关于示波器的十个问题十个答案
2009-01-19 中国电力网
示波器数字示波器一直是工程师设计、调试产品的好帮手。但随着计算机、半导体和通信技术的发展，电路系统的信号时钟速度越来越快，信号上升时间也越来越短，导致因底层模拟信号完整性问题引发的数字错误日益突出。针对这些新的测试挑战，示波器供应商不断推出了性能更好的数字示波器。但要想准确快速地对系统信号进行分析，测量时还有很多新的因素必须考虑。如仪器速度能否跟上被测信号的变化、带宽是否足够、测量方法会不会引入干扰，甚至还有所使用的探头是否合适等等。
问题1：每台示波器都有一个频率范围，比如10M、60M、100M...我手头用的示波器标称为60MHz，是不是可以理解为它最大可以测到60MHz？可我用它测4.1943MHz的方波时都测不到，这是什么原因？
答：60MHz带宽示波器，并不意味着可以很好地测量60MHz的信号。根据示波器带宽的定义，若输入峰峰值为1V的60MHz正弦波到60MHz带宽示波器上，您在示波器上将看到0.707V的信号(30%幅值测量误差)。如果测试方波，选择示波器的参考标准应是信号上升时间，示波器带宽＝0.35/信号上升时间×3，此时您的上升时间测量误差为5.4%左右。
示波器的探头带宽也很重要，若使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低，将会使示波器带宽大大下降。如若使用20MHz带宽的探头，则能实现的最大带宽是20MHz，如果在探头前端使用连接导线，将会进一步降低探头性能，但对4MHz左右方波不应有太大影响，因为速度不是很快。
另外还要看一下示波器使用手册，有的60MHz示波器在1:1设置下，其实际带宽将锐减到6MHz以下，对于4MHz左右的方波，其三次谐波是12MHz，五次谐波是20MHz，若带宽降到6MHz，对信号幅值衰减很大，即使能看到信号也绝对不是方波，而是幅值被衰减了的正弦波。
当然，测不出信号的原因可能有多种，如探头接触不好(该现象很容易排除)，建议用BNC电缆连接一函数发生器，检验该示波器本身有没有问题，探头有没有问题，如有问题，可和厂家直接联系。
问题2：有些瞬时信号稍纵即失，如何捕捉并使其重现？
答：将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal，触发条件设置成边沿触发，并将触发电平调到适当值，然后将扫描方式设置成单次方式)，注意示波器的存储深度将决定您能采集信号的时间以及能用到的最大采样速率。
问题3：在PLL中周期抖动可以衡量一个设计的好坏，但是要精确测量却非常困难，有什么方法和技巧吗？
答：在使用示波器时，要注意其本身的抖动相关指标是否满足您的测试需求，如示波器本身的触发抖动指标等。同时要注意使用不同的探头和探头连接附件时，若不能保证示波器的系统带宽，测量结果也会不准确。另外关于PLL设置时间的测量，可使用示波器+USB-GPIB适配器+软件选件来完成，也可用较为便宜的调制域分析仪。
问题4：为什么我的示波器有时候抓不到经过放大后的电流信呢?
答：如果信号的确存在，但示波器有时能抓到有时抓不到，这就可能和示波器的设置有关系。通常可将示波器触发模式设置成Normal，触发条件设置成边沿触发，并将触发电平调到适当值，然后将扫描方式设置成单次方式。如果这种方式还不行，那就可能是仪器出了问题。
问题5：如何测量电源纹波？
答：可以先用示波器将整个波形捕获，然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可)，同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。
问题6：新型数字示波器怎样用于单片机开发？
答：I2C总线信号一般工作速率不超过400Kbps，最近也出现了几Mbps的芯片，有的示波器在设置触发条件时，无需顾及不同速率的影响，但对其它总线，如CAN总线，则需要先在示波器上设置CAN总线当前的实际工作速率以便示波器能正确理解协议，并正确触发。若想对Inter-IC总线信号进行进一步的分析，如协议级分析，可使用逻辑分析仪，但相对来说价格比较高。
问题7：关于模拟和数字示波器比较的问题：1、模拟和数字示波器在观察波形的细部时，哪个更有优势(例如在过零点和峰值时，观察1%以下寄生波形)？
2、数字示波器一般提供在线显示均方根值，它的精度一般是多少？
答：1)观察1%以下寄生波形，无论是模拟示波器还是数字示波器，观察精度都不是很好。模拟示波器的垂直精度未必比数字示波器更高，如某500MHz带宽的模拟示波器垂直精度是±3%，这并不比数字示波器(通常精度为1～2%)更具优势，而且对细节，数字示波器的自动测量功能比模拟示波器的人工测量更精确。
2)对于示波器的幅值测量精度，很多人用A/D位数来衡量。实际上，随着您所用的示波器带宽、实际采样率设置等，它会有所变化。若带宽不够，本身带来的幅值测量误差就很大，若带宽够了，采样设置很高，实际的幅值测量精度也不如采样率低时候的精度(您有时可参考示波器的用户手册，它可能会给出不同采样率下，示波器的A/D实际有效位数)。总的来讲，示波器测量幅值，包括均方根值的精度往往不如万用表，同理，测量频率它不如频率计数器。
问题8：毛刺触发指标有什么意义(例如5ns)？假如有一个100MHz示波器，测量的方波信号大约是10M左右，而且是占空比1:1左右的方波，设想一下，一个10M的方波，它的正向或负向的脉宽都是50ns，那么在什么样的情况下能真正用到5ns这个性能呢？
答：毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合，一是同步电路行为，如利用它来同步串行信号，或对于干扰非常严重的应用无法用边沿触发正确同步信号时，脉宽触发就是一个选择；另一是用来发现信号中的异常现象，如因干扰或竞争引起的窄毛刺，由于该异常是偶发显现，必须用毛刺触发来捕获(也有一种方法是峰值检测方式，但峰值检测方法有可能受其最大采样率的限制，所以一般是只能看而不能测)。在问题所提的例子中，若被测对象的脉冲宽度是50ns，而且该信号没有任何问题，也就是说没有因干扰、竞争等问题引起的信号畸变或变窄，那么用边沿触发就可同步该信号，无需使用毛刺触发。根据不同的应用，未必会使用到5ns这个指标，一般用户将脉宽触发设置为10ns～30ns。
问题9：在选择示波器时，一般考虑最多的是带宽，那么在什么情况下要对采样速率有所考虑呢？
答：取决于被测对象。在带宽满足的前提下，希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式，但基本上都是针对示波器带宽得出的，实际应用中，最好不用示波器测相同频率的信号。若在选型时，对正弦波选择示波器带宽应是被测正弦信号频率的3倍以上，采样率是带宽的4到5倍，也即实际上是信号的12到15倍；若是其它波形，要保证采样率足以捕获信号细节。若您正在使用示波器，可通过以下方法验证采样率是否够用：将波形停下来，放大波形，若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率不够，否则无碍。另外也可用点显示来分析采样率是否够用。
问题10：如何理解“考核波形采样率够不够时，将波形停下来，放大波形，若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率就不够，否则无碍。也可用点显示来分析采样率是否够用。”？
答：我有幸给用户做过实测，曾亲历这种现象。当时被测对象是一种看上去很随机且高速变化的信号，用户将触发电平设在-13V左右。波形采集下来后想放大测量细节时，却发现改变示波器时基(SEC/DIV)设置时，信号幅值突然变小，我当时将示波器改成点显示，发现好像是点数(存储深度)不够，但我比较点显示和矢量显示后，发现若矢量显示有一定可信性，那么就是当前的两个采样间隔(采样率的倒数)中信号有突变，但未能被采集到(采样间隔不够细，即采样率不够高)。我换了一台同样存储深度但采样率较高的示波器，发现问题消失了。
存储深度也会影响示波器能用到的实际最大采样率。存储深度太浅可能是个问题，因为存储深度可能限制能实际用到的最大采样速率，但实质上是采样率不够，丢失了信号细节。存储深度不够深，可能会导致实际采样率不高，这一点跟厂家提供的指标关系不大。
示波器的使用实验报告 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
实验一通用模拟与数字双踪示波器的使用及测量 一、实验目的和要求 1．根据已学的示波器理论知识学习正确使用通用双踪示波器，并利用示波器进行各种电信号的测量，熟练掌握模拟示波器的使用。 2．学习数字式通用示波器的使用，了解其在测量上的强大功能，并与模拟示波器进行比较，体会各自在测量上的特点。 3．认真按实验内容的要求进行实验，记录有关的数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，并按时提交实验报告。 二、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分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在X－Y平面上正交叠加所组成的图形，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。 三、实验仪器设备 1．模拟双踪示波器CS－4135A 一台 2．数字双踪示波器TDS－1002B 一台 3．DDS函数信号发生器DG1022 一台
第三章电子示波器 一.选择题 1．如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X轴）偏转因数为10μs/div，则两信号的频率和相位差分别是（）。 A、25kHz，0° B、25kHz，180° C、25MHz，0° D、25MHz，180° 2．某示波器扫描信号正程时间T s=120ms，逆程时间T b=40ms。则用它观测50Hz交流电波形时，显示的波形个数为（） A． 2 B．6 C． 8 D．12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为（） A.正极性触发、零电平 B.负极性触发、正电平 C.负极性触发、负电平 D.正极性触发、正电平 题3图题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示，示波器探头衰减系数为10，扫描时间因数为1 μs/div，X 轴扩展倍率为5，Y轴偏转因数为0.2 V/div，则该电压的幅值与信号频率分别为（） A．0.8 V和1.25 MHz B．8 V和1.25 MHz C．8 V和0.25 MHz D．0.8 V和0.25 MHz 5．如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形，若示波器的垂直（Y轴）偏转因数为10V/div，该信号的电压峰值是：（） A．46V B．32．5V C．23V D．16．25V 6．在电子示波器中，为了改变荧光屏亮点的辉度，主要改变：（）A．第一阳极电压 B．第二阳极电压 C．第三阳极电压 D．栅阴极之间的电压 7．测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A．周期和频率 B．相位差 C．电压 D．时间间隔 8．示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数“t/div”开关置于10ms/div档，水平扩展倍率k=10，Y轴偏转因数“V/div”开关置于 10mV/div档，则信号的周期及两者的相位差分别是：（） A． 9ms，4° B．9ms，40° C．90ms，4° D．90ms，40° 9．测量脉冲电压（尖脉冲）的峰值应使用：（） A．交流毫伏B．直流电压表C．示波器D．交流电压表 10．某双踪示波器的显示方式有五种：①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是：A．①② B．③ C．②④ D．④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍，要观察1000Hz的正弦电压的4个周期，连续扫描的频率是（） A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz
—本帖被yjm2000 执行置顶操作(2010-11-15) — 在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功能。 虽然示波器的牌号、型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。 一、面板介绍 1.亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。 2.信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。 3.通道选择键（垂直方式选择） 常用示波器有五个通道选择键： （1）CH1：通道1单独显示； （2）CH2：通道2单独显示； （3）ALT：两通道交替显示； （4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示； （5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。 4.垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。
5.垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。 6.水平扫描调节旋钮 调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。 7.水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。 8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式： （1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形； （2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形； （3）电视场（TV）：用于显示电视场信号； （4）峰值自动（P-P AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器（例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器）中采用。 9.触发源选择 示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源，那么触发信号应从外触发源输入端输入，家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源，一般选择通道1（CH1）或通道2（CH2），应根据输入信号通道选择，如果输入信号通道选择为通道1，则内触发源也应选择通道1。
物理实验报告 一、【实验名称】 示波器的使用 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.掌握用示波器观察电信号波形的方法 3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路 三、【实验原理】 双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制电路构成 1.示波管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队相互垂直的偏转板，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。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。 双踪示波器原理 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； 其中，电子开关使两个待测电压信号Y CH1和Y CH2周期性的轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示Y CH1信号波形，忽而显示Y CH2信号波形，由于荧光屏荧光物质的余晖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，屏上呈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性。（看到稳定波形的条件：只有一个信号同步） 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”；反之则为“外同步”。操作时，使用“电平旋钮”，改变触发电势高度，当待测电压达到触发电平时，开始扫描，直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围，则扫描电压消失，扫描停止。 3.示波器显示波形原理 如果在示波器的Y CH1或Y CH2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相等时，则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。 4.李萨如图形的基本原理 如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波，在X偏转板上加上另一正弦波，则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时，在荧光屏上将得到李萨如图形。 四、【仪器用具】： 信号发生器、双踪示波头、探头 五、【实验内容】 几种李萨如图形 n x n y分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量 nx/n y=1/2 n x/n y=1/3 n x/n y=2/3 n x/n y=3/4 1．观察正弦波形 a.打开示波器 b.开通CH1及相应信号发生器fx=100Hz c.得到大小合适稳定的正弦波 2.测正弦波电压，测正弦波的周期 a.调节波形上下移动键，使得fx=100Hz，改变一次v/div,再记录dy b.调整波形左右移动键，使得改变一次t/div,再记录dx dv（V）垂直格数Vpp(V) dx(us) 水平格数fy(Hz) 1 3. 2 3.2 100 3.8 2631 实际示数12.2 2686
示波器＿01 出题：吴文军 示波器是常见的电学测量仪器之一，凡是能转化成（C ）信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观察。 A ，正弦； B ，余弦； C ，电压； D ，以上全部。 示波器＿02 出题：吴文军 示波器面板上的旋钮开关根据其功能的不同大体上可划分成三大区域，它们是垂直Y 向调整功能，水平X 向（扫描）调整功能，辅助功能（B ）。 A ，触发信号； B ，同步触发系统； C ，触发源； D ，触发扫描。 示波器＿03 出题：吴文军 示波器里的电子束是电子枪中的（C ）产生的。 A ，栅极； B ，灯丝； C ，阴极； D ，阳极。 示波器＿04 出题：吴文军 示波器中光点在屏幕上的偏转位移与偏转板电压成正比，其比例系数定义为示波管的电偏转（B ）。 A ，放大倍数； B ，灵敏度； C ，衰减倍数； D ，偏转因数。 示波器＿05 出题：吴文军 示波器中示波管的电偏转灵敏度的物理意义是（B ）。 A ， 产生单位偏转位移量所需要的偏转电压； B ， 单位偏转电压所产生的偏转位移量； C ， 产生一个大格偏转位移量所需要的偏转电压； D ， 产生一个小格偏转位移量所需要的偏转电压。 示波器＿06 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nfx fy =，其中fy 为加在垂直偏转板上待测信号频率，fx 为加在水平偏转板上（B ）信号的频率，n 为正整数。 A ，正弦波； B ，锯齿波； C ，三角波； D ，方波。 示波器＿07 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为（B ），其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期，Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期，n 为正整数。 A ，nTy Tx >； B ，nTy Tx =； C ，nTy Tx <； D ，nTx Ty =。 示波器＿08 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nTy Tx =，其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期，Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期，n 为正整数。若待测信号频率为2000Hz ，锯齿波信号频率为400Hz ，则我们能在屏幕上看到（C ）个周期的稳定波形。 A ，1； B ，4； C ，5； D ，2。 示波器＿09 出题：吴文军 示波器用“同步”或“触发扫描”的方法来稳定波形。其中“触发扫描”是使用 来控制 的产生。 答：（B ）。 A ，扫描电压，被测信号； B ，被测信号，扫描电压； C ，正弦信号，扫描电压； E ， 扫描电压，正弦信号。 示波器＿10 出题：吴文军
示波器校准器操作规程 1.打开9500B电源开关，仪器进入自检状态，自检完毕预热15分钟。 2.将有源信号头接入9500B和被测示波器的输入端。 3.按下前面板右侧“”，进入9500B幅度校准菜单。 a)将示波器的垂直灵敏度档置于校准位置U i。将9500B设置于幅度校准功 能，将灵敏度档（V/div）调节到与被测示波器相同。 b)按“ON”键，接通9500输出。调节被测示波器的扫速和触发同步，使 9500输出波形在示波器屏幕上稳定显示，波形位于屏幕中尖。 c)调节校准器的误差位，此值即为示波器在该校准点的误差。 d)根据校准要求，改变垂直灵敏度，重复a、b、c项。 4.按下前面板右侧的“”键，进入时标信号功能。 a．将示波器水平扫速置于校准位置，并调整至左侧的扫速档T i，示波器垂直灵敏度选择为0.2V/div。 b．按ON键，接通9500输出。调节示波器的扫速和触发同步，使9500输出的波形在示波器屏幕上稳定显示，波形位于示波器屏幕中央。 c．调节9500B误差使示波器上显示的第二个和第八个脉冲刚好和第二格和第八
格对齐。误差值即为示波器在该校准点的误差。 5.按下前面板右侧的“”键，进入快沿信号菜单。 a．将有源信号头接至示波器需要校准的通道的输入端，将用作触发通道的有源信号头或触发信号电缆接至示波器的外触发输入端。 b．将示波器垂直灵敏度档置于校准位置U i，将水平灵敏度打至最高档。 c．记下波形在10%~90%变化的时间t1，记下9500快沿时间t2。 d．通过计标确定示波器在该量程的快沿t r。 6．检定完毕，关闭仪器的电源开关。把标准器放回原位。
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】 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。 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。 【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 图8-1 Karl Ferdinand Braun 5 6 9 10
《示波器的使用》实验报告 物理实验报告示范文本： 包含数据处理李萨如图 【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； 3．观察李萨如图形。 【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 示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。 [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， 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 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： n f f x y = n=1,2,3, 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f y 、f x 分别代表Y 轴和X 轴电压的频率，n x 代表X 方向的切线和图形相切的切点数，n y 代表Y 方向的切线和图形相切的切点数，则有 y x x y n n f f = 李萨如图形举例表
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”）
实验示波器的使用（4#206） 一、实验目的 1、了解示波器的原理与基本结构，能理解信号的走向； 2、掌握开机的调节步骤。 3、用示波器测量交流信号的电压、频率及位相差。 二、实验仪器：YB4325二踪示波器(见附录)、信号发生器、移相器 图移相器的电路及矢量图 三、实验内容及操作提示 1.了解示波器的原理与基本结构，掌握示波器主要旋钮的功能及开机步骤。掌握信号源的调节方法（正弦波U=5.00V、f =3000Hz）。 2.测量交流信号的电压Vpp并计算其电压有效值； 3.测量交流信号的频率，为减少测量误差每次可选择6-8个波长进行测量 4.用利萨如图形法和双踪法测量两相同频率信号的位相差。 操作提示： 1．示波器的调整 对照附录熟悉示波器面板上各旋钮的功能，按以下步骤开机： 1）按下示波器电源开关，预热20秒左右； 2）开大辉度； 3）面板水平部分“X-Y”按钮弹出，调扫描旋钮“TIME/DIV”至毫秒（μs）档； 4）面板垂直部分方式开关打到“CH1”或“CH2”，调节对应的“位移”旋钮，直至扫描时基线出现。 5）聚焦并适当调整位移使得在显示屏中央得到清晰、明亮的扫迹。 2、电压测量 被测量波形的峰-峰值电压可按下述方法进行： ①将波形移至示波管屏幕中心位置，并按座标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的格数（波峰到波谷）。 ②读取被测波形所占的度数时，“V/div”开关应将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内，并将“微调”旋钮按顺时针转至满度的“校准”位置上（这样可以按“V/div”的指示值直接计算被测信号的电压数值）。 ③如果使用探头衰减（×10）测量时，那么，应把探头的衰减量计算在内。 例：如图4-14-5，示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于“0.2”档级，其“微调”位于“校
示波器如何校正波器校准步骤
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示波器如何校正?示波器校准步骤 示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。 在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT和INTER了。其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调
整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最佳状态。 第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。 图a 图b 图c 图d 而通常需要校正的主要是电压峰峰值和周期数的调节，这也是我们对波形的测试内容。这些调节由按钮VOLTS/DIV、TIME/DIV、SWP.VAR，VOLTS/DIV共同配合完成，各按钮上的标志指向哪一个数值，表示这一数值就是显示屏的坐标轴上每一格的单位数值。横坐标表示周期，纵坐标表示电压幅值，例如：VOLTS/DIV白色指定点拨在1V(左下图)，即表示纵坐标的每一小格的电压幅值为2V；在TIME/DIV上将指定点
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
第三章 电子示波器 一.选择题 1．如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X 轴）偏转因数为10μs/div ，则两 信号的频率和相位差分别是（ ）。 A 、25kHz ，0° B 、25kHz ，180° C 、25MHz ，0° D 、25MHz ，180° 2．某示波器扫描信号正程时间T s =120ms ，逆程时间T b =40ms 。则用它观测50Hz 交流电波形时，显示的波形个数为（ ） A ． 2 B ．6 C ． 8 D ．12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为（ ） A .正极性触发、零电平 B .负极性触发、正电平 C .负极性触发、负电平 D .正极性触发、正电平 题3图 题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示，示波器探头衰减系数为10，扫描时间因 数为1 μs/div，X 轴扩展倍率为5，Y 轴偏转因数为0.2 V/div ，则该电压的幅值与信号频率分别为（ ） A ．0.8 V 和1.25 MHz B ．8 V 和1.25 MHz C ．8 V 和0.25 MHz D ．0.8 V 和0.25 MHz 5．如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形，若示波器的垂直（Y 轴）偏转因数为10V/div ， 该信号的电压峰值是：（ ） A ．46V B ．32．5V C ．23V D ．16．25V
6．在电子示波器中，为了改变荧光屏亮点的辉度，主要改变：（） A．第一阳极电压B．第二阳极电压 C．第三阳极电压D．栅阴极之间的电压 7．测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A．周期和频率B．相位差C．电压D．时间间隔 8．示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数 “t/div”开关置于10ms/div档，水平扩展倍率k=10，Y轴偏转因 数“V/div”开关置于10mV/div档，则信号的周期及两者的相位差 分别是：（） A． 9ms，4° B．9ms，40° C．90ms，4° D．90ms，40° 9．测量脉冲电压（尖脉冲）的峰值应使用：（） A．交流毫伏B．直流电压表C．示波器D．交流电压表 10．某双踪示波器的显示方式有五种：①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是： A．①②B．③C．②④D．④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍，要观察1000Hz的正弦电压的4个周期，连续扫 描的频率是（） A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz 12、若示波器发生故障而无扫描信号输出时，在Y轴加入正弦波信号，示波器将显示：（） A、一条水平亮线 B、一条垂直亮线 C、光点 D、无任何显示 13、如图题-15所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X轴） 偏转因数为10μs/div，则两信号的频率和相位差分别是（）。 A、25kHz，0° B、25MHz，0° C、25kHz，180° D、25MHz，180° 14、增辉电路的作用是（）。 A、正程逆程消隐 B、逆程增辉，正程消隐 C、正程逆程增辉 D、正程增辉，逆程消隐 15．调节示波器的“辉度”旋钮，是改变CRT的（）电压。 A．栅极和阴极B．第一阳极和第二阳极 C.灯丝D．高压阳极 16.用示波器观测一个上升时间为0.018μs的脉冲信号，示波器的通频带应满足：。 A．50 MHz B．60MHz C．30 MHz D．20 MHz
OFFSET的校正 由于工作环境温度的变化，还有其他因素会引起示波器和有源探头的直流偏置，会对测量结果造成比较大的影响，所以要对其进行校正。 a、示波器通道本身的偏置校正： 1.首先确认示波器通道本身有无偏置，方法如图示：暖机20分钟以上时间之后，在 通道的Coupling（耦合）菜单中选择GND方式，并把垂直刻度Scale设为最小1mv/div，此时观测扫描线与通道标示之间是否有偏差，如果有则需要进行校正。接地耦合以后通道的刻度标示后会有提示，如图所示 2.进行通道校正，按下Utility键进入菜单，在System中选择Cal，出现如下画面， 选择Signal Path Pass，取下所有的连接的探头，选择OK，执行信号路径校准。
信号路径校准的时间大约需要十分钟，通常在示波器工作环境温度变化达到1０°Ｃ时需要进行此校准；或者通常使用比较小的量程范围５ｍＶ／ｄｉｖ以下时，每周需要进行此校准。 b、电流探头偏置校正 电流探头偏置的校正，尽量在探头接上示波器暖机工作二十分钟以上时间之后进行，刚接上示波器就进行校正，随着工作时间增加，温度也会增加，也会造成一定的偏移。 1.校正时探头不接信号，并将扳手推至CLOSE位置，注意推紧，也不要用力过猛造 成探头损坏 2.按下DEGAUSS按钮，进行消磁（每次测试前建议进行此操作）；将示波器垂直刻 度Scale设为最小10mA/div；调节BALANCE旋钮调节至基准位置 c、高压差分探头偏置校正 高压差分探头偏置的校正，也需要在探头接上示波器暖机工作二十分钟以上时间之后进行 1.把信号输入端短接，将示波器垂直刻度Scale设为最小50mV/div或者500mV/div 2.使用探头所附带的无感小起子，调节OFFSET旋钮，调节至基准位置
×××××实验报告 实验名称：示波器的使用 姓名___________学号_______班级_________实验日期____________ 温度___________压力___________ 同组者___________ 一、实验预习部分 (一)实验目的要求： 1.了解示波器的工作原理 2.学习掌握示波器和低频信号发生器的使用方法 3.观察正弦波波形和李萨如图形 (二)实验理论原理： 一．示波器原理 在垂直偏转板上加一交变的正弦电压，中子束将垂直方向来回摆。当所加频率很高时，看到一条垂直的亮线，同时在水平方向加一锯齿波扫描电压，电子束即被水平展开，显示出正弦图形。 二．波形同步调节 当正弦波与锯齿波电压的周期稍有不同时，出现移动的不稳定图形，通过调节“扫描时间”和“扫描微调”使锯齿波电压周期Tx与正弦波周期Ty成合适的关系，出现同步稳定正弦波。 三．李萨如原理 当X轴Y轴均为正弦波时，频率之间存在一定比例关系，可观察到的李萨如图形。 (三)实验操作及测定内容 Ⅰ。正弦波的调节 ⑴调节观察正弦波形，绘出所调单个波形的草图，定量测量这一正弦信号的峰峰值Vp-p 和频率Fx，求出该电信号电压的有效值V=Vp-p / 2√2 ①打开电源，随即将“Y轴位移”“X轴位移”“辉度”“聚焦”旋钮调至中央；“自动/常规”开关置于AUTO；触发源开关置于“内触发”。 ②按下示波器面板上的电源开关，将会看到一条亮线或一个亮点，可通过调节时间旋钮得到一条亮线。 ③调节“Y轴位移”和“X轴位移”旋钮，使扫迹移至屏中央。 ④调节“辉度”和“聚焦”旋钮使扫迹亮度和粗细适中。 ⑤从SP1631A型功率函数信号发生器输出一正弦电压，电压值与频率值不要太大，并输出到一个通道上。 ⑥调节“幅度”和“时间”旋钮适中，不要太小，将屏幕上得到的完整的正弦波形。 ⑦调节“触发电平”调节旋钮，使波形稳定。 ⑵正弦波的测量 ①测正弦波形的幅度及周期。
示波器练习题 1.示波器是一种常用的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。它的工作原理如图1所示，真空室中阴极K 逸出电子(初速度可忽略不计)，经过电压U l = 910V 的加速电场后，由小孔S 沿正对且相互靠近的水平金属极板A 、B 和竖直金属板C 、D 间的中心线依次通过两对平行金属板间。且已知A 、B 和C 、D 的长度均为l ＝,A 、B 和C 、D 两板间的距离均为d ＝，金属板的面积足够大。在A 、B 两板间加上如图11甲所示的正弦交变电u 2，当A 板电势高于B 板电势时，电压记为正值；在C 、D 两板间 加上如图11乙所示的交变电压u 3，当C 板电势高于D 板电 势时，电压记为正值。两对金属板间的电场可视为全部 集中在两板之间，且分布均匀。在C 、D 两极板右侧与极板右端相距s ＝处有一个与两对金属板中心线垂直的荧光屏，中心线正好经过屏的中点。若不计两对金属板之间的距离，且荧光屏足够大，并已知电子的质m ＝×10-30kg ，所带电荷量e ＝，不计电子之间的相互作用力。 ( 1 ) 要使所有的电子都能打在荧光屏上，两对偏转金属板间所加电压的最大值U 20、U 30 应满足什么条件 (2) 若U 20满足(1)中的条件，要使荧光屏上能显示出u 2 的若干个完整周期内的波形，C 、 D 两板间所加交变电压u 3 的周期应满足什么条件 (3) 若荧光屏上显示出一个u 2 完整的波形，计算这个波形的峰值高度和最大长度，并 在图2丙中画出这个波形。 2.用示波器观察频率为900Hz 的正弦电压信号。把电压信号接入示波器y 输入， ①当屏幕出现如图所示的波形时，应调节 钮，如果正弦波的正负半周均超 出了屏幕的范围，应调节 钮或 钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。 ②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则将 钮置于___ 位置，然后调节 钮。 图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111111 图1 图2
示波器无源高阻电压探头具有通用性，通常一个探头可以与不同的示波器搭配使用。但不同的示波器，甚至同一示波器的不同输入通道，输入阻抗会有差异，这样当探头切换到带衰减的档位时，由于示波器输入阻抗的差异，势必导致衰减系数出现偏差，最终造成测量结果错误。为了解决这个问题，就要考虑探头与示波器输入通道之间的阻抗匹配和频率补偿。探头补偿是针对有衰减的档位设计的，当探头切换到无衰减档位时，补偿调节无效。 示波器的输入阻抗可以等效为一个电阻与一个电容的并联。电阻的阻值比较好控制，一般偏差不大，而寄生电容则与电路设计相关，会有一定的差异。为了补偿输入电容，需要在探头的衰减档位上设计相应的补偿电路，通过调节可调电容，补偿输入电容的差异，这就是低频补偿，所有的探头都具有该功能。然而，由于电路设计方案不同，该可调电容的位置也不一样，但通常在探尖端，如图1所示。 图1低频补偿调节孔 调整补偿电容时需接入示波器上的1kHz校准信号，调整补偿电容，直到方波的顶部最平坦，而不应出现欠补偿或过补偿的情况。当探头欠补偿时，高频信号的测量结果偏小，反之，高频信号的测量结果偏大。若示波器上的1kHz的校准信号损坏，也可以采用外部的1KHz的标准方波进行校准，但应特别注意以下几点。 首先，信号波形要接近理想的方波，不应出现过冲或上升沿过缓的情况，以免调节时影响判断，信号质量可通过探头无衰减档评估。 其次，信号频率应为1kHz，频率过高或过低都会影响补偿的正常操作，例如出现调整补偿时，信号波形形状不变，而幅度变化的情况。之所以选择校准信号频率为1kHz，是与探头本身的频率特性相关的，在该频率下，最有利于观察补偿情况。当然，在补偿时对校准信号的幅度并无严格要求，以方便观察为佳。低频补偿前后的波形如图2所示。 图2低频补偿前后波形对比 为了降低探头的负载效应并扩大补偿范围，通常会将补偿电容放置在探尖端。然而，对于带宽较高的探头，该补偿电容并不能在整个通频带内都起作用，往往还需要做额外的高频补偿，如图3所示。