练习使用示波器

高中练习使用示波管实验报告示波器实验报告【实验题目】示波器的原理和使用【实验目的】1.了解示波器的基本机构和工作原理，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副值以及频率。

3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。

【实验原理】1.示波器都包括几个基本组成部分：示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。

2.李萨如图形的原理：如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压，则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。

如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框，则图形与此框相切时，横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比，即fy:fx=nx:ny。

【实验仪器】示波器×1，信号发生器×2，信号线×2。

【实验内容】 1.基础操作：了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书，了解每个旋钮的作用。

其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。

横向旋钮是控制扫描时间的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩，次旋钮为两个，分别控制示波器的两个输入信号。

明确操作步骤及注意事项后，接通示波器电源开关。

先找到扫描线并调至清晰。

2.观测李萨如图形：向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波，“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X-Y”方式(即使两路信号进行合成)。

调出不同比值的李萨如图形来，画出草图，并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。

绘出所观察到的各种频率比的李萨如图形。

设fx=1000Hz为约定真值，依次求出另一信号发生器的输出频率fy，并与该信号发生器读数值f′y进行比较，一一求出它们的相对误差。

【实验数据】【实验结果】【误差分析】1.两台信号发生器不协调。

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 ＝0.20m,A 、B 和C 、D 两板间的距离均为d ＝0.020m ，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 ＝0.30m 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 ＝0.91×10-30kg ，所带电荷量e＝1.6x10-19C ，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。

练习使用示波器【例1】如图中的示波器面板,屏上显示的是一条亮度很低,线条较粗且模糊不清的波形.(1)若要增大显示波形的亮度,应调节旋钮.(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节旋钮.(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节与旋钮.答案 (1)辉度调节 (2)聚焦调节旋钮和辅助聚焦 (3)旋钮“↓↑”和“”.【例2】如图实所示为示波器上的面板,图甲为一信号源.(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号如图乙所示,应将信号源的a端与示波器面板上的接线柱相连,b端与接线柱相连.(2)若示波器显示屏上显示的波形如图丙所示,要使波形横向展宽,应调节旋钮.(3)若将信号源改为一节干电池的直流电源,并已正确接入示波器,此时选择开关“DC,AC”应置于位置(填“DC”或“AC”).答案 (1)Y输入地 (2)X增益 (3)DC【例3】用示波器可以测量直流电压.当输入电压为50 mV时,亮斑恰好偏移中心一格,以此作为标准,就可以根据亮斑偏移的格数来计算出电压值.现要测量一节干电池的电压. (1)试写出操作步骤.(2)将“衰减”旋钮分别处于“10”、“100”挡时,亮斑偏移中心的格数n分别为多少？(设一节干电池的电压为1.5 V)答案 (1)测量的步骤如下:做好预热准备、调好聚焦.①按右图所示,将干电池正极与“Y输入”相连,将干电池的负极与示波器的“地”相连.②把扫描范围旋钮置于“外X”处,“DC”“AC”开关置于“DC”位置.③调节水平位移“”、竖直位移“↑↓”,使光点位于荧光屏中心.④将“衰减”旋钮置于“10”,观察亮斑偏移屏中心的格数.⑤将“衰减”旋钮置于“100”,观察亮斑偏移屏中心的格数.重复④、⑤步骤再将观察结果记录在自己设计的表格中.(2)①当“衰减”旋钮置于“10”挡时,按照公式U=n×50×10(衰减倍数)(mV),n=3,即光斑在屏上向上偏移中心3格.②当“衰减”旋钮置于“100”挡时,依上公式可知n′=0.3(格),即光斑在屏上向上偏移中心 0.3格.1.在观察正弦规律变化的电压图线时,将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10 Hz～100 Hz),把“衰减”旋钮置于“”挡,再调节“扫描微调”旋钮,屏上便出现完整的正弦曲线,如图所示.则下列关于同步极性选择的说法正确的是 ( )A.图甲是同步开关置于“-”的结果B.图甲是同步开关置于“+”的结果C.图乙是同步开关置于“-”的结果D.图乙是同步开关置于“+”的结果答案 BC2.(2009·洛阳质检)示波器是一种常见的电子仪器,利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况.将如图所示的电路中的c、d两点分别接示波器的“Y输入”和“地”.扫描范围旋钮置于左边第一挡,对示波器调节后,在荧光屏上出现的波形应为哪一种波形? ( )3.如图所示为示波器面板.一位同学在做“练习使用示波器”的实验时,进行(1)打开电源后,首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑,但亮斑位于屏上的左上角.若想将这个亮斑调到屏幕的正中央,他应该调节和旋钮(填旋钮对应的数字);(2)为观察示波器的水平扫描作用,他调节相应的旋钮,看到屏上的亮斑从左向右移动,到达右端后又很快回到左端.之后,他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率,此时屏上观察到的现象是 ;(3)为观察按正弦规律变化的电压的图线,他把扫描范围旋钮置于左边第一挡(10～100 Hz).要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压,他应将旋钮(填旋钮对应的数字)置于挡.答案 (1)根据示波器面板上各旋钮的作用可知,应调节竖直位移和水平位移两个旋钮,即6、7.(2)当将X增益旋钮顺时针转到三分之一处,扫描微调旋钮逆时针转到底,扫描范围旋钮置于最低挡,可看到亮斑从左向右反复移动.顺时针转动扫描微调旋钮,增大扫描频率,此时可观察到亮斑迅速地形成一条亮线.(3)要观察到清晰的正弦图线,应将扫描范围旋钮置于第一挡,将衰减调节旋钮置于“”挡,即应将10旋钮置于挡.4.如图甲所示为示波器面板,图乙为一信号源.(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的接线柱相连,b端与接线柱相连.(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示,要将波形上移,应调节面板上的旋钮;要使此波形横向展宽,应调节旋钮.答案 (1)Y输入地 (2)6 X增益5.在“练习使用示波器”的实验中:(1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移,应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡,使亮斑位于屏的 ,然后,应把“DC—AC”开关置于“”位置,以备给示波器输入一个直流电压.(2)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求从零电压开始逐渐增加),请将下图所示的器材与示波器连成正确的电路.(3)调节变阻器改变输入电压,可以看到亮斑向上的偏移随之改变,电压越高,向上的偏移越 ;调换电池正、负极,改变输入电压,可以看到亮斑向偏移.答案 (1)中心 DC (2)(3)大下。

实验一函数信号发生器及示波器使用练习一、实验名称：典型电信号的观察与测量二、实验任务及目的1.基本实验任务学习函数信号发生器、示波器和交流毫伏表的使用方法。

2.实验目的掌握函数信号发生器、示波器和交流毫伏表的使用方法。

三、实验原理用函数信号发生器产生信号，然后用示波器观测信号。

四、实验仪器函数信号发生器1台，使用正常；示波器1台，使用正常；交流毫伏表1台，使用正常。

五、实验方案与步骤1.观测示波器自检信号。

2.结合使用交流毫伏表和函数信号发生器，用示波器观测正弦波信号。

3.使用函数信号发生器，用示波器观测方波信号。

六、实验数据1.观测示波器自检信号示波器自检multism10仿真图如上图所示，用通道1和通道2同时监测示波器自检信号，同样一个信号源，而两通道得到的波形却不同。

这是由于通道1的耦合方式选择的是“DC”耦合（即直接耦合），通道2的耦合方式选择的是“AC”耦合（即交流耦合）。

通道2的波形是被滤除直流分量，加工处理过了的，因此，示波器的自检信号应为图2.3.2，是1kHz/5V的矩形脉冲信号，平均值为2.5V。

若耦合采用AC耦合，则图示如下示波器自检波形2.用示波器观察和测量交流电压3.用示波器的游标测量方法测量交流信号4.用示波器测量直流电压Vx=偏移格数·（V/DIV）=2.81·2=5.62V5.观察频率为1kHz、幅值为0-3.5V、占空比（脉宽）为30%的脉冲信号七、测量数据的分析仿真与实际测量有小误差，主要由人眼估算格数不准确，仪器本身存在误差等原因造成八、思考题用示波器观察信号时，分析出现下列情况的主要原因，应如何调节？1.波形不稳定：当输入信号为小信号时，波形极易受干扰，应调V/DIV和T/DIV至波形稳定；心愿选择不合适，按触发键选择正确信源；三角标不在峰峰值之间，转动level键到合适位置2.示波器屏幕上可视波形的周期太多：转动TIME/DIV，使每格代表的时间增大，减小周期数3.示波器屏幕上所示波形的幅度过小：转动VOLTS/DIV增大每格所代表电压4.看不到信号的直流量：讲耦合方式改为直流耦合九、心得体会基本的仪器使用操作虽然简单，但是是基础，应该好好学习。