大学物理实验示波器实验报告53924
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篇一:电子示波器实验报告一、名称:电子示波器的使用二、目的:2.学会使用常用信号发生器;掌握用示波器观察电信号波形的方法。
3.学会用示波器测量电信号电压、周期和频率等电参量。
三、器材:2、ee1641b型函数信号发生器/计数器。
四、原理:1、示波器的基本结构:y输入外触发x输入 2、示波管(crt)结构简介:3、电子放大系统:竖直放大器、水平放大器(2)触发电路:形成触发信号。
#内触发方式时,触发信号由被测信号产生,满足同步要求。
#外触发方式时,触发信号由外部输入信号产生。
5、波形显示原理:只在竖直偏转板上加正弦电压的情形示波器显示正弦波原理只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形五、步骤:1、熟悉示波器的信号发声器面板各旋钮的作用,并将各开关置于指定位3、将信号发生器输出的频率为500hz和1000hz的正弦信号接入示波器,通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关,使波形不超出屏幕范围,显示2~3个周期的波形。
4、将time/div顺时针旋到底至"x-y"位置,分别调节y1通道和y2六、记录:七、预习思考:1、示波器上观察到的正弦波形和李萨如图形实际上分别是哪两个波形的合成?答:正弦波形:是两组磁场使电子受力改变运动状态,然后将不同电子打到荧光屏上不同的位置而形成的;2、用示波器观察待测信号波形和用示波器观察李萨如图形时,示波器的工作方式有什么不同?3、当开启示波器的电源开关后,在屏上长时间不出现扫描线或点时,应如何调节各旋钮?八、操作后思考题1、如果y轴信号的频率?x比x轴信号的频率?y大很多,示波器上看到什么情形?相反又会看到什么情形?答:因为 ?y / ?x=nx / ny ,当?x /?y=1:1时,示波器上是一个圆柱,当?x /?y=2:1时,示波器上是一个横向的8,当?x /?y=3:1时,示波器上是三个横向的圆。
所以?y如果越大的话,横向圆的数量就越多。
篇二: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 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. 示波器基本结构电子枪的作用是释放并加速电子束。
示波器实验报告本次实验的主要任务是通过对示波器的使用和操作,加深对波形的理解和认识,熟练掌握示波器的使用方法,为后续的电路实验做好准备。
1、实验目的1. 学习示波器的基本结构、工作原理及使用方法;2. 熟悉示波器的使用环境,掌握示波器的使用规范和安全注意事项;3. 掌握使用示波器测量稳态和非稳态电路中各种形式的信号;4. 学会分析波形的特性。
2、实验原理示波器是一种常用的电子测量仪器,其中最重要的就是它用来显示电压随时间变化的波形图。
从而为我们分析电路性能提供了重要的依据。
示波器的主要组成部分包括:垂直部分和水平部分。
水平部分用来控制时间轴的变化,而垂直部分则用来控制波形信号的大小。
3、实验步骤3.1 常规操作1. 将示波器与电路连接首先需要将示波器与电路进行连接,连接时需要确认好各个接口的歧义问题,确保连接正确无误。
2. 打开示波器的电源在连接好电路后,打开示波器的电源,并在室内调节屏幕亮度和对比度,以适应不同场合下的显示效果,确保波形图显示完整明亮。
3. 调节量程示波器上会有各种不同的控制选项,其中包括量程控制。
我们需要根据实际测量需求,选择合适的量程控制,以保证精确测量波形。
4. 调整水平扫描电路的屏蔽网络示波器的水平线说的就是能够控制电子枪的扫描速度的部分,我们需要根据实际测量需求,调整展示时间和显示清晰度。
5. 调整垂直方向的增益通过调整示波器的垂直增益控制,可以有效地调整波形信号的大小,以便更好地分析波形特性。
6. 根据实际需求选择合适的触发方式和触发电平,调节示波器的触发电路,以保证稳定、可靠的测量。
7. 将测量的波形图记录下来,作为后续分析的重要依据。
3.2 测量操作将示波器进行上述操作之后,可以进行以下测量操作。
1. 正弦波信号的测量正弦波是一种最基本的周期性信号,而示波器能够精确地测量正弦波的支旁和周期。
此时需要调节示波器的垂直增益和水平扫描速度,以确保波形清晰、明亮。
2. 方波信号的测量方波信号是一种重要的非周期性信号,它在电路分析中有着重要的作用。
示波器的使用实验报告篇一:大学物理实验(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。
示波器使用实验报告范文示波器使用实验报告范文精选2篇〔一〕示波器使用实验报告1.熟悉示波器的功能和使用方法,掌握示波器的使用技巧;2.理解示波器的原理和构造,掌握示波器的根本性能参数;3.理解示波器在电子测量中的应用,掌握示波器的使用考前须知。
1.示波器;2.信号发生器;3.变压器;4.电阻箱、电容箱、电感箱;5.电缆、插头、连接线等。
1.示波器的根本原理示波器是一种电子测量仪器,可将电信号的波形显示在示波器屏幕上,以便进展分析和测量。
示波器由垂直放大系统和程度扫描系统组成。
当待测信号经过垂直放大系统放大后,送入程度扫描系统,再以一定速度左右扫描,并将扫描的信号通过屏幕显示出来,形成一条连续的波形。
不同的波形形态可以反映出电路中的不同参数和特性。
2.示波器的构造及性能参数示波器通常由示波管、放大器、扫描器、触发电路、时间基准电路、校准电路等局部组成。
其中,示波管是示波器的核心局部,扫描器和时间基准电路决定了示波器的工作特性和测量精度。
示波器的性能参数包括带宽、灵敏度、扫描速度和垂直放大倍数等。
3.示波器的应用在实际电子测量中,示波器被广泛应用于电路测试、信号分析、波形显示等领域。
通过示波器,可以准确地测量电路中的电压、电流、频率、相位等参数,并可以分析电路的稳定性、干扰特性和响应速度等。
1.示波器的根本操作(3) 调节垂直和程度放大系数,以显示信号的适宜波形;(4) 调节触发电路,使信号可以稳定地显示在屏幕上。
2.示波器的性能测试(4) 测量示波器的垂直放大倍数,并记录测试结果。
3.示波器的应用实验(1) 测量电路中的电压、电流、频率等参数,并用示波器显示;(3) 测量电路中的噪声和干扰等参数,并进展分析和处理。
1.示波器的性能测试(1) 带宽测试结果为30MHz,符合示波器的规格要求;(2) 灵敏度测试结果为1mV/Div,符合示波器的规格要求;(3) 扫描速度测试结果为1us/Div,符合示波器的规格要求;(4) 垂直放大倍数测试结果为5F/Div,符合示波器的规格要求。
示波器实验报告实验目的本实验旨在让学生掌握示波器的基本操作方法,包括:示波器的结构与原理、示波器的使用、各种电型信号的测量,同时提高学生的实验操作能力和数据处理能力。
实验仪器本次实验使用的仪器为示波器、信号发生器、电阻、电容、电感、万用表、直流电源等。
实验原理示波器是一种用于测量电压随时间变化的仪器,应用广泛,用途很多。
其中,示波器的核心部分是电子枪和电子束系统。
当电子枪发射高速电子时,经过加速后会形成一个电子束,它在偏转板和偏转系统的作用下,被导向到屏幕上,形成一定的波形。
示波器可以根据不同的电压输入端,分别被称作单向示波器和双向示波器。
信号发生器可以产生多种波形的电信号,包括正弦波、方波、三角波等。
电容和电感可以产生相位差,电阻可以调节电流大小和电压大小,万用表可以测量各种电型信号。
实验内容实验一:直流信号的测量将直流电源的正负极分别接到示波器的通道一和通道二上,并将示波器的探头分别接到通道一和通道二的输入端。
打开示波器电源,调整示波器的扫描速度和扫描范围,观察电压随时间的变化情况,并记录下对应的数据。
实验二:正弦信号的测量将信号发生器的输出端接到示波器的通道一输入口,调节信号发生器产生正弦波信号。
打开示波器电源,观察正弦波信号的波形,调整示波器的扫描速度和扫描范围,记录下对应的数据。
实验三:方波信号的测量将信号发生器的输出端接到示波器的通道一输入口,调节信号发生器产生方波信号。
打开示波器电源,观察方波信号的波形,调整示波器的扫描速度和扫描范围,记录下对应的数据。
实验四:三角波信号的测量将信号发生器的输出端接到示波器的通道一输入口,调节信号发生器产生三角波信号。
打开示波器电源,观察三角波信号的波形,调整示波器的扫描速度和扫描范围,记录下对应的数据。
实验五:RC电路的测量搭建一个RC电路,将信号发生器的输出端接到电路的输入端,将示波器的探针分别接到电容和电阻两端。
打开示波器电源,观察电容电压和电阻电压随时间的变化情况,并记录下对应的数据。
示波器使用大学物理实验报告()
实验名称:示波器使用
实验时间:XX年XX月XX日
实验地点:XX大学物理实验室
实验目的:
1. 掌握示波器以及示波器显示信号的原理;
2. 了解示波器各个控件的功能;
3. 掌握如何使用示波器测量信号的频率、幅值等参数。
实验仪器:
1. 示波器
3. 函数信号发生器
4. 稳压电源
实验步骤:
1. 将函数信号发生器和稳压电源的输出接到示波器的输入端口。
2. 调节函数信号发生器产生一个频率约为1000 HZ的正弦波,并调节相位使其与示波器的标准时基同步。
3. 调节示波器的触发电平,保证正弦波的波形稳定不变。
4. 改变函数信号发生器的频率参数,观察示波器中的波形变化,记录下不同频率下示波器显示的数据。
5. 利用滤波器产生一个方波信号,将其输入示波器,观察波形,并记录相关数据。
7. 根据所测数据计算信号的频率、幅值等参数,并与实际值进行对比分析。
实验结果与分析:
2. 使用滤波器产生的方波信号输入示波器,可以得到类似于一个周期方波的波形。
根据波形的参数,可以计算出信号的周期、脉宽等参数。
3. 调节示波器的幅值控制器,可以改变信号的幅值。
通过记录不同幅值下的数据,可以计算出实际幅值与显示幅值的误差,并对误差进行分析。
结论:
通过本实验,我掌握了示波器的使用方法,了解了示波器显示信号的原理,熟练掌握了示波器各个控件的功能,并且学会了如何通过示波器测量信号的频率、幅值等参数。
同时,在进行实验过程中还能够深入理解信号的本质,并对实验数据进行分析与总结。
大学物理实验示波器实验报告-示波器实验数据在这次大学物理实验中,我们主要使用示波器来观察电信号,学习如何通过示波器测量和分析波形。
整个实验让我对电学的理解有了更深的认识,感觉不仅仅是在学习理论,更多的是在探索和发现。
一、实验目的与准备工作1.1 实验目的这次实验的主要目的是熟悉示波器的使用,掌握基本的测量技能,并通过实际操作观察不同信号的波形特征。
示波器在现代电子技术中非常重要,它能将电信号可视化,帮助我们更好地理解信号的性质。
1.2 准备工作在实验前,我们先进行了一些准备工作。
老师给我们分发了实验手册,手册里详细说明了示波器的各个功能。
我们还讨论了如何设置示波器的时间基准和垂直灵敏度。
为了确保实验的顺利进行,我们还提前检查了所有设备,确保示波器、信号发生器和连接线都处于良好状态。
二、实验过程2.1 连接设备实验开始时,我们将信号发生器和示波器连接起来。
首先,我小心翼翼地将信号线插入示波器的输入端,确保连接稳固。
接着,我们设置了信号发生器的输出频率,开始时设为1kHz。
这个频率适中,能够让我们清楚地看到波形。
2.2 观察波形当信号发生器开始工作时,示波器屏幕上出现了一条波形。
这个过程真的让我感到兴奋!波形是一条漂亮的正弦波,起伏的线条让我感觉像是在和电流进行对话。
我们观察到波形的幅度和频率都很稳定,老师讲解了如何调整示波器的时间和电压刻度,以便更好地分析波形的细节。
2.3 记录数据在观察到稳定的波形后,我们开始记录数据。
我和我的实验伙伴一起对波形的周期、幅度和相位差进行了测量。
通过示波器的光标功能,我们可以精确地读取波形的参数。
那一刻,我感受到了一种成就感,因为这些数据并不是单纯的数字,而是我们在实验中获取的真实结果。
三、实验结果与分析3.1 数据分析经过一番测量,我们得到了一些数据。
波形的周期约为1毫秒,幅度约为2伏特。
这些数据与我们理论计算的结果相符,说明我们在实验中掌握了示波器的使用,也验证了理论的正确性。
大学物理实验示波器实验报告-示波器实验数据在这次大学物理实验中,我们的任务是通过示波器来观察和分析电信号,这一过程可谓是颇具挑战性但也充满乐趣。
每次走进实验室,那种期待的心情总是让人觉得兴奋又紧张。
实验室里弥漫着一股淡淡的仪器气息,整个空间被实验器材装点得有些杂乱,但又显得极其亲切。
大家都忙着调试自己的仪器,气氛热烈而又专注。
我们首先进行了设备的熟悉工作,示波器的面板上五光十色的按钮和旋钮让我感到一阵眩晕。
这种高科技的玩意儿,真的是需要一点点勇气去接触。
示波器的主要功能是将电信号转化为可视化的波形,让我们一目了然地看到信号的变化。
调试的时候,我们调整时间基准和电压标度,这就像是在为一场演出做准备,每一个小细节都可能影响最终的效果。
在调试的过程中,我发现观察波形的变化是如此令人着迷。
刚开始的时候,波形乱七八糟,像极了我的心情。
不过,随着逐渐熟练,波形开始变得清晰起来,感觉就像是在为一幅画添上最后的细节。
当波形稳定在屏幕时,心中那种成就感油然而生,仿佛自己是一位画家,终于画出了心中所想的景象。
接着,我们进行了实验数据的采集,选择了不同频率的信号源来观察波形变化。
每当我们调整频率时,波形的形状就会发生翻天覆地的变化,简直像是一场视觉盛宴。
高频信号的波形尖锐而有力,而低频信号则像柔和的涟漪,令人心旷神怡。
数据的采集过程虽然繁琐,但每一个小小的波形背后,都藏着无穷的物理奥秘。
而后,数据的分析成了我们的重头戏。
我们把每组实验数据整理好,开始进行比较和分析。
随着数据的不断累积,图表在我们面前逐渐清晰起来。
那些原本晦涩难懂的数字,仿佛在此刻都变得活灵活现。
数据分析中,最让我惊讶的是通过傅里叶变换对信号进行频谱分析,竟能发现信号中的各种谐波成分,这种揭示信号内部结构的过程,真的让人叹为观止。
我们的老师也经常说,物理学就像是一面镜子,映照出自然界的规律,而这一次我深刻体会到了这一点。
在实验过程中,不免遇到了一些小挫折。
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。
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。
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,包括垂直灵敏度、水平扫描速度、触发方式等的调节。
3、学会用示波器观察正弦波、方波、锯齿波等常见信号的波形,并测量其频率、幅值等参数。
二、实验仪器示波器、函数信号发生器、探头等。
三、实验原理示波器是一种用于显示电信号波形的电子仪器。
它通过在示波管的荧光屏上产生亮点的移动来描绘电信号的变化。
示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。
电子枪产生高速电子束,经过偏转系统的作用,使电子束在荧光屏上按照输入信号的变化规律进行偏转,从而形成信号的波形。
示波器的垂直偏转系统用于控制电子束在垂直方向上的偏转,其灵敏度可以通过调节垂直增益旋钮来改变。
水平偏转系统用于控制电子束在水平方向上的偏转,水平扫描速度可以通过调节水平扫描速度旋钮来调整。
触发系统用于使示波器的扫描与输入信号同步,以稳定显示波形。
四、实验内容及步骤1、示波器的基本调节打开示波器电源,预热几分钟。
将示波器的探头连接到校准信号输出端,调节垂直和水平位移旋钮,使校准信号位于屏幕中央。
调节垂直灵敏度和水平扫描速度旋钮,使校准信号的波形清晰、稳定,并测量校准信号的幅值和频率,与标称值进行比较。
2、观察正弦波信号将函数信号发生器的输出设置为正弦波,频率为 1kHz,幅值为5Vpp。
将探头连接到函数信号发生器的输出端,调节示波器的垂直灵敏度和水平扫描速度,使正弦波的波形完整显示在屏幕上。
测量正弦波的幅值、周期和频率,并计算其有效值。
3、观察方波信号将函数信号发生器的输出设置为方波,频率为 500Hz,幅值为10Vpp。
重复步骤 2 中的操作,观察并测量方波的幅值、周期和占空比。
4、观察锯齿波信号将函数信号发生器的输出设置为锯齿波,频率为 200Hz,幅值为3Vpp。
重复步骤 2 中的操作,观察并测量锯齿波的幅值、周期和上升时间。
五、实验数据及处理1、校准信号标称幅值:_____Vpp实测幅值:_____Vpp标称频率:_____kHz实测频率:_____kHz2、正弦波信号幅值:_____Vpp周期:_____ms频率:_____kHz有效值:_____V3、方波信号幅值:_____Vpp周期:_____ms频率:_____Hz占空比:_____%4、锯齿波信号幅值:_____Vpp周期:_____ms频率:_____Hz上升时间:_____ms六、实验误差分析1、仪器误差:示波器和函数信号发生器本身存在一定的精度限制,可能导致测量结果的误差。
大学物理实验示波器实验报告实验目的,通过实验了解示波器的基本原理和使用方法,掌握示波器的使用技巧,加深对波形的理解。
实验仪器,示波器、信号发生器、示波器探头、电源线等。
实验原理,示波器是一种用来观察电压随时间变化的仪器,可以显示出电压随时间的波形。
示波器的工作原理是利用电子束在示波管内偏转,将电压信号转换成屏幕上的波形。
信号发生器是用来产生各种波形信号的仪器,可以产生正弦波、方波、三角波等不同形式的信号。
实验步骤:1. 将示波器和信号发生器接通电源,并调节示波器的控制按钮,使屏幕上显示出稳定的水平基准线。
2. 将信号发生器的输出端与示波器的输入端连接,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器屏幕上显示的波形变化。
3. 利用示波器探头测量不同电路中的电压信号,并观察波形的变化。
4. 调节示波器的触发电平和触发方式,观察波形的触发效果。
5. 尝试利用示波器测量不同频率和幅度的信号,观察波形显示的效果。
实验结果与分析:通过本次实验,我们成功掌握了示波器的基本使用方法,并对波形的观察和测量有了更深入的理解。
在实验中,我们发现当信号发生器输出的频率增加时,示波器屏幕上显示的波形周期变短,频率增加;当信号发生器输出的幅度增加时,示波器屏幕上显示的波形振幅增大。
同时,我们还观察到了不同波形信号的显示效果,如正弦波、方波、三角波等,这些波形在示波器屏幕上显示出不同的特点,进一步加深了我们对波形的理解。
实验总结:本次实验通过实际操作,使我们更加深入地了解了示波器的原理和使用方法,对信号发生器的工作原理也有了更清晰的认识。
同时,通过观察不同波形信号的显示效果,加深了我们对波形特性的理解。
通过本次实验,我们不仅掌握了示波器的基本使用技巧,还对波形的观察和测量有了更深入的认识,为今后的物理实验打下了坚实的基础。
实验中遇到的问题及解决方法:在实验中,我们遇到了示波器屏幕上波形显示不清晰的问题,经过检查发现是示波器探头连接不良导致的,及时重新连接探头后问题得以解决。
示波器实验报告示波器实验报告4篇我们眼下的社会,报告的使用成为日常生活的常态,不同的报告内容同样也是不同的。
在写之前,可以先参考范文,下面是小编帮大家整理的示波器实验报告,仅供参考,欢迎大家阅读。
示波器实验报告1一、【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。
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YCH1和YCH2周期性的轮流作用在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”。
大学物理实验报告示波器标题:大学物理实验报告示波器引言在大学物理实验中,示波器是一种常用的仪器,用于观察和测量电信号的变化。
通过示波器,我们可以直观地观察电信号的波形,频率和幅度,从而更好地理解电路中的各种电信号变化规律。
本次实验将利用示波器进行一系列实验,以加深对电信号的理解。
实验目的1. 了解示波器的基本原理和结构2. 掌握示波器的使用方法3. 观察和测量不同电信号的波形、频率和幅度实验仪器1. 示波器2. 信号发生器3. 电路元件实验步骤1. 首先,我们将信号发生器的输出端与示波器的输入端相连,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器屏幕上的波形变化。
2. 然后,我们将不同的电路元件(如电阻、电容、电感等)接入电路中,再次观察示波器屏幕上的波形变化。
3. 最后,我们将改变信号发生器的输出波形(如正弦波、方波、三角波等),观察示波器屏幕上的波形变化。
实验结果通过实验,我们观察到了不同频率和幅度下的电信号波形,发现了不同电路元件对电信号的影响,以及不同波形对示波器屏幕上的显示效果。
我们还通过示波器观察到了电信号的频率和幅度的测量方法,加深了对电信号的理解。
结论通过本次实验,我们深入了解了示波器的原理和使用方法,掌握了观察和测量电信号的技巧。
同时,我们也加深了对电路中电信号变化规律的理解,为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
总结示波器是一种非常重要的仪器,在电子学、通信工程、物理学等领域都有着广泛的应用。
通过本次实验,我们更加熟悉了示波器的使用方法和观察技巧,为今后的学习和工作提供了重要的帮助。
希望通过这次实验,我们能够更加深入地理解电信号的本质,为未来的科研工作打下坚实的基础。
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 Braun171 2345689101112 13 141516图8-2 VD4322型双踪示波器板面图1、电源开关2、电源指示灯3、聚焦旋钮4、亮度调节旋钮5、Y1X 信号输入口6、Y2信号输入口7、8、入耦合开关AC-GND-DC9、10、垂直偏转因数选择开关V/格11、1Y 位移旋钮12、2Y 位移旋钮13、工作方式选择开关1Y 、2Y 、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..下面分别加以简单说明..1、 示波管示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分;全都密封在玻璃外壳内;里面抽成高真空..如图8-4所示;下面分别说明各部分的作用..1荧光屏:它是示波器荧 光 屏内+-外触发扫 描 发生器 放 大或衰减触 发 同 步 放 大 或衰减X 轴输入Y 轴输入亮度 聚焦 辅助聚焦电源 YXHKGA 1A 2电子枪图8-3 电路结构图电源Y X 图8-4 示波管示意图的显示部分;当加速聚焦后的电子打到荧光上时;屏上所涂的荧光物质就会发光;从而显示出电子束的位置..当电子停止作用后;荧光剂的发光需经一定时间才会停止;称为余辉效应..2电子枪:由灯丝H 、阴极K 、控制栅极G 、第一阳极A 1、第二阳极A 2五部分组成..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“亮度”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、第二阳极之间的电位调节合适时;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..3偏转系统:它由两对相互垂直的偏转板组成;一对垂直偏转板Y ;一对水平偏转板X ..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的光斑位置也发生改变..容易证明;光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比;因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量;这就是示波器测量电压的原理.. 2、信号放大器和衰减器示波管本身相当于一个多量程电压表;这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的..由于示波管本身的X 及Y 轴偏转板的灵敏度不高约0.1—1mm/V;当加在偏转板的信号过小时;要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上..为此设置X 轴及Y 轴电压放大器..衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求;否则放大器不能正常工作;使输入信号发生畸变;甚至使仪器受损..对一般示波器来说;X 轴和Y 轴都设置有衰减器;以满足各种测量的需要..3、扫描系统扫描发生器扫描系统也称时基电路;用来产生一个随时间作线性变化的扫描电压;这种扫描电压随时间变化的关系如同锯齿;故称锯齿波电压;如图8-5所示;这个电压经X 轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上;使电子束产生水平扫描..这样;屏上的水平坐标变成时间坐标;Y 轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开..扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分.. 一、示波器显示波形的原理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;则看到的是一条竖直亮线;如图8-6所示..要能显示波形;必须同时在水平偏转板上加一扫描电压;使电子束的亮点沿水平方向拉开..后突然回到最小;此后再重复地变化的“锯齿波电压”;如图8-5所示..当只有锯齿波电压加在水平偏转板上时;如果频率足够高;则荧光屏上只显示一条水平亮线..如果在竖直偏转板上简称Y 轴加正弦电压;同时在水平偏转板上简称X 轴加锯齿波电压;电子受竖直、水平两个方向的力的作用;电子的运动就是两相互垂直的运动的合成..当锯齿波电压比正弦电压变化周期稍大时;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..三、触发同步的概念如果正弦波和锯齿波电压的周期稍微不同;屏上出现的是一移动着的不稳定图形..这种情形可用图8-7说明..设锯齿波电压的周期T x 比正弦波电压周期T y 稍小;比方说T x /T y =7/8..在第一扫描周期内;屏上显示正弦信号0—4点之间的曲线段;在第二周期内;显示4—8点之间的曲线段;起点在4处;第三周期内;显示8—11点之间的曲线段;起点在8处..这样;屏上显示的波形每次都不重叠;好象波形在向右移动..同理;如果T x 比T y 稍大;则好象在向左移动..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成整数倍;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..为了使屏上的图形稳定;必须使T x /T y =nn =1;2;3;…;n 是屏上显示完整波形的个数..为了获得一定数量的波形;示波器上设有“扫描时间”或“扫描范围”、“扫描微调”旋钮;用来调节锯齿波电压的周期T x 或频率f x ;使之与被测信号的周期T y 或频率f y 成合适的关系;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;它们的周期或频率可能发生微小的改变..这时;虽然可通过调节扫描旋钮将周期调到整数倍的关系;但过一会儿又变了;波形又移动起来..在观察高频信号时这种问题尤为突出..为此示波器内装有扫描同步装置;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..有的示波器中;需要让扫描电压与外部某一信号同步;因此设有“触发选择”键;可选择外触发工作状态;相应设有“外触发”信号输入端.. 四、 示波器的应用1、示波器观察电信号波形..将待观察信号从1Y 或2Y 端接入加到Y 偏转板;X 偏转板加上扫描电压信号;调节辉度旋钮、聚集旋钮、x 、y 位移旋钮;调节电压偏转因数旋钮和扫描时间旋钮;再调节同步触发电平旋钮;即看到待观察信号波形..2、测量电压利用示波器可以方便测出电压值;实际上示波器所做的任何测量都归结为电压的测量..其原理基于被测量的电压使电子束产生与之成正比的偏转..计算公式为 ()y U t yk = 8-1式中;y 为电子束沿y 轴方向的偏转量;用格数DIV 表示;y k 为示波器y 轴的电压偏转因数V/DIV 即伏/格..3、测量频率1周期换算法周期换算法所依据的原理是频率与周期成倒数关系:Tf 1=8-2信号的周期可以用扫描速度值乘以被测信号波形的又一个周期在荧光屏上的水平偏转距离而求得T t x =⋅T=扫描速度×一个周期水平距离;故信号的频率便可以算出..2李萨如图形法 设将未知频率f y 的电压U y 和已知频率f x 的电压U x 均为正弦电压;分别送到示波器的Y 轴和X 轴;则由于两个电压的频率、振幅和相位的不同;在荧光屏上将显示各种不同波形;一般得不到稳定的图形;但当两电压的频率成简单整数比时;将出现稳定的封闭曲线;称为李萨如图形..根据这个图形可以确定两电压的频率比;从而确定待测频率的大小..图8列出各种不同的频率比在不同相位差时的李萨如图形;不难 得出:所以未知频率x yxy f N N f =8-3 yx xy N N f X f Y 点数垂直直线与图形相交的点数水平直线与图形相交的轴电压的频率加在轴电压的频率加在=图8-8 李莎如图实验内容及要求1、示波器:辉度、聚焦、水平和竖直位移通道选择、触发、电平、幅度因子、扫描因子;2、信号源:频率、信号幅度、波形选择..3、连接信号源与示波器:信号源输出正弦波信号、调节示波器;出现稳定的正弦波;根据波形和幅度因子算出电压有效值;波形和扫描因子算出信号频率..4、将示波器置非扫描档;外接两个信号源合成利萨如图..实验数据记录与处理Hz测定正弦波电压和频率的表格f=理论思考题1. 示波器为什么能显示被测信号的波形2. 荧光屏上无光点出现;有几种可能的原因怎样调节才能使光点出现3. 荧光屏上波形移动;可能是什么原因引起的附EM1643型函数发生器介绍1电源开关POWER :按入开.. 2功能开关FUNCTION :波形选择正弦波 方波和脉冲波 三角波和锯齿波3频率微调旋钮FREQVAR :频率复盖范围10倍.. 4分档开关RANGE-HZ :10HZ-2MHZ 分六档选择.. 5衰减器按钮ATT :开关按入时衰减低30Db..14325678 910111213 1415 图8-9 函数发生器图6电压幅度调节旋钮AMPLITUDE;幅度可调..7直流偏移调节DC OFF SET:当开关拉出时:直流电平为-10~+10V连续可调;当开关按入时:直流电平为零.. 8占空比调节PAMP/PULSE:当开关按如时:占空比为本50%~50%;当开关拉出时:占空比为10%~90%内连续可调;频率为指示值÷10..9信号输出OUTPUT:波形输出端..10TTL OUT:TTL电平输出端..11VCF:控制电压输入端..12IN PUT:外测频率输入端..13OUT SIDE:测频方式内/外..14SPSS:单次脉冲开关..15OUT SPSS:单次脉冲输出..。
实验3.11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:20XX.X.X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。
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。
3)荧光屏F 灯丝,K 阴极,G 控制栅极,A 1、A 2第一、第二阳极,Y 、X 竖直、水平偏转板图1示波管结构简图荧光屏上涂有荧光粉,它的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。
4)显示波形的原理在竖直偏转板上加一交变正弦电压,可看到一条竖直的亮线,如图3所示。
南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:数字示波器的使用学院:信息工程学院专业班级:测控技术仪器152班学生姓名:王家桢学号:5801215028实验地点:B211 座位号:14实验时间:第四周星期二下午一点开始【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8-2 VD4322型双踪示波器板面图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、入耦合开关(AC-GND-DC )9、10、垂直偏转因数选择开关(V/格)11、1Y 位移旋钮12、2Y 位移旋钮13、工作方式选择开关(1Y 、2Y 、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。
下面分别加以简单说明。
1、 示波管示波管主要包括电子荧 光 屏内+-外触发扫 描 发生器 放 大或衰减触 发 同 步 放 大 或衰减X 轴输入Y 轴输入亮度 聚焦 辅助聚焦电源 YXHKGA 1A 2电子枪图8-3 电路结构图电源Y X 图8-4 示波管示意图171 2345689101112 13 141516枪、偏转系统和荧光屏三部分,全都密封在玻璃外壳内,里面抽成高真空。
如图8-4所示,下面分别说明各部分的作用。
(1)荧光屏:它是示波器的显示部分,当加速聚焦后的电子打到荧光上时,屏上所涂的荧光物质就会发光,从而显示出电子束的位置。
当电子停止作用后,荧光剂的发光需经一定时间才会停止,称为余辉效应。
(2)电子枪:由灯丝H 、阴极K 、控制栅极G 、第一阳极A 1、第二阳极A 2五部分组成。
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“亮度”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、第二阳极之间的电位调节合适时,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。
(3)偏转系统:它由两对相互垂直的偏转板组成,一对垂直偏转板Y ,一对水平偏转板X 。
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的光斑位置也发生改变。
容易证明,光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比,因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量,这就是示波器测量电压的原理。
2、信号放大器和衰减器示波管本身相当于一个多量程电压表,这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的。
由于示波管本身的X 及Y 轴偏转板的灵敏度不高(约0.1—1mm/V ),当加在偏转板的信号过小时,要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上。
为此设置X 轴及Y 轴电压放大器。
衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求,否则放大器不能正常工作,使输入信号发生畸变,甚至使仪器受损。
对一般示波器来说,X 轴和Y 轴都设置有衰减器,以满足各种测量的需要。
3、扫描系统(扫描发生器)扫描系统也称时基电路,用来产生一个随时间作线性变化的扫描电压,这种扫描电压随时间变化的关系如同锯齿,故称锯齿波电压,如图8-5所示,这个电压经X 轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上,使电子束产生水平扫描。
这样,屏上的水平坐标变成时间坐标,Y 轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开。
扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分。
一、示波器显示波形的原理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,则看到的是一条竖直亮线,如图8-6所示。
要能显示波形,必须同时在水平偏转板上加一扫描电压,使电子束的亮点沿水平方向拉开。
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,最后突然回到最小,此后再重复地变化。
这种扫描电压即前面所说的“锯齿波电压”,如图8-5所示。
当只有锯齿波电压加在水平偏转板上时,如果频率足够高,则荧光屏上只显示一条水平亮线。
如果在竖直偏转板上(简称Y轴)加正弦电压,同时在水平偏转板上(简称X轴)加锯齿波电压,电子受竖直、水平两个方向的力的作用,电子的运动就是两相互垂直的运动的合成。
当锯齿波电压比正弦电压变化周期稍大时,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。
三、触发同步的概念如果正弦波和锯齿波电压的动着的不稳定图形。
这种情形可用图8-7说明。
设锯齿波电压的周期T x比正弦波电压周期T y稍小,比方说T x/T y=7/8。
在第一扫描周期内,屏上显示正弦信号0—4点之间的曲线段;在第二周期内,显示4—8点之间的曲线段,起点在4处;第三周期内,显示8—11点之间的曲线段,起点在8处。
这样,屏上显示的波形每次都不重叠,好象波形在向右移动。
同理,如果T x比T y稍大,则好象在向左移动。
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成整数倍,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。
为了使屏上的图形稳定,必须使T x/T y=n(n=1,2,3,…),n是屏上显示完整波形的个数。
为了获得一定数量的波形,示波器上设有“扫描时间”(或“扫描范围”)、“扫描微调”旋钮,用来调节锯齿波电压的周期T x(或频率f x),使之与被测信号的周期T y(或频率f y)成合适的关系,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(或频率)可能发生微小的改变。
这时,虽然可通过调节扫描旋钮将周期调到整数倍的关系,但过一会儿又变了,波形又移动起来。
在观察高频信号时这种问题尤为突出。
为此示波器内装有扫描同步装置,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)。
有的示波器中,需要让扫描电压与外部某一信号同步,因此设有“触发选择”键,可选择外触发工作状态,相应设有“外触发”信号输入端。
四、示波器的应用1、示波器观察电信号波形。
将待观察信号从1Y 或2Y 端接入加到Y 偏转板,X 偏转板加上扫描电压信号,调节辉度旋钮、聚集旋钮、x 、y 位移旋钮,调节电压偏转因数旋钮和扫描时间旋钮,再调节同步触发电平旋钮,即看到待观察信号波形。
2、测量电压利用示波器可以方便测出电压值,实际上示波器所做的任何测量都归结为电压的测量。
其原理基于被测量的电压使电子束产生与之成正比的偏转。
计算公式为 ()y U t yk = (8-1)式中,y 为电子束沿y 轴方向的偏转量,用格数(DIV )表示;y k 为示波器y 轴的电压偏转因数(V/DIV )即(伏/格)。
3、测量频率(1)周期换算法周期换算法所依据的原理是频率与周期成倒数关系:Tf 1=(8-2)信号的周期可以用扫描速度值乘以被测信号波形的又一个周期在荧光屏上的水平偏转距离而求得T t x =⋅(T=扫描速度×一个周期水平距离),故信号的频率便可以算出。
(2)李萨如图形法 设将未知频率f y 的电压U y 和已知频率f x 的电压U x (均为正弦电压),分别送到示波器的Y 轴和X 轴,则由于两个电压的频率、振幅和相位的不同,在荧光屏上将显示各种不同波形,一般得不到稳定的图形,但当两电压的频率成简单整数比时,将出现稳定的封闭曲线,称为李萨如图形。
根据这个图形可以确定两电压的频率比,从而确定待测频率的大小。
图8列出各种不同的频率比在不同相位差时的李萨如图形,不难 得出:yx xy N N f X f Y 点数垂直直线与图形相交的点数水平直线与图形相交的轴电压的频率加在轴电压的频率加在=图8-8 李莎如图所以未知频率x yxy f N N f(8-3) 【实验内容及要求】1、示波器:辉度、聚焦、水平和竖直位移通道选择、触发、电平、幅度因子、扫描因子;2、信号源:频率、信号幅度、波形选择。
3、连接信号源与示波器:信号源输出正弦波信号、调节示波器,出现稳定的正弦波,根据波形和幅度因子算出电压有效值,波形和扫描因子算出信号频率。
4、将示波器置非扫描档,外接两个信号源合成利萨如图。
【实验数据记录与处理】【附上原始数据】。