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实验12示波器的使用

实验六示波器的使用

示波器是一种用途广泛的电子测量仪器,用它能直接观察电信号的波形,也能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差。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。借助示波器我们可以直观地“看到”电路各点的状态。示波器的扫描方式是一个可以看到波形的“电压表”;X-Y方式可以观察两个电子信号的垂直方向的合成,因此示波器是电子工作者的重要工具。

实验目的

1.了解通用示波器的结构和工作原理,掌握各个旋钮的作用和使用方法;

2.学会音频信号发生器的使用方法;

3.学会用示波器观察波形以及测量信号的电压、频率和位相差;

实验仪器示波器、信号发生器等

实验原理

电子示波器(简称示波器)是一种能将随时间变化的电压信号直观的显示在

荧光屏上的仪器。示波器由示波管、Y轴系统、X轴系统等组成。图6-1是示波

图6-1示波器的原理框图

器的原理框图。

1.示波器的聚焦和偏转原理

示波器中用于显示波形的真空玻璃管叫阴极射线管,简称示波管。如图6-2所示。示波管的正面是一个涂有荧光物质的圆形屏,当管中的高速运动电子打上去时,就会发出荧光。一般的示波器都是热阴极:阴极由灯丝通电加热后,阴极上的电子由于热运动而脱离出阴极,称为热激发。由于示波器中的第二阳极电压比阴极高上千伏特。因此,电子被加速后轰击到荧光屏上,使该处的荧光物质发光。

(1)辉度

设电子由阴极热激发时的速度为V 0,电子到达第二阳极的速度为V 2 ,阴极和阳极之间的电压为U 2,则有

22

0222

121eU mv mv =- 式中m 是电子的质量,且v 0<

eU m 2

2=

为了控制电子束轰击荧光屏上的强度,也就是控制单位时间轰击荧光屏的电

图6-2示波管结构示意

子数目,在阳极前面加一个零到几十伏特的调制极,其形状是一个开有小孔的金属罩,由于调制极电位比阴极要低,而且调制极的电位越低,穿过金属罩小孔的电子越少,亮度越弱。调节调制极的电位,就能够改变荧光屏上光斑的亮度,这就是面板上“辉度”旋钮的作用。

(2)电聚焦

在两个第二阳极A2之间设有一个特殊形状的第一阳极,给第一阳极加上比第二阳极低的电位(例如第二阳极1200V,第一阳极255V),由于第一阳极和第二阳极之间有电位差,其特殊形状的电极构成电子透镜,如光学透镜能会聚光一样,电子透镜能会聚射向荧光屏的电子束。电子透镜聚焦条件由第二阳极A2上的电位U2和第一阳极A1上的电位U1之比决定,调节聚焦U1和辅助聚焦U2就是调节两电位之比,这就是示波器的电聚焦原理。

(3)电偏转

由阴极热激发的电子经第二阳极加速后,在到达荧光屏之前,还要经过由水平偏转极板和垂直偏转极板所围成的空间。在偏转极板上加上几十伏特的偏转电压。当电子穿过偏转极中间时,由于受电场力的作用而使电子束偏离直线。偏转电压越大,电场力越大,荧光屏上的亮点偏离荧光屏中心越远,这就是电偏转原理。

2.示波器的扫描原理

如果只在竖直偏转

板(Y轴)上加一正弦波

电压,则电子束将随电压

的变化只在竖直方向上

往复运动,由荧光屏上看

到的是一条竖直亮线。如图6-3所示。

要能显示波形,必须同时在水平偏转板加一扫描电压,使电子束的亮点沿水平方

向拉开。这种扫描电

压的特点应是: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

再重复变化。这种扫

描电压随时间变化

的关系曲线形同“锯

齿”,故称为“锯齿波电压”,如图6-4所示。如果只在水平偏转板上(X轴)加上这样的锯齿波电压,则电子束随电压的变化只在水平方向上往复运动,由荧光屏上看到的是一条水平亮线。如图6-4所示为只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形。

如果在竖直偏转板上(Y轴)加正弦波电压,同时在水平偏转板上(X轴)加锯齿波电压,电子束同时受竖直和水平两个方向电场力的作用,电子的运动是两互相垂直运动的合成。当锯齿波电压与正弦电压变化周期相等时,在荧光屏上能显示完整周期

的正弦波电压的

波形图,如图6-5

所示为示波器显

示正弦波形的原

理图。

(1)连续扫

如果正弦波

和锯齿波电压的

周期稍有不同,屏上出现的是移动着的不稳定图形。这种情况可以用图6-6说明:设X 轴加的锯齿波电压的周期T X 比Y 偏转板上的正弦波电压周期T Y 稍小。比如T X /T Y =7/8,在第一扫描周期(第一个锯齿波)内,屏上显示正弦信号0-4点之间的曲线段;在第二周期(第二个锯齿波)内,显示4-8点之间的曲线段;在第三周期(第三个锯齿波)内,显示8-11点之间的曲线段。其中第一个曲线段的结束和第二个曲线段的起点对应相同的Y 偏转电压。第二曲线段的尾部和第三曲线段的起点对应相同的Y 偏转板电压。这样,在屏上显示的波形不重迭,好象波形在向右移动。如果T X 和T Y 差别稍大一些,一个一个的波形由于荧光屏的余辉和人眼的视觉暂留,看到的是多个波形在屏上的迭加结果。其原因是扫描电压的周期T X 与被测信号的周期T Y 不相等或不成整数倍关系,以致于每次扫描的起点在Y 轴上不相同。

为了获得稳定波形(单一波形),每次扫描在Y 轴上应有相同的起点。在连续扫描中,锯齿波的周期称为扫描周期,扫描周期T X 和Y 轴上被测信号周期T Y 之间应满足Y X nT T =(n 是整数)

在示波器上设有扫描范围和扫描微调以及整步调节,用来调节T X ,使之满足

Y X nT T = 。从而在示波器上得到完全重迭的波形,看到的是单一稳定的波形。

称之为同步扫描。

上面所述的X 轴锯齿波是一个紧接一个产生的,称为连续扫描方式。

(2)触发扫描方式 为了获得稳定波形(单一波形),每次扫描在Y 轴上应有相同的起点。在示波器的扫

描方式中,另一种称为触发扫描方式:在触发扫描方式中,X 轴所加的锯齿波电压U X 和Y 轴所加的待测电压U Y 之间的关系如图6-7所示。在触发扫描中。锯齿波的起点由被测信号的某一斜率和电平点触发产生,一个锯齿波显示一屏,一个锯齿波结束后,等候待测信号U Y 相同的斜率和电平点再次触发产生下一个锯齿波。由于每屏波形起点对应待测信号U Y 相同的斜率和电平(每屏有相同的起点),所以波形自然稳定(各屏重迭)。

3.X -Y 方式:李萨如图形 如果示波器的X 轴和Y 轴输入是频率相同或成整数比的两个正弦电压,则屏上将呈现特殊形状的光点的轨迹,这种轨迹称为李萨如图形。频率比不同时,将形成不同的李萨如图形。图6-8所示的是频率比成简单整数比的几组李萨如图形。从图形

中可总结出如下规律:y x y x n n f f :: ,其中x n 为水平线与轨迹相切的切点数,y n 为竖直线与轨迹相切的切点数。利用李萨如图形能方便准确地比较两交变信号的频率。

4.示波器的测量原理

示波器除了能直观地显示之外,其测量内容可归结为两类:电压和时间的测量,而电压和时间的测量最后都归结为屏上波形长度的测量。

(1)电压的测量

示波器屏上光点Y 轴偏转距离D Y 正比于输入电压U Y ,比例系数K Y 称为电压偏转因数,有D Y =K Y U Y ,Y 轴电压偏转因数K Y 的单位为:V /div 。

例如:测电压峰—峰值时,峰-峰值占了3.6div,V/div档用0.1V/div,输入端用了10:l衰减探头,则V p-p=0.1V/div×3.6div×10=3.6V。

(2)时间的测量

在触发扫描方式的示波器中,每个锯齿波的长度是确定的(在连续扫描方式中锯齿波的长度不确定),也就是说,在触发扫描方式的示波器中,每一屏的时间是确定的。利用波形在X轴上的长度,可以测量屏上波形两点之间的时间间隔。在触发扫描方式时,示波器屏上光点X轴偏转距离D X正比于时间t,比例系数K S称为时基因数,有D X=K S t,时基因数K S的单位为:s/div。

例如:波形在X轴上的长度是4div,t/div档为2ms/div,则波形的周期:T=2ms/div×4div=8ms

在触发扫描方式的示波器中,一般在出厂时Y轴的电压偏转因数和X轴扫描的时基因数都已标定了。

实验步骤

1.熟悉示波器上各开关、旋钮的作用。

接通电源,打开“电源”开关,指示灯亮,等待电子管预热一分钟左右,荧光屏上出现亮点。

调亮度旋钮“*”,使亮度适中,注意不应使亮度过强,更不能使强亮斑集中于一点,以免灼毁荧光屏。

调节聚焦“”和辅助聚焦“”旋钮,使亮斑成为小圆点(在X轴和Y 轴均无信号输入的情况下)。

调节Y轴位移“↑↓”和X轴位移“”旋钮,使亮点上下左右适中。

2.观察波形

将“电平”旋钮旋到“自动”位置,亮点展成一条横线。

调节低频信号发生器的输出幅度,用晶体管毫伏表测量它的有效值,使为1.00伏(或从低频信号发生器面板上的电压表读出)。然后接到示波器的“Y轴输

入”。

将耦合开关指向“AC ”,触发信号开关(或整步选择)指向“内+”或“内-”,荧光屏上就出现规则不稳定的波形。

再调节“v/div ”旋钮(或Y 轴增幅和Y 轴衰减),使波形幅度合适;调节“t/div ”旋钮(或扫描范围),使波形宽度合适(有2至3个宽整波形)。此时,波形可能走动,调节“电平”(或整步调节和扫描微调)使波形稳定。

改变几次低频信号发生器的输出幅度和频率,再调出n 个稳定波形。 3.测量电压

测交流电压,调出待测电压的稳定波形,读出波形的波峰到波谷所占的分度和此时v/div 档级的标称值,由此求得波形电压的峰----峰值。换算为有效值。

4.测量频率

(1)先测出周期,然后得到频率。调出待测周期信号的稳定波形,读出波形一个周期所占的分度和此时t/div 档级的标称值,由此求得周期和频率。并与低频信号发生器输出的频率相比较。

(2)利用李萨如图测量频率。

从X 轴输入已知频率信号,从Y 轴输入待测频率y f ,调节有关旋钮,并逐渐改变y 轴的输入频率y f ,使3:23:12:1:、、=y x f f ,算出y f ,并与低频信号发生器上的频率示值相比较。

5.测量两个正弦波的相位差

根据李萨如图形可以计算出相位差,如图6-9所示。 令t a y ωsin =

)sin(θω+=t b x

则y 与x 的相位差为θ.假定波形在X 轴线上的截距为2x 0,则对X 轴上的P 点

b

x b

x b t b x t t a y 000arcsin

arcsin

sin )sin(0

sin -=+====πθθθωωω和=则所以

预习思考题

1.示波器有哪些主要部分组成,其主要作用是什么?

2.用示波器观察波形的主要步骤是什么? 3.怎样用示波器测电压、频率。

复习思考题

1.简要写出示波器面板上各旋钮的作用.

2.示波器能否精确测量电压、周期、频率和相位差?为什么?示波器的真正功能是什么?

图6-9 相位差的计算

附录ST-16型示波器简介

开,电源开关:当此开关指向“开”时,指示灯灯亮,经预热一段时间后,仪器即可正常工作。

★,辉度调节装置:它可以改变辉度的亮暗。

⊙,聚焦调节装置:用以调节示波管中电子束的焦距,使其焦点恰好会聚在

-/ 屏幕上,此时显现的光点应成为清晰的圆点。

○,辅助聚焦:用以控制光点在有效工作面内的任何位置散焦最小,通常与聚焦调节装置同时配合协调使用。

↑↓,垂直位移:用以调节屏幕上光点或信号波形在竖直方向上的位置。

,水平位移:用以调节屏幕上光点或信号波形在水平方向上的位置。

Y:垂直放大系统的输入插座。

垂直微调,用以连续改变垂直放大器增益。

V/div(垂直粗调),垂直输入灵敏度步进式选择开关:可根据被测信号的电压幅度,选择适当的档级位置,以利观测。当“微调”旋钮位于校准位置时,“V/div”档级的标称值即可视为示波器垂直输入的灵敏度。第一档级的“”为100mv的方波信号,供垂直输入灵敏度和水平时基扫速校准之用。

扫描微调,用以连续调节时基扫描速度。

t/div,时基扫速步进式选择开关:可根据被测信号频率的高低,选择适当的档级以利观察。当扫速“微调”旋针位于校准位置时,“t/div”档级的标称值即可视为时基扫描速度。

电平,用以调节触发信号波形上触发点的相应电平值,使在这一电平上启动扫描。若将“电平”旋至满度到“自动”,此时扫描电路处于自激状态。扫描电路在没有触发信号输入的情况下,也能自动进行扫描。

X•外触发,为水平信号或外触发信号的输入端。

DC⊥AC,垂直被测信号输入耦合方式转换开关“DC”输入端处于直流耦合状态;“AC”输入端处于交流耦合状态,此时被测信号中的直流分量被隔断,“⊥”输入端处于接地状态。

+ - X 外接,触发信号极性开关。

内电视场外,触发信号源选择开关。

示波器的使用

示波器的使用 示波器是一种显示各种电压波形的仪器,它利用被测信号产生的电场对示波管中电子运动的影响来反映被测信号电压的瞬变过程。由于电子质量、惯性小,荷质比大,因此它具有较宽的频率响应,用以观察变化极快的电压瞬变过程,因而它具有较广的应用范围。一切能转换为电压信号的电学量(如电流、电功率、阻抗等)和非电学量(如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率等),其随时间的瞬变过程都可以用示波器进行观察和测量分析。 【实验目的】 1.了解示波器的基本结构,熟悉示波器的调节和使用。 2.学习用示波器观察电压波形和李萨茹图形。 3.学习用示波器测量电讯号的方法。 【实验原理】 1.示波器的基本结构及其简单工作原理 示波器有示波管、扫描发生器、同步电路、水平轴及垂直轴放大器和电源供给五部分组成,下面分别介绍。 图14-1 示波器基本结构图 (1).示波管 示波管是示波器进行图形显示的核心部分,在一个抽成高真空的玻璃泡中,装有各种电极(图14─2),按其功能可分为三部分。 1).电子枪。用以产生定向移动的高速电子,它包括三个电极: ①.热阴极板。是一个罩在灯丝外面的小金属圆筒,其前端涂有氧化物,当灯丝中通入电流时,阴极板受热而发射电子,并形成电子流。 ②.控制栅极板(辉度调节)。是一个前端开有小孔的金属圆筒,罩在阴极板的外侧,电子可从小孔中通过,在工作时栅极板电势低于阴极板电势,即调节栅极板电势的高低可以控制到达荧光屏的电子流强度,使屏上光点的亮度发生变化,也就是“辉度调节”。 ③.阳极板(聚焦调节)。也是一个前端开有小孔的金属圆筒,阳极板上加有高压(约1000V),且其区域内的电场不均匀。一是使电子流获得高速,二是将由栅极板过来的已散开的电子流聚焦成一很窄细的电子束。改变阳极板的电压可以调节电子束的聚焦程度,即荧光屏上光点的大小,称为“聚焦调节”。

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 Braun

1、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 ? 10 5 1、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 8 6 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

示波器使用方法步骤

示波器使用方法步骤 示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。示波器种类、型号很多,功能也不同,这些示波器使用方法大同小异。小编通过整理示波器使用方法,简单的给出示波器使用方法中最基本的操作,希望能给大家带来帮助。 示波器使用方法简介 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。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 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。 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。 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。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)。 2)时基选择(TIME/DIV)和微调 时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现,按1、2、5方式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档,光点在屏上移动一格代表时间值1μS。

大物实验示波器的使用实验报告

大物实验示波器的使用实验报告实验报告:大物实验示波器的使用 一、实验目的: 1.掌握示波器的基本使用方法和操作规程 2.了解示波器在电路分析中的作用和重要性 3.熟悉并掌握示波器的各种基础参数的含义及其测量方法 二、实验器材: 1.示波器 2.信号源 3.电缆、万用表等附件 三、实验原理: 示波器是一种将电路中的信号转化为波形显示在示波器屏幕上的仪器。它通过采样电路将输入的电信号转换为波形信号,经过放大、滤波等处理,最终将波形显示在示波器的屏幕上。示波器

的主要参数包括:频率范围、采样率、灵敏度、带宽等,这些参数对于电路分析和测试有着非常重要的意义。 四、实验步骤: 1.将信号源的正负极分别连接示波器的输入端和地端 2.打开示波器电源,调整亮度和对比度,使屏幕显示清晰 3.进入示波器菜单,设置好所需的参数,包括时间/电压基准、触发方式、扫描方式等 4.根据实验要求调整信号源的输出信号,调整频率、幅度等参数,产生所需的波形 5.观察示波器屏幕上的波形,根据波形的特征和参数,进行分析和记录 五、实验结果与分析: 通过实验,我们成功地掌握了示波器的基础使用方法,了解了示波器在电路分析中的重要性。在实验中,我们观察了不同波形下的示波器参数和特征,比如幅值、周期、频率等。通过对波形的分析,我们可以得出一些有用的结论和判断,比如电路的稳定性、频率响应等。

六、实验感想: 本次实验使我们更加深入地了解了电路中信号传输与处理的基 本原理,提高了我们对示波器的使用技能和能力。同时,实验也 让我们意识到,电路分析需要细心、耐心和全面性的思维,需要 将所学的理论知识与实际操作相结合,才能得到更准确的结果和 结论。 七、实验注意事项: 1.操作时一定要注意电路的安全问题,避免造成触电等意外事 故 2.在接线和操作示波器时,应按照正确的步骤和顺序进行 3.合理设置示波器的参数,并针对性地调整信号源的输出参数,避免产生干扰或信号失真等问题 4.在实验结果分析中,要进行合理的数据处理和结论推断,避 免简单地描述波形,缺乏实际意义。

示波器物理实验报告(共8篇)

篇一:示波器使用大学物理实验报告 《示波器的使用》实验报告 【实验目的】 1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合; 2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率;【实验仪器】 1、双踪示波器 gos-6021型 1台 2、函数信号发生器 yb1602型 1台 3、连接线示波器专用 2根 [实验原理] 示波器由示波管、扫描同步系统、y轴和x轴放大系统和电源四部分组成,图片已关闭显示,点此查看 1、示波管 如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。 示波管结构简图示波管内的偏转板 2、扫描与同步的作用 如果在x轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如图图片已关闭显示,点此查看 1 图扫描的作用及其显示 如果在y轴偏转板上加正弦电压,而x轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如图图片已关闭显示,点此查看 如果在y轴偏转板上加正弦电压,又在x轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。由此可见: (1)要想看到y轴偏转板电压的图形,必须加上x轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波。 (2)要使显示的波形稳定,y轴偏转板电压频率与x轴偏转板电压频率的比值必须是整数,即: fy ?n n=1,2,3, fx 示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。为此,在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为“同步”。在人工调节到接近满足式频率整数倍时的条件下,再加入“同步”的作用,扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。 (1)如果y轴加正弦电压,x轴也加正弦扫描电压,得出的图形将是李萨如图形,如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令fy、fx分别代表y轴和x轴电压的频率,nx 代表x方向的切线和图形相切的切点数,ny代表y方向的切线和图形相切的切点数,则有图片已关闭显示,点此查看 2 fyfx ?

大学物理实验——示波器的使用实验报告

实验示波器的原理与使用 实验者姓名:XXX 同组者姓名:XXX 实验日期:一、实验目的 1、了解示波器的基本结构和工作原理。 2、利用示波器观察测量正弦波、方波、锯齿波的振幅、频率。 3、观察电子束垂直正弦振动合成的轨迹(李萨如图形)并测定正弦振动频率比。 二、实验仪器 通用AOS1022C型数字存储示波器,TFG1900A型函数信号发生器。 三、实验原理 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其基本结构与工作原理如下 1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理 示波器种类很多,基本都包括几个组成部分:示波管(CRT)、竖直信号放大器(Y放大)、水平信号放大器(X放大)、扫描信号发生器、触发同步系统和直流电源等。 示波管是示波器的核心部件,如图1所示。可细分为电子枪、偏

转系统和荧光屏三部分,均密封在抽成高真空的玻璃外壳内。 F灯丝,K阴极,G控制栅极,A1、A2第一、第二阳极,Y、X竖直、1)电子枪 电子枪包括灯丝,阴极,控制栅极,第一阳极,第二阳极五部分。 阴极被灯丝加热后,可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一个清晰 的小圆点。 2)偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板X和Y组成,分别控制电 子束在水平方向和竖直方向的偏转。 从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用,将沿轴线前进并 在荧光屏的中心呈现静止的光点。若受到横向电场的作用,电子束的 运动方向就会偏离轴线,屏上光点的位置就会移动。X偏转板之间的 横向电场用来控制光点在水平方向的位移,Y偏转板用来控制光点在 竖直方向的位移。如果两对偏转板都加上电场,则光点在二者的共同 控制下,将在荧光屏平面二维方向上发生位移。

实验12 示波器的使用

实验六示波器的使用 示波器是一种用途广泛的电子测量仪器,用它能直接观察电信号的波形,也能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差。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。借助示波器我们可以直观地“看到”电路各点的状态。示波器的扫描方式是一个可以看到波形的“电压表”;X-Y方式可以观察两个电子信号的垂直方向的合成,因此示波器是电子工作者的重要工具。 实验目的 1.了解通用示波器的结构和工作原理,掌握各个旋钮的作用和使用方法; 2.学会音频信号发生器的使用方法; 3.学会用示波器观察波形以及测量信号的电压、频率和位相差; 实验仪器示波器、信号发生器等 实验原理 电子示波器(简称示波器)是一种能将随时间变化的电压信号直观的显示在 荧光屏上的仪器。示波器由示波管、Y轴系统、X轴系统等组成。图6-1是示波 图6-1示波器的原理框图

器的原理框图。 1.示波器的聚焦和偏转原理 示波器中用于显示波形的真空玻璃管叫阴极射线管,简称示波管。如图6-2所示。示波管的正面是一个涂有荧光物质的圆形屏,当管中的高速运动电子打上去时,就会发出荧光。一般的示波器都是热阴极:阴极由灯丝通电加热后,阴极上的电子由于热运动而脱离出阴极,称为热激发。由于示波器中的第二阳极电压比阴极高上千伏特。因此,电子被加速后轰击到荧光屏上,使该处的荧光物质发光。 (1)辉度 设电子由阴极热激发时的速度为V 0,电子到达第二阳极的速度为V 2 ,阴极和阳极之间的电压为U 2,则有 220222 121eU mv mv =- 式中m 是电子的质量,且v 0<

实验 示波器的使用

实验 示波器的使用 实验目的: ⒈了解示波器的大致结构; ⒉学习示波器的使用方法,特别是扫描和整步的使用。 3. 学会用示波器测交流信号的电压、周期和频率。 实验仪器用具: 示波器、低频信号发生器、函数波发生器,晶体管毫伏表等。 实验原理: 电子示波器能直接观察电压信号的波形,并能测定电压的大小,是目前生产、科研中经常用到的电子仪器。它由下列四部分组成: 电子示波管;扫描、整步装置;放大部分,包括X 轴、Y 轴两部分; 电源部分。如图(5-1)所示 Y 轴输入 X 轴输入 图(7-1) ⒈示波管:它是示波器中最主要的部件,其结构如图(5-2)所示,阴极K 受灯丝F 加热而发射电子,这些电子受带正高压电的加速阳极A 1加速,并经由A 1、A 2组成的聚焦系统,形成一束很细的高速电子流到达荧光屏,荧光屏上涂有荧光粉,它在高能电子的激发下出现亮点,亮点的大小决定于A 1、A 2组成的电子透镜的聚焦,改变A 2相对A 1的电压,可以改变电子透镜的焦距,使其正好聚焦在荧光屏上,成为一个很小的亮点,因此,调节A 2的电位,称为聚焦调节。示波管内装有两对互相垂直的平行板,如在垂直方向平行板Y 上加周期性变化的电压,电子束通过时受到电场力的作用而上下偏转,在荧光屏上就可看到一条 Y 轴放大 X 轴放大 扫描和整步 电源 电子示波管

垂直的亮线;同理,在水平方向平行板X上加周期性变化的电压,也可看到一条水平亮线。因而这两对平行板加上变化的电压能对运动的电子束产生偏转作用,称为偏转板。在一定的范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。控制栅极M,加上相对于阴极为负的电压,调节其高低就能控制通过栅极电子流的程度,使荧光屏上光迹的亮度(辉度)发生变化。因此,调节栅极的电位称为辉度调节。 F K M A1 A2 Y X 荧 光 屏 - 高压直流电源 + 图(5-2) ⒉扫描与整步的作用:如果在水平偏转板(或横偏板)上加波形为锯齿形的电压,如图(5-3)a所示,锯齿电压的特点是:电压从-V im开始随时间成正比地增加到V im,然后突然返回-V im,再从头开始与时间成正比地增加………,重复前述过程,这时电子束在荧光屏上的亮点就会作相应的运动:亮点由左匀速地向右运动,到右端后马上回到左端;然后再从左端匀速地向右运动………,不断地重复前述过程。亮点只在横方向运动,我们在荧光屏上看到的便是一条水平线,如图(5-3)b。上述锯齿电压也称为扫描电压。 V

示波器的使用实验操作流程

示波器的使用实验操作流程 实验目的 掌握示波器的基本使用方法,了解示波器的操作流程。 ## 实验器材 - 示波器 - 示波器探头 - 信号发生器 - 信号线 - 电阻 实验步骤 步骤一:准备实验器材 1.将示波器放置在平稳的台面上,接通电源。 2.将示波器探头插入示波器的探头插孔,并将探头插头拧紧。 3.连接信号发生器的输出端口与示波器的输入端口,使用信号线将它们 连接起来。 4.若实验中需要使用外部电路,则准备好相应的电阻等器材。 步骤二:调整示波器参数 1.打开示波器,并调整屏幕亮度和对比度,使得波形清晰可见。 2.调整示波器的扫描速度,根据实验需要选择合适的时间/频率范围。 3.设置示波器的触发方式,可以选择自动触发或外部触发,根据实验需 要进行调整。 4.调整示波器的垂直和水平刻度,使得波形在屏幕上合适地显示。 步骤三:连接电路并进行测量 1.将电阻或其他待测元件接入电路中,确保电路连接正确。 2.调整信号发生器的频率和幅度,使得待测信号在示波器屏幕上可见。 3.使用示波器探头将待测信号的输入引出,并与示波器的输入端口连接。 4.调整示波器的通道和触发方式,确保测得的信号清晰稳定。 5.使用示波器的测量功能,如测量频率、幅值、相位等参数。 6.根据实验需求,记录测量结果,并进行必要的数据处理和分析。 步骤四:实验结束 1.实验完成后,关闭示波器和信号发生器。 2.将示波器探头从示波器的插孔上拔出,并将其妥善放置。 3.整理实验器材和连接线,保持实验台面整洁。 4.根据实验要求整理实验报告,详细记录实验过程和结果。

注意事项 1.在进行实验操作前,仔细阅读示波器和信号发生器的使用说明书,了 解各个操作按钮和接口的功能和使用方法。 2.在连接电路过程中,确保电路连接正确,避免短路和错误的测量结果。 3.在调整示波器参数过程中,注意保护示波器屏幕,避免受到机械碰撞 或高静电等可能造成损坏的因素。 4.实验过程中遇到问题,及时寻求老师或助教的帮助和指导。 5.完成实验后,及时清理实验器材并将其归位,保持实验环境整洁。 以上就是示波器的使用实验操作流程,通过正确的操作步骤和注意事项,可以 顺利进行实验,获取准确的测量结果。在实验中,需要仔细阅读仪器使用说明书,并注意安全和操作规范,确保实验的顺利进行。

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。3. 生成信号 通过信号发生器生成不同频率的正弦波信号。我们选择了频率为100Hz、 500Hz和1kHz的信号进行实验。 4. 观察波形 将信号输入示波器后,我们观察到屏幕上显示出了相应频率的正弦波信号。通 过调节示波器的垂直和水平调节,我们可以清晰地观察到波形的幅度、周期和 频率。 5. 测量信号

大学物理实验实验报告——示波器的使用

大学物理实验实验报告—— 示波器的使用 篇一:大物实验示波器的使用实验报告 实验二十三示波器的使用 班级自动化153班 姓名廖俊智 学号 6101215073 日期 2016 3.21 指导老师代国红 【实验目的】 1、了解示波器的基本结构和工作原理,学会正确使用示波器。 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。 3、掌握观察利萨如图形的方法,并能用利萨如图形测量未知 正弦信号的频率。 【实验仪器】 固纬GOS-620型双踪示波器一台,GFG-809型信号发生器两台,连线若干。 【实验原理】 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示

电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各 个研究领域都有着广泛的应用。其基本结构与工作原理如下 1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理 本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。基 本结构大致可分为示波管(CRT)、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。“示波管(CRT)”是示波器的核心部件如图1所示的。可细分为电子枪,偏转系统和荧光屏三部分。 1)电子枪 电子枪包括灯丝F,阴极K,控制栅极G,第一阳极A1,第二 阳极A2等。阴极被灯丝加热后,可沿轴向发射电子。并在荧光屏 上显现一个清晰的小圆点。 2)偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成,分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。 从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用,将沿轴线前 进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。若受到横向电场的作用,电子束的运动方向就会偏离轴线, F灯丝,K阴极,G控制栅极,A1、A2第一、第二阳极,Y、X 竖直、水平偏转板 图1示波管结构简图 屏上光点的位置就会移动。x偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移,y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。

示波器的使用实验流程

示例:示波器的使用实验流程 1. 确定实验目标 在开始使用示波器之前,我们需要明确实验的目标。例如,测量信号的频率、 幅度、相位等。 2. 准备工作 在进行实验之前,需要做一些准备工作。包括: - 确定好实验电路和信号源。 - 将示波器与电源连接,确保电源正常供电。 - 检查示波器的接线和探头,确保其连 接正确。 3. 示波器的基本操作 接下来,我们来了解示波器的基本操作。示波器常见的操作有: - 打开示波器 电源,并等待示波器启动。 - 调整示波器的触发模式和触发电平,以确保正确捕捉 信号。 - 调整示波器的扫描速度和水平延迟,以便观察到完整的波形。 4. 信号的测量与分析 现在,我们可以开始进行信号的测量与分析了。步骤如下: - 连接信号源并输 入待测信号。 - 调整示波器的垂直缩放和偏移,以使波形处于最佳显示范围。 - 使 用示波器的测量功能,测量信号的频率、幅度、周期等参数。 - 利用示波器的自动 测量功能,快速获得信号的峰值、平均值、最大值等参数。 - 分析信号的波形特征,如周期性、稳定性、噪声等。 5. 示波器的高级功能 示波器还具有一些高级功能,可以帮助我们更好地分析信号。这些功能包括: - 存储和回放波形:示波器可以存储多个波形,并在需要时进行回放和比较。 - 数 字滤波和FFT分析:示波器可以对信号进行数字滤波,同时还可以进行快速傅里 叶变换(FFT)分析,以得到信号的频谱信息。 - 自动测量与报表生成:示波器可 以自动进行多个信号的测量,并生成测量报表,方便后续分析和记录。 6. 实验结果与数据记录 在完成实验后,我们需要记录实验结果和数据。记录内容可以包括: - 测量到 的信号参数,如频率、幅度、相位等。 - 实验过程中的观察和发现。 - 实验中遇到 的问题和解决方法。

大学物理实验实验报告——示波器的使用

大学物理实验实验报告——示波器的使用 篇一:大物实验示波器的使用实验报告 实验二十三示波器的使用 班级自动化153班 姓名廖俊智 学号6101215073 日期2019 3.21 指导老师代国红 【实验目的】 1、了解示波器的基本结构和工作原理,学会正确使用示波器。 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。 3、掌握观察利萨如图形的方法,并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。 【实验仪器】 固纬GOS-620型双踪示波器一台,GFG-809型信号发生器两台,连线若干。 【实验原理】 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其基本结构与工作原理如下 1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理

本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。基本结构大致可分为示波管(CRT)、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。“示波管(CRT)”是示波器的核心部件如图1所示的。可细分为电子枪,偏转系统和荧光屏三部分。 1)电子枪 电子枪包括灯丝F,阴极K,控制栅极G,第一阳极A1,第二阳极A2等。阴极被灯丝加热后,可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。 2)偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成,分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。 从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用,将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。若受到横向电场的作用,电子束的运动方向就会偏离轴线, F灯丝,K阴极,G控制栅极,A1、A2第一、第二阳极,Y、X 竖直、水平偏转板 图1示波管结构简图 屏上光点的位置就会移动。x偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移,y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。如果两对偏转板都加上电场,则光点在二者的共同控制下,将在荧光屏平面二维方向上发生位移。 3)荧光屏

物理实验报告示波器的使用

物理实验报告示波器的 使用 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020

(一)实验名称:示波器的使用 我们常用的同步示波器是利用示波管内电子束在电场中的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪器。它不仅可以定性观察电路(或元件)中传输的周期信号,而且还可以定量测量各种稳态的电学量,如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年,它在各个研究领域都取得了广泛的应用,根据不同信号的应用,示波器发展成为多种类型,如慢扫描示波器、取样示波器、记忆示波器等,它们的显像原理是不同的。已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。 (二)实验目的 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; 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法; 3、掌握观察利萨如图形的方法,并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。 (三)实验仪器 示波器、信号发生器、公共信号源 (四)实验原理 1、示波器的基本结构 示波器的结构如图1所示,由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。

图1 示波器的结构图 为了适应多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。 示波管是示波器的基本构件,它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成,被封装在高真空的玻璃管内,结构如图2所示。电子枪是示波管的核心部分,由阴极、栅极和阳极组成。 图2 示波管的结构 (1)阴极――阴极射线源:由灯丝(F)和阴极(K)构成,阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。灯丝通电后,阴极被加热,大量的电子从阴极表面逸出,在真空中自由运动从而实现电子发射。 (2)栅极――辉度控制:由第一栅极G1(又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒,它的电极低于阴极,具有反推电子作用,只有少量的电子能通过栅极。调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱,从而实现辉度调节。在G1的控制下,只有少量电子通过栅极,G2与A2相连,所加相位比A1高,G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。 (3)第一阳极――聚焦:第一阳极(A1)程圆柱形(或圆形),有好几个间壁,第一阳极上加有几百伏的电压,形成一个聚焦的电场。当电子束通过此聚焦电场时,在电场力的作用下,电子汇合于一点,结果在荧光屏上得到一个又小又亮的光电,调节加在A1上的电压可达到聚焦的目的。 (4)第二阳极――电子的加速:第二阳极(A2)上加有1000V以上的电压。聚焦后的电

示波器的使用_东北大学_大学物理实验

大学物理实验报告

3. 实验原理(请用自己的语言简明扼要地叙述,注意原理图需要画出,测试公式需要写明) 1.模拟示波器的工作原理 示波器由电子示波管、扫描整步装置、放大系统(包括X、Y轴)和电源四部分组成。 (1)电子示波管 左端为一电子枪,经灯丝加热后逸出大量电子,电子在强电场的作用下以高速加速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成亮点。通过调节偏转板上的直流电压,可改变电子束在荧光屏上的位置。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。 (2)扫描整步装置 若在Y偏转板上加一个正弦电压信号,则电子束在屏上形成的亮点将在竖直方向随时间作正弦式振荡,而在水平方向不动,人们看到的将是一条竖直的亮线。为了观测纵向所加的电信号随时间的变化,必须将电信号沿时间轴展开,这就要求电子束所参与的水平运动分量是匀速的,以便能模拟时间的均匀性.为了使波形长时间显示在荧光屏上,应该重复进行电子束的水平偏移.为此,水平偏转板所加电压是锯齿波电

压.此时,荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,观察到的将是亮点的合成位移,即正弦图形。其合成原理 见图。由此可见,想观察到纵偏电压的图形,必须加上横偏电压,把纵片电压产生的竖直亮线展开,这个展开过程称为扫描。 构成简单而稳定的图案的条件是纵偏电压频率与横偏 电压频率的比值是整数,即f x =n f y (n为正整数),否则图 形不稳定。示波器中的锯齿扫描电压的频率必须可调,为了使波形稳定,需要始终保持倍数关系。为此,引入另一个幅度可以调节的电压,以控制扫描电压的频率,这就是整步。触发信号输入给扫描发生器,形成触发脉冲信号,达到整部目的,要使波形稳定,触发脉冲的电平和释抑时间必须适当。 2.数字示波器的工作原理

示波器使用实验总结

示波器使用实验总结 摘要 本实验总结介绍了示波器的使用方法和使用实践中需要注意的事项。通过本实验,我们了解了示波器的基本原理、功能和操作步骤,并对示波器在电路测试和信号分析中的应用进行了实践操作。 引言 示波器是一种用于观察和测量电信号的重要仪器,在电子工程和通信领域中广 泛应用。它能够显示电信号的波形、幅度、频率和相位等信息,帮助工程师分析和故障排除电路问题、验证信号质量以及进行信号调试。 示波器的基本原理 示波器的基本原理是利用电子束在阳极和阴极之间的加速和集中以及屏幕上荧 光物质的发光特性来显示电信号的波形。示波器主要由水平和垂直放大器、触发器、扫描系统和显示系统等组成。 •水平放大器:用于控制水平方向上波形的显示范围和扫描速度。 •垂直放大器:用于控制垂直方向上波形的显示范围和放大倍数。 •触发器:用于设置波形的起始位置和稳定显示信号。 •扫描系统:控制电子束在屏幕上的水平移动速度。 •显示系统:将电子束的运动显示为波形。 示波器的使用方法 1.连接电路:将待测电路与示波器输入端连接。 2.调整垂直放大倍数:通过调节示波器垂直放大器的旋钮或按钮,使波 形显示在合适的范围内,避免波形超出屏幕或太小以至于看不清。 3.调整水平扫描速度:通过调节示波器水平放大器的旋钮或按钮,控制 波形在屏幕上水平方向的移动速度。一般情况下,可根据需要选择适当的扫描速度,以便观察到波形的细节。 4.设置触发器:根据待测信号的特点,设置合适的触发模式和触发电平, 以确保波形稳定地显示在屏幕上。 5.分析测量结果:观察波形的形状、幅度、频率和相位等特征,进行信 号分析和测量。

示波器的应用实践 示波器在电子工程和通信领域中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景: 1.信号调试:通过观察待测信号的波形、频谱和时序等信息,进行故障 诊断和调试。 2.电路测试:用于测量电路的电压、电流、频率和相位等参数,并分析 电路的工作状态和性能。 3.波形分析:通过比较不同信号的波形特征,分析信号的频率、幅度、 周期和稳定性等,并进行频谱分析和滤波处理。 4.信号发生器:配合示波器,可以生成不同类型的信号,并观察信号的 响应和传输特性。 5.教学实验:作为教学实验的重要工具,用于演示和教学示波器的原理、 功能和使用方法。 实验注意事项 在使用示波器时,需要注意以下事项以确保实验安全和测量准确性: 1.在进行测量前,确保示波器和待测电路的接地是正确连接的。 2.根据待测信号的特点,选择合适的测量通道和参数配置,确保测量结 果的准确性。 3.在操作示波器时,避免强烈的振动和碰撞,以防止示波器内部电路的 损坏。 4.及时关闭示波器的电源,并妥善存放示波器,避免长时间不使用时积 累灰尘或损坏。 结论 示波器是一种强大的工具,可以帮助工程师进行电路测试、信号分析和故障排除。本实验总结介绍了示波器的基本原理和使用方法,并探讨了示波器在电子工程和通信领域的应用。同时,我们也提醒了在操作示波器时需要注意的安全事项。通过本实验的实践操作,我们对示波器的使用有了更深入的理解和掌握。

示波器的原理和使用(仿真实验)

示波器的原理和使用(仿真实验) 示波器是一种多用途的现代测量工具,它可直接观察电信号的波形,也能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。双踪示波器不仅能独立观察两种信号的波形,以便对它们进行对比、分析和研究,还能测量两个信号之间的时间差和相位差。一切可以转化为电压的其他电学量(如电流、电功率、阻抗、位相等)和非电学量(如温度、位移、压强、磁场、频率等)都可以用示波器来进行观测。用示波器研究物理现象与规律已经形成一种物理实验方法——示波法。 [预习提要] 1.示波器由哪几部分组成?弄清楚示波管的结构与作用。 2.示波器是怎样显示波形的?显示完整而稳定波形的条件是什么? 3.扫描有哪两种形式?弄清它们的意义。 4. “同步”是什么意思?如何使用与同步有关的“电平”旋钮? 5.电压、频率如何测量? [实验目的] 1. 了解示波器的基本原理和结构; 2. 学习使用试播观察波形和如何用示波器进行相关测量。 [实验原理] 详细原理请参考教材第148页《示波器的原理和使用》及实验指导书相关内容。 [实验内容] 1.校准示波器; 2.直接法测量未知信号电压; 3.利用直接测量法与李萨如图测量法测量未知信号频率; 4.观测两个通道信号的组合。

[仿真实验操作方法] 1.系统的启动 在系统主界面上选择“示波器”并单击,即可进入示波器仿真实验平台,显示平台主窗口——实验室场景(图1)。单击鼠标右键可弹出实验主菜单,用鼠标单击菜单选项,即可进入相应的实验内容(若单击“退出”,则退出示波器实验)。 图1 2.系统主菜单 (1)示波器原理: 单击主菜单上的“示波器原理”,打开示波器原理窗口。在窗口中单击鼠标右键,可弹出示波器触发方式选择菜单,如图2所示。分别选择不同的触发方式将显示示波器的成象原理,选择“退出”将返回示波器实验平台主窗口。 (2)示波器方框图 选择主菜单的“示波器方框图”,弹出示波器方框图窗口,如图3所示。单击鼠标,将返回示波器实验平台主窗口。

实验12 示波器仿真实验

示波器使用 注意:进入实验室请尽快记录,上课时关闭!!! (在原始数据记录纸上,先画出两个10×8的网格) 实验内容 一、单通道显示信号(CH1) 利用示波器自带信号,测量其频率f、幅度Vp-p、周期T 。 要求:1、波形较稳定 2、示波屏上显示波形一个周期但小于两个周期波形 3、原始数据里画一个完整周期的波形图,在图形右侧注明“T/D”、“V/D”所对应的档位值。(在实验报告中作图,必须用坐标纸) 二、双通道显示信号(CH1 CH2) X(CH1)通道为500Hz方波,Y(CH2)通道为500Hz正弦波,幅度都是500mV。让方波位于上半部分,正弦波位于下半部分。测其频率、幅度、周期。 要求:同上1、2、3 思考题:第一题 示波器试验数据 一、校准并测量 f=1kHz Vp-p=300mv 调整好的波形 画出的波形: (画图时,只画出一个完整的周期) 记录数据: T/D 0.2ms/格7.8格 V/D 0.5V/格 5.6格

数据处理: 周期T=0.2 * 7.8=1.56ms=1.56×10-3 s 频率f=1/T=1/1.56×10-3=641Hz 幅度Vp-p=0.5 * 5.6=2.8V ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――二、输入指定信号并测量 X(CH1)通道方波f=500Hz Vp-p= 500mv Y(CH2)通道正弦波f=500Hz Vp-p= 500mv 调整好的波形: 画出的波形: T/D 0.1ms/格7.8格 V/D 0.1V/格 4.4格 T/D 0.1ms/格7.8格 V/D 0.1V/格 4.4格 (画图时,只画出一个完整的周期)

实验12 示波器的使用

实验12 示波器的使用 实验12示波器的使用 大学物理实验教案 实验名称:示波器的采用1实验目的 (1)了解示波器的结构和工作原理,初步掌握示波器的使用方法。(2)观察正弦波和李萨如图形,测量电信号频率值。 2实验仪器 阴极射线示波器(st16b)、低频信号发生器(df1027b)、电信号源(频率取1khz或1.2khz)。 3实验原理 示波器是一种能把随时间变化的电压用图象显示出来的电子测量仪器,利用它可展现交流电压随时间变化的波形,可以测量频率、相位、幅度等。利用换能器,还可以将非电学量转换成电学量进行测量。示波器主要由示波管、y轴偏转系统、x轴偏转系统、显示系统、扫描与同步电路、电源等几大部分组成。理论和实践证明示波管荧光屏上光点偏离中心的距离与示波管偏转板上所加电压的大小成正比,如垂直偏转板上加电压距离为y,则: y?ayuayayyuy,光点偏移中心的 (1) ay称作横向偏转板的偏移灵敏度,则表示每条叶电压所引发光点偏移屏中心的距离。对于通常 =0.1―1.0mm/v(示波器st16b输入灵敏度:≤0.5vp-p/div)。若已知 uy示波器,从荧 光屏上量出光点偏离中心距离值y,即可求得值1)波形形成原理 。 y假如y偏转板加上随时间作正弦变化的电压 可以在荧光屏上看见一条y轴方向的线段。 u?u0sin?t,x轴偏转板没有加任何

uy电压,此时荧光屏上观测至光点只沿y轴方向移动,移动的距离正比于,按正弦变化,我们 为了观察正弦电压的波形,y偏转板上加正弦电压的同时,必须在x轴偏转板上加与时间成正比的电压( ux?kt),光点将沿x轴方向打响,荧光屏光点的纵向偏移大小与时间成 正比,常称此为时间基线.这样在y轴偏转板加上任意时间变化的电压就可在x方向(时基线)展现出其随时间变化的波形。 为了重复观测波形,建议“x”偏转板的电压从零开始随其时间成正比快速增长至一定值后,忽然变成零,然后再重复前过程.在这种锯齿波电压促进作用下光点在水平轴上由左端移动至右端的现象称作读取,锯齿波电压称作读取电压,它就是由示波器内的读取发生器产生的,读取发生器包含读取闸门、THF1恒流源及释抑电路等共同组成。扫描时间由time/div钮调节。(读取电压也可以由机外的读取发生器产生的脉冲电压提供更多) 为了使荧光屏上的图形稳定,要求周期性反复扫描,而且每次扫描图形要和上次扫描图形相吻合,这就要求扫描电压起点始终和被观察信号每周期的某一确定点(时刻)相对应,这种扫描电压与被观察信号电压的时间关系称为同步。为了实现“同步”,在扫描电压发生器上加一定的同步触发信号,迫使其同步。同步信号源有三种:直接取被观察信号的一部分(示波器内部完成)称为“内同步”;第二种同步信号是从示波器以外获得,同步信号从“x”外接端口输入。这种方法称“外同步”;第三种示波器电源获得称电源同步。一般情况采用内同步,触发方式选“自动auto”。2)李萨如图形和电信号频率的测定 两个同频的正弦电压分别提在水平(此时,读取发生器违宪)和横向偏转板上,在屏上 形成的波形形状随两个信号的振幅和相位δφ不同而异,如下图所示,这种图形称为李萨如图形。 如果x、y偏转板上同时加之相同频率的两个正弦信号,其频率之比是整数比时,例如 (2)式所示,则在屏上也会显示出复杂而稳定的李萨如图形。 fyfxfyfx?m1n=1fy fx?21fy fx?12 表示加在“x”偏转板上的信号ux的频率,表示加在“y”偏转板上的信号uy的

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