实验七示波器和信号发生器的使用
一、实验目的
1．了解示波器的工作原理。
2．掌握示波器和信号发生器的使用方法。
二、实验仪器
双踪示波器信号发生器若干电阻、电容
三、预习要求
1．了解示波器的原理，预习示波器的使用方法。
2．预习信号发生器的使用方法。
四、实验原理
1．示波器。
示波器是一种综合的电信号特性测量仪器，它可以直接显示出电信号的波形，测量出信号的幅度、频率、脉宽、相位、同频率信号的相位差等参数。
2．信号发生器是用来产生不同形状、不同频率波形的仪器，实验中常用作信号源。信号的波形、周期（或频率）和幅值可以通过开关和旋钮加以调节。
五、实验内容
1．寻找扫描光迹。
接通示波器电源（220V），预热1-2分钟。如果仍找不到光点，可调节亮度旋钮，适当调节垂直和水平位移旋钮，将光点移至屏幕的中心位置。调节扫描灵敏度旋钮可使扫描光迹成为一条扫描线。调节辉度（亮度）、聚焦、标尺亮度旋钮，使扫描线成为一条亮度适中、清晰纤细的直线。
2．熟悉双踪示波器面板主要旋钮（或开关）作用。
为了显示稳定的波形，需要注意几个主要旋钮或开关的位置。
①“触发源方式”开关（SOURCE MODE）：通常为内触发。
②“内触发源方式”开关（INT TRIG）：通常置于所用通道位置。当用于双路显
示时，为比较两个波形的相对位置，可将其置于交替（VERT MODE）位置。
③（扫描）触发方式：通常置于自动位置。
④显示方式：根据需要可置于CH1、CH2、ALT（交替显示两路高频信号）、 CHOP
（断续显示两路低频信号）、 ADD（显示两路信号之和）。
⑤扫描灵敏度开关：表示横轴方向一个大格的时间。根据被测信号周期确定。
⑥幅度灵敏度开关：表示纵轴方向一个大格的电压。根据被测信号幅度确定。
⑦在测量波形的周期和幅值时，应注意将扫描微调旋钮和垂直（Y轴）微调旋钮
置于校准位置。
⑧当输入波形左右移动、不稳定时，可调节触发电平旋钮使波形稳定。
3．示波器内校准信号的自检
（1）调出校准信号：将示波器内的方波校准信号，通过专用电缆线接入通道1（或通道2），调节示波器各有关旋钮和开关，在屏幕上可以显示出方波。
（2）测量校准信号幅值和频率：将水平和垂直灵敏度开关打到校准位置，读取幅值和周期，并计算频率,记入表格1-17。如果与标称值相比误差较大，请指导教师给予校准。
（3）测量校准信号的上升时间：调节Y轴灵敏度开关，并移动波形，使方波在垂直方向上正好占据中心轴上，且上下对称，便于阅读；提高X轴（扫描）灵敏度，使波形在X轴方向扩展（必要时可利用“扫描扩展”开关将X 轴灵敏度扩展10倍），读取上升时间，记入表格1-17。
表格1-17 校准信号的测量
4．正弦波的测量。
（1）将示波器的幅度和扫描微调旋钮打到校准位置。
（2）将函数信号发生器的波形选择开关置于“正弦”位置，通过示波器的探头将信号引入Y1通道（或Y2同道）。
（3）幅值和频率的测量：调节信号发生器分别输出500Hz和1KHz（频率计读数）正弦信号，用万用表测量并调节信号电压为2V。在示波器上读出信号的周期和幅值，记入表格1-18，并与已知值（频率计读数）相比较。
表格 1-18 正弦波参数的测量
（4）相位差的测量：
①按照图1-41连接实验线路，将函数信号发生器的输出电压调至频率为1KHz，
幅值为2V的正弦波，经RC移相网络，获得频率相同但相位不同的两路信号u i 和u R ，分别加到双踪示波器的Y1和Y2输入端。
图1-41 正弦波相位差测量电路
② 把显示方式开关置于“交替”档位，将Y1和Y2输入耦合方式开关置于
“GND ”档位，调节Y1和Y2垂直位移旋钮，使两条扫描基线重合，再将两路的输入耦合方式开关置于“AC ”档位，调节扫描开关及Y1、Y2灵敏度开关，此时在荧光屏上将显示出u i 和u R 两个相位不同的正弦波，如图1-42所示。
图1-42 相位差测量原理
两波形的相位差为：πφ2??=X
x 。式中：x ?为两波形X 轴方向差距格数，X
为波形一周期所占的格数。将两波形及其有关测量和计算数据记入表格1-19。
表格1-19 相位差的测量
5．方波脉冲信号的测量。
（1） 调节信号发生器，将其波形选择开关置于“方波”位置。
（2） 调节信号源的输出幅度为 3.0V （用示波器测定），分别观测100Hz ，
1KHz ，10KHz 方波信号的波形参数。
（3） 使信号频率保持在1KHz ，调节幅度（和脉宽）旋钮，观测波形参数的变
化，并记录之。
六、 实验注意事项
1． 示波器的辉度不要太亮,光点不要长时间停留在一点上，以免损伤荧光屏。 2
． 调节示波器器旋钮时，动作不要过猛。示波器暂时不用时可将亮度调暗，不必
关断电源。
3． 调节示波器时，要注意触发方式开关和触发电平旋钮的配合使用，以使显示的
波形稳定。
4． 用示波器作定量测量时，横轴和纵轴灵敏度的微调旋钮应置于“校准”位置。 5． 信号发生器输出端严禁短路。
6． 为防止外界干扰，函数信号发生器与示波器的接地端应连接在一起（共地）。
七、实验报告要求
1．整理实验数据，绘制有关波形，并进行分析。
2．总结示波器各主要开关或旋钮的作用，以及用示波器观测电信号的主要方法。3．回答思考题。
八、思考题
1．用示波器观察正弦波时，如果荧光屏上出现下列情况，试说明测试系统中哪些开关或旋钮的位置不对？应该如何调节？
a．无图形
b．一条直线
c．幅值超出了屏幕
d．一组不断移动的波形
2．用双踪示波器比较相位时，应怎样选择下列开关的位置？
a．显示方式（Y1；Y2；ADD；交替；断续）
b．触发方式（常态；自动）
c．触发源方式（内；外）
d．内触发源方式（CH1；CH2；VERT）
3．在测定相位差电路中，已知电路参数,预先计算两路输出电压的相位差。
4．如果用示波器观测两通道波形的相减运算，需要调节哪几个旋钮？
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
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
* 声明 鼎阳科技有限公司,版权所有。 未经本公司同意,不得以任何形式或手段复制、摘抄、翻译本手册的内容。 ⅠSDS1000系列数字存储示波器简介 SDS1000 系列数字示波器体积小巧、操作灵活；采用彩色TFT-LCD及弹出式菜单显示，实现了它的易用性，大大提高了用户的工作效率。此外，SDS1000 系列性能优异、功能强大、价格实惠。具有较高的性价比。SDS1000 实时采样率最高 2GSa/s 、存储深度最高 2Mpts, 完全满足捕捉速度快、复杂信号的市场需求；支持USB设备存储，用户还可通过U盘或LAN 口对软件进行升级，最大程度地满足了用户的需求；所有型号产品都支持PictBridge 直接打印，满足最广泛的打印需求。 SDS1000系列有二十一种型号： [ SDS1000C系列 ]: SDS1102C、SDS1062C、SDS1042C、SDS1022C [ SDS1000D系列 ]:SDS1102D、SDS1062D、SDS1042D、SDS1022D [ SDS1000CM系列 ]: SDS1152CM、SDS1102CM、SDS1062CM [ SDS1000CE系列 ]: SDS1302CE、SDS1202CE、SDS1102CE、SDS1062CE [ SDS1000CF系列 ]: SDS1304CF、SDS1204CF、SDS1104CF、SDS1064CF [ SDS1000CN系列 ]:SDS1202CN、SDS1102CN ●超薄外观设计、体积小巧、桌面空间占用少、携带更方便 ●彩色TFT-LCD显示，波形显示更清晰、稳定 ●丰富的触发功能：边沿、脉冲、视频、斜率、交替 ●独特的数字滤波与波形录制功能 ●Pass/Fail功能，可对模板信号进行定制 ●3种光标模式、32 种自动测量种类
示波器使用规范
变更记录 项 版次 变更内容 制定 制定日期 审核 生效日期 次 1 V1.0 初稿林华汕2011-8-18
目录 前言 (4) 1示波器使用注意事项 (5) 2 示波器操作规范 (6) 2.1相关人身安全操作规范 (6) 2.2如何正确量测信号 (6) 3 横河示波器DLM2024操作键和旋钮简介 (9) 4 横河示波器DLM2024基本设置和使用 (14) 4.1测试前的设置 (14) 4.2波形的观察与测量 (15) 5横河示波器DL1640与DLM2024简要比较 (18)
前言 为便于新进同事能快速熟悉公司内仪器的使用方法及注意事项，同时确保测试仪器的合理选用及正确使用，保证实验数据的正确性，提升开发绩效，工业设计中心测试部主导编写了一系列公司内仪器的使用规范。 示波器之于测试实验，就如眼睛对于每个人一样，是获取信息的重要通道。熟练的掌握示波器的用法及安全使用事项是必不可少的。横河两款示波器功能强大，由于篇幅及编者能力所限，此规范内只列出实验过程中的常用功能及注意事项。未及之处请参阅厂商提供的详细说明书。
1示波器使用注意事项 1）请勿拆卸外壳 2）发生异常时请拔下电源线 3）请勿损坏电源线 4）请勿在仪器上放置物品 5）请勿震动输入接口或探头 6）请勿损坏LCD 7）长时间不用时请拔出电源线 8）通风环境（仪器左侧有进气孔，后面有散热孔。为防止仪器因内部温度上升损坏，请勿挡住进气孔和散热孔）。 9）请勿将仪器放置在以下场所： a.阳光直射或靠近发热源的地方； b.油烟、蒸汽、灰尘、腐蚀性气体多的地方； c.靠近强磁场源的地方； d.靠近高压设备或电线的地方； e.机械振动高的地方； f.不平坦的地方。 10）关闭电源注意事项： a.保存数据时，如果突然关闭主电源开关（后面板）或拔下电源线，可能会损坏保存数据的存储介质。请保存好数据后，再关闭主电源开关。 b.如果关闭主电源开关，或者前面板电源开关亮绿灯时拔出了电源线，示波器将不会保留之前的设置。
示波器基础使用说明和功能详细讲解 2009/7/30/10:56 来源：慧聪教育网 【慧聪教育网】示波器基础使用说明和功能 说明和功能 我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。 普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测 量读数。而示波器则与共不同。示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化，即波形。 示波器和电压表之间的主要区别是： 1.电压表可以给出祥测信号的数值，这通常是有效值即RMS值。但是电压表不能给出有关信号形状的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而，示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。 2.电压表通常只能对一个信号进行测量，而示波器则能同时显示两个或多个信号。 显示系统 示波器的显示器件是阴极射线管，缩写为CRT，见图1。阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统，称为电子枪。电子枪向屏幕发射电子。电子枪发射的电子经聚焦形成电子束，并打在屏幕中心的一点上。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就发出光来。 图1阴极射线管图 电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。偏转系统由水平（X）偏转板和垂直（Y）偏转板组成。这种偏转方式称为静电偏转。 在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络，称为标尺。标尺通常在垂直方向有8个，水平方向有10个，每个格为1cm。有的标尺线又进一步分成小格，并且还有标明0％和100％的特别线。这些特别的线和标明10％和90％的标尺配合使用以进行上升时间的测量。我们后面会讨论这个问题。 如上所述，受到电子轰击后，CRT上的荧光物质就会发光。当电子束移开后，荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。这个时间称为余辉时间。余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。最常用的荧光物质是P31，其余辉时间小于一毫
示波器的原理和使用方法 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。
图1 示波管的内部结构和供电图示 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
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”）
示波器的原理和使用 实验目的 (1) 了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理； (2) 掌握模拟示波器和函数信号发生器的使用方法； (3) 观察正弦、矩形、三角波等信号发生器的使用方法； (4) 通过示波器观察李萨如图形，学会一种测量正弦振动频率的方法，并加深对互相垂直振动合成理论的理解。 实验方法原理 (1) 模拟示波器的基本构造 示波器主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描信号放大器、触发同步等几个基本部分组成。 (2) 示波器显示波形原理 如果只在垂直偏转板上加一交变正弦电压，则电子束的亮点随电压的变化在竖直方向上按正弦规律变化。要想显示波形，必须同时在水平偏转板上加一扫描电压，使电子束所产生的亮点沿水平方向拉开。 (3) 扫描同步 当扫描电压的周期T x 是被观察周期信号的整数倍时，扫描的后一个周期扫绘的波形与前一个周期完全一样，荧光屏上得到清晰而稳定的波形，这叫做信号与扫描电压同步。 (4) 多踪显示 根据开关信号的转换频率不同，有两种不同的时间分割方式，即“交替”和“断续”方式。 (5) 观察李萨如图形并测频率 x y y x f f N Y N X =数方向切线对图形的切点数方向切线对图形的切点 实验步骤 (1) 熟悉示波器各控制开关的作用，进行使用前的检查和校准。 (2) 将信号发生器的输出信号连接到示波器的CH1或CH2，观察信号波形。 (3) 用示波器测量信号的周期T 、频率f 、幅值U 、峰－峰值Up-p 、有效值Urms,频率和幅值任选。 (4) 观察李萨如图形和“拍”。 (5) 利用多波形显示法和李萨如图形判别法观测两信号的相位差 ① 多波形显示法观测相位差。 ② 李萨如图形判别法观测相位差。 数据处理 0p p u p p =-= --显显U U U E 000=-=T T T E T π 2 4 44 2 4 π2 0 频率相同位相不同时的李萨如图形
数字示波器使用注意事项 首先在使用仪器前应仔细阅读说明书,对功能、使用注意事项有详细的了解。以下内容如果和说明书有出入以说明书和机身标示或其他声明的厂商数据、说明为准 1.一般情况下要求被测量设备和测量设备都应可靠连接参考地，如不能满足时应使用隔离系统做良好的隔离后才能测量，例如：使用隔离变压器，示波器使用电池供电，使用隔离探头等。 2.一般数字示波器配合探头使用时，只能测量(被测信号到信号地就是大地)信号端输出幅度小于300V CAT II信号的波形。绝对不能测量市电AC220V 或与市电AC220V不能隔离的电子设备的浮地信号。 3. 通用示波器的外壳，信号输入端BNC 插座金属外圈，探头接地线，AC220V电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线，直接用探头对浮地信号测量，则仪器相对大地会产生电位差; 电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险。 4.用户如须要测量与市电AC220V不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时，必使用高压隔离差分探头或示波器使用电池供电。
非隔离示波器探头使用注意事项 1、首先要注意带宽是否满足要求，通常探头上标明多少MHz。 2、探头在使用之前应注意阻抗是否匹配。 3、探头电容和阻抗在不同档时并不相同，通常探头上会标明什么 档位多少pF的电容，一般高衰减档电容值小于低衰减档，测量敏感信号时，如高阻输出信号、晶振信号等一般要求使用10X 档测量。 4、示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠连接参考点 5、使用多通道测量时，由于非隔离探头底线连通，地线夹子应连 于相同点，如需测量非共地信号时需使用隔离探头并注意隔离电压不可超过隔离探头耐压范围 6、注意！！！现有的Agilent 1000X探头为非隔离探头，探头负 接头和BNC外圈是连通的。 7、
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。
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
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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：
E贴心小家电https://www.doczj.com/doc/484296203.html, 浮地隔离:输入、参考和地1000V隔离;输入灵敏度:5mV/div到100V/div;毛刺捕捉:3ns(脉宽触发)在5m/div到1min/div可测至50ns峰值; 手持示波器产品简介 高解析度大屏幕彩色显示 数字余辉与快速屏幕刷新 高至2.5G/秒实时采样与200M带宽的示波器 镍氢电池可连续使用4小时 190C系列全彩余辉示波表 朦胧色显示,观察更轻松 新型的全彩余辉示波表190C系列是技术领先,携带方便的手持示波器。高解析度的大屏幕彩色显示为工程现场应用提供更强的观察能力，新设计的硬件数字余辉处理能力为您观察各种复杂的波形提供强大的支持： 不同的通道波形具有不同颜色的显示 高解析度的大屏幕为您显示更多的信号细节 数字余辉模式可以像模拟示波器一样分析复杂的动态波形 快速的屏幕刷新率可以迅速观察信号的动态变化 在示波器记录功能下的“触发即停”功能可以存贮和分析预触发波形数据 具有波形参考功能来进行直观的波形比较 脉宽调制信号测试功能方便变频器的设计和应用 手持示波器另外所有的190系列万用示波表都具有： 最高至200M带宽的示波器 最高至2.5G/秒的实时采样率 即触即测(Connect-and View)触发方式,方便迅速观察波形 回放(Replay)功能——自动存贮与回放100屏波形 双通道完全隔离输入（1000V CATⅡ/600VCATⅢ） 镍氢电池可工作4小时以上 190C系列全彩余辉示波表看得更多，应用更广！ 通过提供了台式示波器才具有的高指标，全彩余辉示波表190C系列还具备高解析度的大屏幕彩色显示，硬件数字余辉处理能力，以及快速的屏幕刷新率，为现场和实验室的应用提供了全新的示波器概念。
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
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 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。 看到论坛有很多新手在问示波器怎么用，苦苦寻找示波器的教程.....以前用的大多是那种很大台笨重的模拟示波十M的价格都要好几千，小弟我也买不起，所以至今是只见过猪走路，没吃过猪肉。现在都是数字时代了，现0M的不到两千MB可买得一台了，小巧、彩色、而且可说像傻瓜式的，操作非常方便面，只需测量时按下上面了。 其实示波器在实际维修运用中，用得最多的就是测量晶阵、时钟频率、检修PWM电路及一些关键信号的捕捉，今天闲来没事就简单给大家演示一下示波器实际维修的运用及所测到的波形。 主演：安泰信ADS1102C 配角：我是刚来的 首先先请主演先登场吧 第一：检修不触发故障主板时，可以用示波器测32.768和25M（NF的板）晶振是否起振，非常直观，非常准确，万用表测晶振的两脚的压差不是也可以判断其好坏吗？没错，但是我要告诉你你只对了一半，有压差只能初步判也经常碰到有压差但不起振的故障，在没示波器下最好的方法就是代换一个。但如果我们有示波器，测其晶振两且下面标有对应的频率数值没有偏移，那么晶振肯定是好的。如图为实测32.768的波形 第二：在检修能上电不亮机故障时，首先就是测量主板各大供电是否正常，而如今的主板的供电方式大多彩用了来检测PWM控制电路是否正常工作，也是比万用表更准确更直观，正常工作时的波形为脉冲方波。如：如图为方波，表明CPU电路正常工作 表明内存供电电路正常 桥供电正常 第三：对于主板不亮故障，如以上测完主板供电都正常情况下，就要检测主板各时钟是否正常了。这时示波器的常准确的测出该点的时钟频率的数值，正常为一个正弦波。万用表测也行，一般33M为1.6V左右，66M为0.6左右，只是个大概判断，当然没示波器来的准确。 如图为实测的33M频率波形（测量点可用打值卡上测，或在PCI槽B16测到） 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 示波器正确处理使用注意事项 1．机壳必须接地 为了安全，示波器的机壳必须接地。通电前，应检查电源线有无磨损、断裂和裸露导线，以免引起触电事故：检查电源电压是否与仪器工作电压相符。 2．注意使用环境 避免在直射阳光下或明亮的环境中使用示波器。在强光下使用示波器时，要用遮光罩，并注意光点不要长时间停留在一点上，以免损伤荧光屏。还应避免在强磁场中使用示波器（例如周围放置有大功率变压器会产生强磁场），因为受外界磁场的影响，测出的波形会有重影和嗓波干扰，甚至使显示的波形失真。 3．测试前的估算 测试前，应首先估算被测信号的幅度大小，若不明确，可先将示波器的V/DIV选择开关置于最大挡，避免因电压过高而损坏示波器。 4．注意扩展挡位和旋钮的位置 大部分示波器都设有扩展挡位和旋钮，定量测量时一定要检查这些旋钮所处的状态，否则会引起读数错误。 5．直流输入方式先接地 在使用示波器直流输入方式时，应先将示波器输入接地，确定好示波器的零基线，才能方便地测量被测信号的直流电压。 6．测高压应注意安全 采用示波器测试高压电路时，要特别注意安全。要站在绝缘物上，单手操作，不要触及设备和其他接地物体，更不要接触高压测试点。接探头时，先切断高压测试电路电源，接好后，再进行测试。 7．垂直方式的选择 当同时观察两路波形时，将垂直方式( VERTICAR MODE)中的ALT按钮按下，即两个通道交替显示波形。若仅观察一路波形，将CH1或CH2按下即可，但不要选ALT 交替方式，以避免相互间的干扰。 8．幅度的控制 荧光屏显示波形的幅度，通过调节电压衰减( VOLTS/DIV)的系数，一定要控制在8格之内，如果超出8格，将无法观察，这对示波器的正常工作不利。 9．示波器可作为高内阻电压表使用 示波器可作为高内阻的电压表使用，因被测电路中有一些高内阻电路，若用普通万用表测电压，由于万用表内阻低，测量结果会不准确，同时还可能会影响被测电路的正常工作；而示波器的输入阻抗比万用表高得多，测量结果不但较 实验4—11 示波器的原理及使用 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它可以直接观察电信号的波形，测量电压的幅度、周期(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，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(如压力、温度、磁感应强度、光强等)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，掌握示波器和信号发生器的基本使用方法。 2.学会使用示波器观察电信号波形，测量电压幅值及频率。 3.掌握利用李萨如图形测量频率的实验方法。 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图4-11-1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。 图4-11-1 示波器基本组成框图 1.示波原理 在中学物理课中有一个演示振动图形的沙斗实验，装置如图4-11-2所示。图中P为平面板，能在X方向上作匀速直线运动。S为沙斗，斗内装上细沙，细沙能从斗的下端慢慢漏出，沙斗通过细绳连接在支架H上，构成单摆。假定此单摆在与X的垂直方向Y上振动，P在X 实验4—11 示波器的原理及使用 95 方向匀速运动，那么在平面板上将有漏沙的径迹，这就是单摆的振动图线——正弦曲线。根据曲线和匀速运动的速率v 不难求得振动周期（或频率）和振幅等物理量的大小。 示波器的示波原理和沙斗实验中平面板上漏沙径迹的道理相同。 1） 如果仅在垂直偏转板上（Y 偏转板）加正弦交变电压U ()y t ，则电子束在荧光屏上所产生的亮点位置随着电压在y 方向作往复运动。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，其长度与正弦交变电压的峰—谷值P P V 成正比。如图4-11-3所示。 图4-11-3 垂直偏转板加正弦交变电压 图4-11-4 水平偏转板加锯齿电压 图4-11-5 波形显示原理图 2）如果在水平偏转板（X 偏转板）加上扫描发生器所输出的扫描（锯齿）电压()x U t ，则能使y 轴方向所加的被观察信号电压()y U t 在空间展开，与沙斗实验中的平面板P 有同样 图4-11-2 沙斗实验 示波器种类、型号很多，功能也不同。模拟、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，本节针对V-252型号示波器介绍其常用功能。 一、电源、示波管部分 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．电源(POWER) 示波器主电源开关位于荧光屏的右上角。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。 3．辉度(INTENSITY) 旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。顺时针旋转，亮度增大。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。以适合自己的亮度为准，一般不应太亮，以保护荧光屏。 4．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。 5.辉线旋转旋钮（TRACE ROTATION） 受地磁场的影响，水平辉线可能会与水平刻度线形成夹角，用此旋钮可使辉线旋转，进行校准。 6. 通道1(CH1)的垂直放大器信号输入插座（CH1 INPUT） 通道1垂直放大器信号输入BNC插座。当示波器工作于X-Y模式时作为X信号的输入端。 7. 通道2(CH2)的垂直放大器信号输入插座（CH2 INPUT） 通道2垂直放大器信号输入BNC插座。当示波器工作于X-Y模式时作为Y信号的输入端。 8.垂直轴工作方式选择开关（MODE） 输入通道有五种选择方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道交替显示方式(ALT)、双通道切换显示方式(CHOP).叠加显示方式（ADD）。 CH1：选择通道1，示波器仅显示通道1的信号。 CH2：选择通道2，示波器仅显示通道2的信号。 ALT：选择双通道交替显示方式，示波器同时显示通道1信号和通道2信号。两路信号交替地显示。用较高的扫描速度观测CH1和CH2两路信号时，使用这种显示方式。 CHOP：选择双通道交替显示方式，示波器同时显示通道1信号和通道2信号。两路信号以约250Hz 的频率对两路纤毫进行着性切换，同时显示于屏幕。 ADD：选择两通道叠加方式，示波器显示两通道波形叠加后的波形。 9．内部触发信号源选择开关（INT TRIG） 当SOURCE开关置于INT时，用此开关具体选择触发信号源。 CH1:以CH1的输入信号作为触发信号源。 CH2:以CH2的输入信号作为触发信号源。 VERT MODE:交替地分别以CH1和CH2两路信号作为触发信号源。观测两个通道的波形时，进行交替扫描的同时，触发信号源也交替地切换到相应的通道上。 10. 扫描方式选择开关(MODE) 扫描有自动(AUTO)、常态(NORM)、视频-行(TV-H) 和视频-场(TV-V)四种扫描方式。 自动(AUTO)：自动方式，任何情况下都有扫描线。有触发信号时，正常进行同步扫描，波形静止。当无触发信号输入，或者触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。 常态(NORM)：仅在有触发信号时进行扫描。当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。观测超低频信号（25Hz）调整触发电平时，使用这种触发方式。 视频-行(TV-H)：用于观测视频-行信号。 视频-场(TV-V)：用于观测视频-场信号。 注：视频-行(TV-H) 和视频-场(TV-V)两种触发方式仅在视频信号的同步极性为负时才起作用。 11.触发信号源选择开关（SOURCE） 要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发（EXT)。 内触发(INT):内触发使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分，在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。以通道1(CH1)或通道2(CH2)的输入信号作为触发信号源。 电源触发(LINE)：电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。 外触发（EXT)：TRIG INPUT 的输入信号作为触发信号源。外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号，所以何时开始扫描与被测信号无关。 12.外触发信号输入端子（TRIG INPUT） 外触发信号的输入端子 13.触发电平/和触发极性选择开关(LEVEL) 触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。顺时针旋转旋钮，触发电平上升；逆时针旋转旋示波器的原理和使用
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