动光迹。
(36)扩展控制键(MAG×10)
按下去时,扫描因数×10扩展[YB4320G为(×5)]。扫描时间就是Time/div开关指示数值得1/10(1/5)。
(37)延迟扫描B时间系数选择开关(B Time/div)
分十二档,在0、1μs～0、5ms/div范围内选择B扫描速率。
(41)水平工作方式选择
(38)延迟时间调节旋钮
(22)接地端子(GND):示波器外壳接地端。
4、触发系统(TRIGGER)
(29)触发源选择开关(SOURCE)
通道1触发(CH1,X-Y):CH1通道信号为触发信号,当工作方式在X-Y方式时,拨动开关应设置于此档;
通道2触发(CH2):CH2通道得输入信号就是触发信号;
电源触发(LINE):电源频率信号作触发信号;
外触发(EXT):外触发输入端得触发信号就是外部信号,用于特殊信号得触发。
(27)交替触发TRIG ALT)
在双踪交替显示时,触发信号来自于两个垂直通道,此方式可用于同时观察两路不相关信号。
(26)外触发输入插座(EXT INPUT):用于外触发信号得输入。
(33)触发电平旋钮(TRIG LEVEL)
用于调节被测信号在某选定电平触发,当旋钮转向“+”时显示波形得触发电平上升,反之触发电平下降。
(32)电平锁定(LOCK);无论信号如何变化,触发电平自动保持在最佳位置,不需人工调节电平。
(34)释抑(HPLDOFF):当信号波形复杂,用电平旋钮不能稳定触发时,可用“释抑”旋钮使波形稳定同步。
(25)触发极性按钮(SLOPE):触发极性选择,用于选择信号得上升沿河下降沿触发。
(31)触发方式选择(TRIG MODE)
自动(AUTO):在“自动”扫描方式时,扫描电路自动进行扫描。在没有信号输入或输入信号没有被触发同步时,屏幕上仍然可以显示扫描基线。
常态(NORM):有触发信号时才产生扫描;在没有信号与非同步状态下,没有扫描线显示。当输入信号得频率低于50Hz时,请用“常态”触发方式。
单次(SINGLE):当“自动”(AUTO)、“常态”(NORM)两键同时弹出被设置于单次触发工作状态,当触发信号来到时,准备(READY)指示灯亮,单次扫描结束后指示灯熄,复位键(RESET)按下后,电路又处于待出发状态。
二、示波器使用步骤
1、示波器通电预热;
2、调节低频信号发生器面板上得有关旋钮,使输出信号为某个要求得频率与电压值(例如1000Hz,5mV);
3、用示波器观察低频信号发生器得输出信号得频率、周期与幅值、并与低频信号发生器面板上表示出得输出信号得频率与电压值相比较瞧就是否一致。
三、示波器测量方法
1、电压测量
在测量输入信号电压时,应将灵敏度选择开关“V/div ”得“微调”旋钮顺时针
方向旋至“校准”得位置,这样就可以按照“V/div ”得指示值直接计算出被测信号
得电压值。由于被测信号一般含有交流分量与直流分量,所以在测试时应注意选择输
入耦合开关。
① 交流电压得测量
a 、将Y 轴输入耦合开关“DC-⊥-AC ”置于“AC ”处,若信号频率较低,则应置
于“DC ”处。
b 、将被测信号波形移至示波器得示波管屏幕得中心位置,并按照坐标刻度得分
度读取整个波形所占Y 轴方向得刻度数。
c 、如果使用探头测量,应将探头得衰减量计算在测量结果中。
例如:双踪示波器得Y 轴灵敏度开关“V/div ”位于“0、1V/div ”得位置上,“微
调”置于校准位置,如果被测量得信号波形所占Y 轴得坐标幅度Y 为4div(如图3所
示),则此时得信号电压峰-峰值为0、4V 。
即:
V P-P =V/div×Y(div)=O、1×4=0、4(V)
信号电压(有效值)为:
V=(0、4÷2)×0、707=0、1414(V)
如果采用探头测量,示波器面板上得开关位置
不变,显示得波形幅度仍为4div,则考虑探头衰减
10倍得因素,被测信号电压得有效值为:
V=(0、4÷2)×0、707×10=1、414(V)
② 直流电压得测量如图4所示 a 、将触发方式开关置于“自动”或“高频”得自
激工作状态,调节相关旋钮使示波器得屏幕上显示出水平时基线。
b 、将Y 轴输入耦合开关“DC-⊥-AC ”置于“⊥”位置,并调整垂直移位旋钮使
时基线位于示波器屏幕中部得零电平参考基准线位置,此时得时基线位置即为零电
平参考基准线得位置。
c 、将Y 轴输入耦合开关置于“DC ”位置,记下示波器屏幕上时基线与零电平参
考基准线之间得距离H,如图所示。
d 、将“V/diV ”得指示值与时基线与零电平参考基准线之间得距离H 相乘,即
可得到所测信号得直流电压值。
2、周期与频率得测量
图3 示波器交流电压得测量
图4 示波器直流电压得测量
首先按照交流电压得测量操作步骤在示波器得屏幕上稳定地显示出被测信号得波形,然后将示波器得水平扫描开关“t/div”得“微调”旋钮按顺时针得方向旋至“校准”位置。从示波器显示屏幕上直接读出被测信号波形一个周期在水平方向所占得格数A,如图5所示,然后将其与“t/div”得指示值相乘便可得到被测信号得周期。
图5 示波器周期与频率得测量
例如:双踪示波器得X轴灵敏度开关“t/div”位于“0、5ms/div”得位置上,“微调”置于校准位置,如果被测量得信号波形一个周期在水平方向所占得格数A为8div,则此时得该信号得周期为:
T=t/div×A=0、5×8=4(ms)
由于信号得频率就是周期得倒数,所以该被测信号得频率为:
f=1/T=1/4=250(Hz)
如果能在示波器得屏幕上显示出多个被测信号得周期,则可读取在X轴方向lOdiv得范围内被测信号波形得周期数,再计算出信号频率得方法来进行测量。采用这种方法可以减小频率得测量误差,其计算公式如下:f=N/(10×t/div)
3、相位得测量
采用双踪示波器可以测量两个同频率信号之间得相位关系,将示波器得Y轴触发源开关置于“YＢ”位置,然后利用内触发得形式启动示波器扫描,可以测得两个信号之间得相位差。
如图6所示,信号得一个周期在示波器得水平方向上占8div。由于一个信号周期为360゜,因此一个div应为45゜。通过读取两个信号在水平方向上得间隔数T(div),并由以下得计算方法得到两个被测信号得相位差。
Φ(相位差)=T(div) ×45°/div=1×45°=45°
图6 示波器相位得测量
示波器的调节和使用 我们以型号为 YB4300系列的双踪示波器为例说明其一般使用方法。 波器的型号根据频率不同主要有 YB4320G YB4340G YB4360G 一、示波器的调节和使用 示波器有多种型号，面板形状也各不相同，但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波 器的使用，首先应该了解示波器面板上各个旋钮的功能。 本书以YB4320G 型示波器为例进行 说明，如图1所示。该示波器的前面板如图 2所示，各部分功能介绍如下： 图1 YB4320G 型示波器外形结构 图2 YB4320G 型示波器操作面板示意图 1、主机电源 （9）电源开关（P0WER ）将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源 开关键，接通电源。 （8）电源指示灯：电源接通时，指示灯亮。 YB4300系列双踪示 ￥4rvd r-0 总已0 O 匚）计t 帥 尢先牛乔亠帀川…诲 CHI KI 44 ■ CC H r 口 A 财 ■ DC oo a *!' 甲o?C ffi ? ④& BL in ” L Z] :- X I Efc ■裁 OI *； ：!? ' - r # ^1-- til i ：二！ E_ < J C J s ￡ ^ ---^ 7 M 百 “D 二匸巳龄■ 已Fa? g.営 2 J * i 念 ￥B^gQ<3 口 口 □ va.Tsw J I ★ - ------- =1k.. ◎ ⑥磁???? ? 竺 a 'JBLTStW ”" I ! W ?"-'-■ jliii, + (U￡9
( 2)辉度控制 (INTENSITY) ：顺时针方向旋转旋钮，扫描线辉度增加。 (4) 聚焦控制(FOCUS):用辉度控制钮将亮度调至合适的标准， 然后调节聚焦控制钮直 至光迹达到最清晰的程度。 虽然调节亮度时， 聚焦电路可自动调节， 但聚焦有时也会轻微变 化，如果出现这种情况，需重新调节聚焦旋钮。 (5) 基线旋转 (TRACE ROTATION) 用于调节扫描线使其和水平刻度线平行，以克服外 磁场变化带来的基线倾斜，需要使用螺丝刀调节。 ( 45)显示屏：仪器的测量显示最终端。 (3)延迟扫描辉度控制钮(B INTEN ):顺时针方向旋转此钮， 迹亮度。 ( 1 )校准信号输出端子( CAL ) 2、 垂直方向部分( VERTICAL ) ( 13)通道 1 输入端 [CH1 INPUT (X ) ] ：被测信号由此输入 方式时，输入到此端的信号作为 X 轴信号。 ( 17)通道 2 输入端 [CH2 INPUT (X ) ] ：被测信号由此输入 方式时，输入到此端的信号作为 丫轴信号。 (11)、(12)、(16)、(18)交流 -直流-接地( AC 、DC 、GND )： 输入信号与放大器连接方式选择开关： 交流(AC ):放大器输入端与信号连接由电容器来耦合； 接地( GND ) 输入信号与放大器断开，放大器的输入端接地。 直流( DC ) 放大器输入与信号输入端直接耦合。 ( 10)、( 15)衰减器开关( VOLTS/DIV ) 用于选择垂直偏转系数，共 12档。如果使用的是10:1的探极，计算时将幅度X - ( 14)、( 19)垂直微调旋钮( VARIBLE ) 垂直微调用于连续改变电压偏转系数， 此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的 位置。将旋钮逆时针旋转到底，垂直方向的灵敏度下降到 2.5 倍以上。 ( 44)断续工作方式开关 CH1 CH2二个通告按断续方式工作，断续频率为 250kHz ,适用于低扫速。 (43)、(40)垂直移位( POSITION ) 调节光迹在屏幕中的垂直位置。 (42)垂直方式工作开关 (VERTICAL MODE) 用于选择垂直偏转系统的工作方式 通道 1 选择( CH1) 屏幕上仅显示 通道 2 选择( CH2) 屏幕上仅显示 双踪选择( DUAL ) 屏幕上显示双踪, 的信号； 叠加(ADD :显示CH1和CH2输入信号的代数和。 (39) CH2极性开关(INVERT :按此开关时 CH2显示反相信号。 (48) CH1信号输出端(CH1 OUTPU )输出约100mV/div 的通道1信号。当输出端接 50Q 匹配终端时，信号衰减一半，约 50mV/div ，该功能可用于频率计显示等。 3、 水平方向部分( HORIZONTA )L (20)主扫描时间系数选择开关( TIME/DIY ) 用于选择扫描时间因数，从 0.1卩sP.5s/div 范围共20档。 ( 24)扫描微调控制键( VARIBLE ) 此旋钮以顺时方针方向旋转到底时,处于校准位置,扫描由 此旋钮以逆时方针方向旋转到底时，扫描减慢 2.5 倍以上。当按键( 21)未按入，按钮 (24)调节无效，即为校准状态。 ( 35)水平移位( POSITION ) 用于调节光迹在水平方向移动。 顺时针方向旋转该旋钮向右移动光迹， 逆时针方向旋转 向左移动光迹。 增加延迟扫描 B 显示光 y1 通道。当示波器在 X-Y y2 通道。当示波器在 X-Y 10。 CH1的信号； CH2的信号； 自动以交替或断续方式，同时显示 CH1和CH2上 Time/div 开关指示。
示波器原理及其应用 示波器介绍 示波器的作用 示波器属于通用的仪器，任一个硬件工程师都应该了解示波器的工作原理并能够熟练使用示波器，掌握示波器是对每个硬件工程师的基本要求。 示波器是用来显示波形的仪器，显示的是信号电压随时间的变化。因此，示波器可以用来测量信号的频率，周期，信号的上升沿/下降沿，信号的过冲，信号的噪声，信号间的时序关系等等。 在示波器显示屏上，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Y）代表电压，（注，如果示波器有测量电流的功能，纵坐标还代表电流。）还有就是比较少被关注的-亮度（Z），在TEK的DPO示波器中，亮度还表示了出现概率（它用16阶灰度来表示出现概率）。 1．1．示波器的分类 示波器一般分为模拟示波器和数字示波器；在很多情况下，模拟示波器和数字示波器都可以用来测试，不过我们一般使用模拟示波器测试那些要求实时显示并且变化很快的信号，或者很复杂的信号。而使用数字示波器来显示周期性相对来说比较强的信号，另外由于是数字信号，数字示波器内置的CPU或者专门的数字信号处理器可以处理分析信号，并可以保存波形等，对分析处理有很大的方便。
1.2.1 模拟示波器 模拟示波器使用电子枪扫描示波器的屏幕，偏转电压使电子束从上到下均匀扫描，将波形显示到屏幕上，它的优点在于实时显示图像。 模拟示波器的原理框图如下： 见上图所示，被测试信号经过垂直系统处理（比如衰减或放大，即我们拧垂直按钮－volts/div），然后送到垂直偏转控制中去。而触发系统会根据触发设置情况，控制产生水平扫描电压（锯齿波），送到水平偏转控制中。 信号到达触发系统，开始或者触发“水平扫描”，水平扫描是一个是锯齿波，使亮点在水平方向扫描。触发水平系统产生一个水平时基，使亮点在一个精确的时间内从屏幕的左边扫描到右边。在快速扫描过程中，将会使亮点的运动看起来
数字示波器的调节与使用 一、实验目的 1.了解示波器的结构与示波原理 2.掌握示波器的使用方法，学会用示波器观测各种电信号的波形 3.学会用示波器测正弦交流信号的电压幅值及频率 4.学会用李萨如图法，测量正弦信号频率 二、实验仪器 RIGOL DS1000E型数字存储示波器，ＤＧ１０２２函数波形发生器 三、实验原理 1、双踪示波器的原理： 双踪示波器控制电路主要包括：电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。 Y CH1 Y CH2 图1. 双踪示波器原理方框图 其中，电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性地轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形。由于荧光屏荧光物质的余辉及人眼视觉滞留效应，荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同，屏上出现的是一移动的不稳定图形，这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍，以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。为了获得一定数量的完整周期波形，示波器上设有“time/div”调节旋钮，用来调节锯齿波电压的周期，使之与被测信号的周期呈合适的关系，从而显示出完整周期的正
弦波形。 当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍，屏上一般会显示出完整周期的正弦波形，但由于环境或其他因素的影响，波形会移动，为此示波器内装有扫描同步电路，同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号，输入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称为“内同步”。如果同步电路信号从仪器外部输入，则称为“外同步”。 2．示波器显示波形原理： 如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时，则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形，如图2所示。如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波，在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波，则在荧光屏上将得到两个正弦波。 图2.示波器显示正弦波形的原理 3、数字存储示波器的基本原理 数字存储示波器的基本原理框图如图3所示： AMP A/D Display Input DeMUX Acquistion Memory uP Display Memory 图3.数字存储示波器的基本原理框图
示波器的原理和使用 示波器是一种用途广泛的基本电子测量仪器，用它能观察电信号的波形、幅度和频率等电参数。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差，一些性能较好的示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。 【实验目的】 1．了解示波器的基本结构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。2．学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。 3．学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 图1-1 示波器结构图 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1-1所示的几个基本组成部分：示波管（又称阴极射线管，cathode ray tube，简称CRT）、垂直放大电路（Y放大）、水平放大电路（X放大）、扫描信号发生电路（锯齿波发生器）、自检标准信号发生电路（自检信号）、触发同步电路、电源等。 1．示波管的基本结构
示波管的基本结构如图1-2所示。主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，全都密封在玻璃壳体内，里面抽成高真空。 (1)电子枪：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和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。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“辉度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚集作用，所以， H-灯丝；K-阴极；G1，G2- 控制栅极；A1-第一阳极；A2-第二阳极；Y-竖直偏转板；X-水平偏转板 图1-2 示波管结构图 第一阳极也称聚集阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚集”调节，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚集”，实际是调节第二阳极电位。 (2)偏转系统：它由两对互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板，一对水平偏转板。在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置也发生改变。 (3)荧光屏：屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同，发光过程的延续时间（一般称为余辉时间）也不同。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板，供测定光点的位置用。在性能较好的示波管中，将刻度线直接刻在荧光屏玻璃内表面上，使之与荧光粉紧贴在一起以消除视差，光点位置可测得更准。2．波形显示原理
实验七示波器的使用 【目的与任务】 1、了解低频信号发生器、交流毫伏表和示波器的结构和工作原理； 2、学会用示波器，观测电信号的波形并测量其电压、频率和周期； 3、学习用共振干涉法（即驻波法）测定声速。 【仪器与设备】 双踪示波器，声速测量仪，低频信号发生器（其上带有数字频率计），交流毫伏表，温度计等。 1、示波器 GOS—620型双踪示波器：频带宽度为0～20 MHz。有两垂直输入通道"CHl”和"CH2'’，可同时显示两个不同的电压信号波形以便进行分析比较，也可以把两个信号相加或相减后显示出来，还可以任选一个通道单独工作。可以从荧光屏上直接测出信号电压的幅度、频率(周期)。具有“X—Y工作方式”，将"CHI"作为水平通道、“CH2"作为垂直通道，可以观察由两通道输入的水平和垂直信号的合成图样，测出信号的频率和位相差。面板及各控制器件的作用简介见附录一。 2、低频信号发生器 MDl643/4函数信号发生器是一种小型便携式通用函数信号发生器，内部采用大规模精密函数信号发生集成电路，单片机控制，具有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲波等多种波形输出、频率范围0.2Hz～2MHz（7档调节）以及外部测频功能。它的结构和使用方法见附录二 3、交流毫伏表 现以GB—9B型电子管毫伏表说明交流毫伏表的使用方法。它可以测定正弦波电压的有效值，还可用来对无线电接收机、放大器和其它设备的电路进行测量。仪器带有分贝标尺，可用来作电平指示。 使用时，将两个输入接线柱短路。在核对仪器电源正确后，接通电源，待2－3分钟，此时电表指针将稍微偏转，看它是否回到零点，若指针不返回零点，则调节面板上的“零点校准”旋钮，调到零位，随后将面板上量程转换开关扳至所需的测量范围。再过十分钟后重调零点一次，即可进行测量。为降低测量误差和干扰，连接导线时应可靠地使毫伏表的地线接线柱与被测电路的零电位点相连。 4、声速测量仪 声速测量仪如图6所示，其上装有两个压电换能器S1、S2和螺旋测微器，转动手轮可以改变S1和S2的位置，它们之间的距离可由标尺读出。 【原理与方法】 示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，用它能直接观察电压信号的波形，测定电压信号的幅度、频率等参数。一切能转化为电压信号的电学量(如电流、电功率、阻抗等)、非电学量(如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率等)以及它们随时间的变化过程，都可用示波器进行观察和研究。由于电子射线的惯性小，又能在荧光屏上显示可见的图像，所以示波器特别适合于观察与测量瞬时变化过程。 示波器的种类型号很多，一般分为单踪示波器和双踪示波器，功能也各不相同，但都是由电子示波管、衰减电路、放大电路、扫描与整步电路、触发器选择逻辑电路、电源等部分
示波器的使用实验报告 一、实验目的 二、1. 了解示波器的基本结构和工作原理，掌握示波器的调节和使用方法； 三、2. 学会利用双踪示波器观测电信号波形； 四、3. 学会利用双踪示波器观察李萨如图形，并利用其测量正弦信号的频率。 五、二、实验仪器 六、EE1642B型函数信号发生器、GDS-2062型双踪示波器、导线。 七、三、实验原理 双踪示波器包括两部分：示波管和控制示波管工作的电路。 1. 示波管 如下图所示，示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏。高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。X偏转板是垂直放置的两块电极。在Y 偏转板和X偏转板上分别加电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。 2. 双踪示波器的原理
双踪示波器控制电路主要包括：电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。 电子开关将两个待测的电压信号Y CH1和Y CH2周期性的轮流作用在Y偏转板上。由于视觉滞留效应，能在荧光屏上看到两个波形。 由示波器的原理功能方框图可见，被测信号电压加到示波器的Y轴输入端，经垂直放大电路加于示波管的垂直偏转板。示波管的水平偏转电压，虽然多数情况都采用锯齿电压（用于观察波形时），但有时也采用其它的外加电压（用于测量频率、相位差等时），因此在水平放大电路输入端有一个水平信号选择开关，以便按照需要选用示波器内部的锯齿波电压，或选用外加在X轴输入端上的其它电压来作为水平偏转电压。 此外，为了使荧光屏上显示的图形保持稳定，要求锯齿波电压信号的频率和被测信号的频率保持同步。这样，不仅要求锯齿波电压的频率能连续调节，而且在产生锯齿波的电路上还要输入一个同步信号。这样，对于只能产生连续扫描（即产生周而复始、连续不断的锯齿波）一种状态的简易示波器（如国产SB10型等示波器）而言，需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号，以牵制锯齿波的振荡频率。对于具有等待扫描功能（即平时不产生锯齿波，当被测信号来到时才产生一个锯齿波，进行一次扫描）功能的示波器（如国产ST-16型示波器、SR-8型双踪示波器等而言，需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号，使扫描过程与被测信号密切配合。为了适应各种需要，同步（或触发）信号可通过同步或触发信号选择开关来选择，通常来源有3个：①从垂直放大电路引来被测信号作为同步（或触发）信号，此信号称为“内同步”（或“内触发”）信号；②引入某种相关的外加信号为同步（或触发）信号，此信号称为“外同步”（或“外触发”）
实验二、示波器的调整与使用 【实验目的】 （1）了解示波器的结构和工作原理。 （2）熟悉示波器各旋钮功能。 （3）掌握示波器的基本调整方法。 （4）掌握用示波器观测信号的波形，学会用示波器测量电压、周期和频率。 【示波器的原理】（注意:有下划线的） 示波器显示随时间变化的电压，将它加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这个变化电场的电子运动情况随时间作相应地变化，从而通过电子在荧光屏上运动的轨迹反映出随时间变化的电压。 1. 示波器的结构 示波器由示波管、衰减放大输入系统、扫描信号发生器、触发同步系统和电源供给系统五个基本部分组成。 （1）示波管。示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成。示波管是一个全密封度真空的玻璃壳管，其结构如图3.9.1所示。（要作图） ① 电子枪。电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 、 第一阳极A 1和第二阳极A 2组成。 阴极K 是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被点 燃灯丝F 加热后向外发射电子，产生电子流。 栅极G 是一个顶端有一小孔的金属圆筒，套在阴 极外面，它的电位比阴极低，对阴极射来的电子起控 制作用，只有速度较大的电子才能穿过栅极小孔。因 此，通过调节栅极电位，可以改变通过栅极的电子数目，即控制电子到达荧光屏上的数目，而打在荧光屏的电子数目越多，则荧光屏上的光迹越亮。示波器面板上的“辉度”调节旋钮就是起这—作用的。 阳极A 1与A 2由开有小孔的圆筒组成。阳极电位比阴极电位高得多，电子流通过该区域可获得很高的速度，同时阳极区的不均匀电场还能将由栅极过来散开的电子流聚焦成一窄细的电子束，因此改变阳极电压可以调节电子束的聚焦程度。示波器面板上的“聚焦”旋钮起这一作用。 ② 偏转系统。偏转系统由两对相互垂直的可加电压的金属平板组成，即X 偏转板和Y 偏转板。 在两对偏转板上加上电压，当电子束通过偏转板时，在电场力的作用下发生偏转，即改变光点在荧光屏上的位置。 设计时保证了荧光屏上X 方向和Y 方向光点的位移正比于两对偏转板上所加的电压。 垂直偏转板电路有两条支路：一条用于输入机外电压信号，加在Y 偏转板上；另一条用于校准仪器或观察机内方波信号，机内方波信号直接输入“Y 放大器”，经放大后加到Y 偏转板上。 水平偏转板的电路同样有两条支路：一条用于输入外界电压信号或同步信号，加在X 偏转板上；另一条用来将机内扫描信号经放大后加在X 偏转板上。 ③ 荧光屏。荧光屏位于阴极射线管前端的玻璃屏内表面，涂有发光物质。当高速运动的电子打在上面，其动能被发光物质吸收而发光，在电子轰击停止后， 发光仍维持一段时间，称为余 示波管的结构 图3.9.1 F —灯丝；K —阴极；G —控制栅极；A 1—第一阳极； A 2—第二阳极；Y —竖直偏转板；X —水平偏转板
示波器的调整和使用 【实验目的】 （1）了解示波器的结构和工作原理。 （2）熟悉示波器各旋钮功能。 （3）掌握示波器的基本调整方法。 （4）掌握用示波器观测信号的波形，学会用示波器测量电压、频率和相位。 【示波器的原理】 示波器显示随时间变化的电压，将它加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这个变化电场的电子运动情况随时间作相应地变化，从而通过电子在荧光屏上运动的轨迹反映出随时间变化的电压。 1. 示波器的结构 示波器由示波管、衰减放大输入系统、扫描信号发生器、触发同步系统和电源供给系统五个基本部分组成。双踪示波器的结构方框图如图3.9.1所示。 示波器方框图 图3.9.1 （1）示波管。示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成。示波管是一个全密封度真空的玻璃壳管，其结构如图3.9.2所示。 ① 电子枪。电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 、 第一阳极A 1和第二阳极A 2组成。 阴极K 是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被点 燃灯丝F 加热后向外发射电子。 栅极G 是一个顶端有一小孔的金属圆筒，套在阴 极外面，它的电位比阴极低，对阴极射来的电子起控 制作用，只有速度较大的电子才能穿过栅极小孔。因 此，通过调节栅极电位，可以改变通过栅极的电子数 目，即控制电子到达荧光屏上的数目，而打在荧光屏 的电子数目越多，则荧光屏上的光迹越亮。示波器面 板上的“辉度”调节旋钮就是起这—作用的。 阳极A 1与A 2由开有小孔的圆筒组成。阳极电位比阴极电位高得多，电子流通过该区域可获得很高的速度，同时阳极区的不均匀电场还能将由栅极过来散开的电子流聚焦成一窄细的电子束，因此改变阳极电压可以调节电子束的聚焦程度。示波器面板上的“聚焦”旋钮起这一作用。 ② 偏转系统。偏转系统由两对相互垂直的可加电压的金属平板组成，即X 偏转板和Y 偏 示波管的结构 图3.9.2 F —灯丝；K —阴极；G —控制栅极；A 1—第一阳极； A 2—第二阳极；Y —竖直偏转板；X —水平偏转板
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用 【实验目的】 1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。 2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。 3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。 4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。 【实验仪器】 1. 示波器DS5042型，1台。 2. 函数信号发生器DG1022型，1台。 3. 电缆线（BNC 型插头），2条。 【实验内容与步骤】 1. 利用示波器观测信号的电压和频率 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-1所示的正余弦波形，显示在示波屏上。 图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形 学生姓名/学号 指导教师 上课时间 第 周 节
（2）用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表 表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量 电压参数（V）时间参数 峰峰值最大值最小值频率（Hz）周期（ms）正弦信号 3sin(200πt) 余弦信号 3cos(200πt) 2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形，调节并正确显示在示波屏上。 图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形 3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形 （1）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。 （2）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
大学物理实验报告 实验名称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 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。 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。 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 h a U p p ?=-， 1)(-?=l b f 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μs/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
数字示波器及其简单原理图 数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO）数字荧光示波器（DP09、混合信 号示波器（MSO9和米样示波器。 数字式存储示波器与传统的模拟示波器相比，其利用数字电路和微处理器来增强对信号的处理能力、显示能力以及模拟示波器没有的存储能力。数字示波器的基本工 作原理如上图所示当信号通过垂直输入衰减和放大器后，到达模-数转换器（ADC。ADC 将模拟输入信号的电平转换成数字量，并将其放到存贮器中。存储该值得速度由触发电路和石英晶振时基信号来决定。数字处理器可以在固定的时间间隔内进行离散信号的幅值采样。接下来，数字示波器的微处理器将存储的信号读出并同时对其进行数字信号处理，并将处理过的信号送到数-模转换器（DAC、，然后DAC的输出信号去驱动垂直偏转放大器。DAC也需要一个数字信号存储的时钟，并用此驱动水平偏转放大器。与模拟示波器类似的，在垂直放大器和水平放大器两个信号的共同驱动下，完成待测波形的测量结果显示。数字存储示波器显示的是上一次触发后采集的存储在示波器内存中的波形，这种示波器不能实时显示波形信息。其他几种数字示波器的特点，请参考相关书籍。
Agile nt DSO-X 2002A 型数字示波器面板介绍 Rm — "P SiD (l#~j a o o o a 二 Mr 强 ； A T ef kiLol&￡i^ li^fiiu]\'ioan Svaixli | Analiif] PnOi 伽 Fui￡ Dto-X :ua ；A [*■4■討心十!?山皿町 p . * 3 ? ? ? 山唤附■血品 1 lnlensity(^fe ) 2 Entry HW 3 LCD^TF ◎IWI 控制 S 河南科技大学实验教学教案 课程名称大学物理实验A 指导教师李海生 河南科技大学实验教学教案首页 预习及实验课前提问： 1．示波器中第一阳极和第二阳极的作用分别是什么？ 解答：第二阳极电位比第一阳极高，当第一阳极与第二阳极间电位差调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，使屏上光斑成为明亮、清晰的小圆点，面板上的“聚焦”旋钮是用来调节第一阳极电位的，所以，第一阳极又称为聚焦阳极。第二阳极称为加速阳极。有些示波器还有“辅助聚焦”旋钮，是用来调节第二阳极电位的。 2．锯齿波如何形成？ 解答：如果只在竖直偏转板上加一交变的正弦电压，则电子束的亮点将随电压的变化在竖直方向来回运动，如果电压频率较高，则看到的将是一条竖直亮线。要显示出波形，必须同时在水平偏转板上加一个扫描电压，使电子束的亮点同时沿着水平方向拉开。这种扫描电压的特点是电压随时间成线性关系增加到最大值，然后突然回到最小，此后再重复地变化。扫描电压随时间变化的关系曲线形同“锯齿”，故称“锯齿波”。 3．扫描图形在荧光屏上显示向左或向右移动的波形，为什么？如何使其稳定？ 解答：要在示波器荧屏上获得稳定的波形，被测信号的频率Y f 必须为扫描电压（锯齿波）频率X f 的整数（N ）倍，即有 X Y Nf f ，如果被测信号与锯齿波两者频率不满足上述整倍数的关系，每次扫描显示的图形就不能重合，结果荧光屏上呈现向左或向右移动的波形，这样就难以对信号进行观察和测量。必须设法调节使两者频率自动保持整数比。 实验原理： 示波器的结构主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步电路等组成。示波管是示波器的心脏部分，它是由电子枪、偏转系统、荧光屏构成。从电子枪发射出的电子束，经过加速电极和聚焦电极打到荧光屏上，形成一亮点。在偏转板上加适当电压，电子束的运动方向将发生偏转。当在y 板上加一交变信号时，在屏上将看到一条竖直亮线。若要观察交变信号的波形，需在x 板上加一锯齿波(扫描)电压，此电压由示波器内部提供。由于采用触发扫描方式，使得每一次扫描的起点位置都相同，因而得到的波形是稳定的。若在x 板和y 板上分别加上正弦信号，当他们的频率比为整数比时，屏上显示的稳定波形称为李萨如图形。频率比不同，李萨如图形的形状也不同。该图形在水平方向的切点数x n 和图形在垂直方向的切点数y n 与频率之间存在下列规律： 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 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。 成 绩 教师签字 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。 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。 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 h a U p p ?=-， 1)(-?=l b f 示波器的调节和使用 我们以型号为YB4300系列的双踪示波器为例说明其一般使用方法。YB4300系列双踪示 波器的型号根据频率不同主要有YB4320G 、YB4340G 、YB4360G 。 一、示波器的调节和使用 示波器有多种型号，面板形状也各不相同，但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波 器的使用，首先应该了解示波器面板上各个旋钮的功能。本书以YB4320G 型示波器为例进行 说明，如图1所示。该示波器的前面板如图2所示，各部分功能介绍如下： 1、主机电源 （9）电源开关(POWER)：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源 开关键，接通电源。 （8）电源指示灯:电源接通时，指示灯亮。 图1 YB4320G 型示波器外形结构 图2 YB4320G 型示波器操作面板示意图 （2）辉度控制(INTENSITY)：顺时针方向旋转旋钮，扫描线辉度增加。 （4）聚焦控制(FOCUS)：用辉度控制钮将亮度调至合适的标准，然后调节聚焦控制钮直至光迹达到最清晰的程度。虽然调节亮度时，聚焦电路可自动调节，但聚焦有时也会轻微变化，如果出现这种情况，需重新调节聚焦旋钮。 （5）基线旋转(TRACE ROTATION)：用于调节扫描线使其和水平刻度线平行，以克服外磁场变化带来的基线倾斜，需要使用螺丝刀调节。 （45）显示屏：仪器的测量显示最终端。 （3）延迟扫描辉度控制钮（B INTEN）：顺时针方向旋转此钮，增加延迟扫描B显示光迹亮度。 （1）校准信号输出端子（CAL） 2、垂直方向部分（VERTICAL） （13）通道1输入端[CH1 INPUT（X）]：被测信号由此输入y1通道。当示波器在X-Y 方式时，输入到此端的信号作为X轴信号。 （17）通道2输入端[CH2 INPUT（X）]：被测信号由此输入y2通道。当示波器在X-Y 方式时，输入到此端的信号作为Y轴信号。 （11）、（12）、（16）、（18）交流-直流-接地（AC、DC、GND）： 输入信号与放大器连接方式选择开关： 交流（AC）：放大器输入端与信号连接由电容器来耦合； 接地（GND）：输入信号与放大器断开，放大器的输入端接地。 直流（DC）：放大器输入与信号输入端直接耦合。 （10）、（15）衰减器开关（VOLTS/DIV） 用于选择垂直偏转系数，共12档。如果使用的是10:1的探极，计算时将幅度×10。 （14）、（19）垂直微调旋钮（VARIBLE） 垂直微调用于连续改变电压偏转系数，此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。将旋钮逆时针旋转到底，垂直方向的灵敏度下降到2.5倍以上。 （44）断续工作方式开关 CH1 CH2二个通告按断续方式工作，断续频率为250kHz，适用于低扫速。 （43）、（40）垂直移位（POSITION） 调节光迹在屏幕中的垂直位置。 （42）垂直方式工作开关(VERTICAL MODE) 用于选择垂直偏转系统的工作方式 通道1选择（CH1）：屏幕上仅显示CH1的信号； 通道2选择（CH2）：屏幕上仅显示CH2的信号； 双踪选择（DUAL）：屏幕上显示双踪，自动以交替或断续方式，同时显示CH1和CH2上的信号； 叠加（ADD）：显示CH1和CH2输入信号的代数和。 （39）CH2极性开关（INVERT）：按此开关时CH2显示反相信号。 （48）CH1信号输出端（CH1 OUTPUT）：输出约100mV/div的通道1信号。当输出端接50Ω匹配终端时，信号衰减一半，约50mV/div，该功能可用于频率计显示等。 3、水平方向部分（HORIZONTAL） （20）主扫描时间系数选择开关（TIME/DIY） 用于选择扫描时间因数，从0.1μs～0.5s/div范围共20档。 （24）扫描微调控制键（VARIBLE） 此旋钮以顺时方针方向旋转到底时，处于校准位置，扫描由Time/div开关指示。 清华大学实验报告 系别：机械工程系班号：机械72班姓名：车德梦（同组姓名：）作实验日期2008年11月19日教师评定： 实验3.12 示波器的原理和使用 一、示波器的原理 示波器的规格和型号很多，就其显示方式来说主要有阴极射线示波管和液晶显示两种。阴极射线示波器一般都包括示波管（阴极射线管，CRT）、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。 1．示波管的基本结构 示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。 （1）电子枪：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和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。控制栅极是野鸽顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制 作用，只有初速度较大的电子才能穿过其顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。可以通过调节札记电位来控制射向荧光屏的电子流密度从而改变荧光屏的光斑亮度。当控制栅极、第一阳极和第二阳极三者的电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦的作用，所以第一阳极也称聚焦阳极，第二阳极电位更高，又称加速阳极。 （2）偏转系统：它有两队互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板和一对水平偏转板，加以适当电压可以使电子束运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置发生改变。 （3）荧光屏：屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同，发光过程的延续时间（一般成为余辉时间）也不同。在性能好的示波管中，荧光屏玻璃内表面上直接刻有坐标刻度，供测定光点位置用。荧光粉紧贴坐标刻度以消除视差，光点位置可测得准确。 2．示波器显示波形的原理 如果在竖直偏转板上加一交变的正弦电压，同时在水平偏转板上加一扫描电压（锯齿波电压），电子受竖直、水平两个方向的力的作用，电子的运动是相互垂直的运动的合成。当锯齿波电压与正弦电压的变化周期相等时，在荧光屏上将能显示出完整周期的所加正弦电压的波形图。 3．同步的概念 如果正弦波和锯齿波电压的周期稍不同，屏上出现的将是一移动着的不稳定图形。如果T x稍小于T y，屏上显示的波形每次都不重叠，好像波形在向右移动。同理，如果T x比T y稍大，则好像在向左移动。以上描述的情况在示波器使用过程中经常会出现。其原因是扫描电压的周期与被测信号的周期不相等或不呈整数倍，以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。 为了获得一定数量的完整周期波形，示波器上设有“TIME/DIV”（时间分度）调解旋钮，用来调节锯齿波电压的周期T x（或频率f x），使之与被侧信号的周期T y（或频率f y）呈合适的关系，从而，在示波器屏上得到所需数目的完整的被测波形。 输入Y轴的被测信号与示波器内部的锯齿波电压是互相独立的。由于环境或其它因素的影响，它们的周期会发生微小的改变。为此示波期内装有扫描同步装置，在适当调节后，让锯齿波电压的扫描起点自动跟着被测信号改变，这就称为整步（或同步）。调节示波器面板上的“TRIG LEVER（触发电平）”一般能使波形稳定下来。 4．利萨如图形的基本原理 如果示波器的X和Y输入时频率相同或者简单整数比的两个正弦电压，则屏上的光点将呈现特殊形状的轨迹，这种轨迹图形称为利萨如图形。如果做一个限制光点x、y方向变化范围的假象方框，则图形与此框相切时，横边上的切点数n x与竖边上的切点数n y 之比恰好是Y和X输入的两正弦信号的频率之比。若出现有端点与假想边框相接时，，应把一个端点计为半个切点。所以利用利萨如图形可以方便地比较出两个正弦信号的频率。若已知其中一个信号的频率，数出图上的切点数n x和n y，便可算出另一待测信号的频率。 实验十示波器的原理和使用 示波器是电工、电子、计算机等设备设计、调试和维修中使用得最广泛、功能最强大的电子测量仪器之一，它可以把原来肉眼看不见的变化电压变换成可见的图像，使人们可以直接观察电信号波形高速变化的情况，研究它们的瞬间变化过程。在科学研究和工农业生产中，示波器被广泛地用来测定电信号的幅度、周期、频率和位相等各种参数。通过各种传感器，示波器还可用来观察各种物理量、化学量、生物量等高速变化的过程，成为科学研究和生产活动中强有力的检测工具。 【实验目的】 （1）了解示波器的基本结构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。 （2）学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。 （3）学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1所示的几个基本组成部分：示波管（又称阴极射线管，cathode ray tube，简称CRT）、垂直放大电路（Y放大）、水平放大电路（X放大）、扫描信号发生电路（锯齿波发生器）、自检标准信号发生电路（自检信号）、触发同步电路、电源等。 Y X轴输入 图1 示波器基本组成框图 1. 示波管的基本结构 示波管的基本结构如图2所示。主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，全都密封在玻璃壳体内，里面抽成高真空。 （1）电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和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。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下射向荧光屏。示波器面板上的“辉度”调整就是通过调节栅极电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了荧光屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，所以，第一阳极也称聚焦阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调节，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚焦”，实际是调节第二阳极电位。 （2）偏转系统：它由两对互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板，一对水平偏转板。在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置也发生改变。 （3）荧光屏：荧光屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同，发光过程的延续时间（一般称为余辉时间）也不同。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板，供测定光点的位置用。在性能较好的示波管中，将刻度线直接刻在荧光屏玻璃内表面上，使之与荧光粉紧贴在一起以消除视差，光点位置可测得更准。 图2 示波管结构图 H-灯丝K-阴极G1，G2- 控制栅极A1-第一阳极A2-第二阳极Y-竖直偏转板X-水平偏转板 2. 波形显示原理 （1）仅在垂直偏转板（Y偏转板）加一正弦交变电压：如果仅在Y偏转板加一正弦交变电压，则电子束所产生的亮点随电压的变化在y方向来回运动，如果电压频率较高，由于人眼的视觉暂留现象，则看到的是一条竖直亮线，其长度与正弦信号电压的峰-峰值成正比，如图3所示。 （2）仅在水平偏转板加一扫描（锯齿）电压：为了能使y方向所加的随时间t变化的信号电压U y(t)在空间展开，需在水平方向形成一时间轴。这一t轴可通过在水平偏转板加一如图4所示的锯齿电压U x(t)，由于该电压在0～1时间内电压随时间成线性关系达到最大值，使电子束在荧光屏上产生的亮点随时间线性水平移动，最后到达荧光屏的最右端。在1～2时间内（最理想情况是该时间为零）U x(t)突然回到起点（即亮点回到荧光屏的最左端）。如此重复变化，若频率足够高的话，则在荧光屏上形成了一条如图4所示的水平亮线，即t轴。 常规显示波形：如果在Y偏转板加一正电压（实际上任何所想观察的波形均可）同时在X偏转板加一锯齿电压，电子束受竖直、水平两个方向的力的作用下，电子的运动是两相互垂直运动的合成。当两电压周期具有合适的关系时，在荧光屏上将能显示出所加正弦电压完整周期的波形图。如图5所示。示波器的工作原理与使用
示波器的原理和使用实验报告
示波器的调节和使用
示波器的原理和使用
实验二十六示波器的原理和使用
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