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示波器与函数信号发生器的使用及实验报告实验: 示波器与函数信号发生器的使用实验目的:1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器等的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2、学会使用测量电压波形、幅度、频率的基本方法。
3、学会正确调节函数信号发生器频率、幅度的方法，熟悉dB键。
实验内容:一、双踪示波器的使用熟悉示波器面板上各旋钮的名称及功能，掌握正确使用各旋钮应处的位置。
1、示波器的检查及校准1) 扫描基线调节首先，接通电源，检查示波器各旋钮是否正常，将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(CH1或CH2)，输入耦合方式开关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。
开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。
然后调节“X轴位移”()和“Y轴位移”( )旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。
2)测试“校准信号”波形的幅度、频率将示波器的“校准信号”通过专用电缆线引入选定的CH1通道，将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“CH1”。
调节X轴“扫描速率”开关(SEC/DIV)和Y轴“输入灵敏度”开关(VOLTS/DIV)，使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
校准“校准信号”的幅度及频率的计算:根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数与“Y轴灵敏度”开关指示值的乘积，即可算得信号幅值的实测值。
将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信号幅度;将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”开根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数与“扫速”1开关指示值的乘积，即可算得信号频率的实测值。
关置适当位置，读取校正信号周期，记入表1,1。
表1,1标准值实测值误差幅度 Up-p(V)频率 f(KHz)注:不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表格中。
示波器演示实验教案教学目标：1.知识与技能：简单了解示波器原理，介绍示波器面板上各个旋钮的作用，了解示波器在物理中的应用，讨论示波器在生活中的应用。
2.过程与方法：通过演示将实验中所要注意的细节，注意事项以及仪器的应用让学生熟悉掌握，在以后的实验中能熟练应用。
3.情感、态度与价值观：培养学生对物理实验的兴趣，是学生具有很好的动手操作能力，注重试验在学习物理的重要性。
实验器材：函数信号发生器、示波器、导线教学过程：教师：我们怎样将看不见的电信号变成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程，你们预习了实验谁能说说用什么仪器（请一位同学来回答）。
学生：是示波器。
教师：这位同学说的对，那么，你们了解示波器的产生，分类，以及应用吗？学生：不知道。
教师：那好，下面我给大家介绍一下。
20世纪是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，于是示波器便产生了，它是由泰克开发的同步示波器，这是现代示波器的基础。
目前，高端的示波器是由美国生产的，中端的是由日本生产的。
它分两类：模拟示波器和数字示波器。
它的应用也很广泛，被运用于军事领域、汽车修理领域、电子修理领域来检查故障。
在军事领域主要用来电子对抗技战术，它可以研发出精确扫描，清晰观察到四届信号的电子对抗系统。
其中最成功的就是美国宙斯盾系统中。
同学们要是对相关只是感兴趣下去可以查一下了解。
下面我们来了解一下示波器面板上各个旋钮的功能，下面同学们观察自己面前的示波器听我介绍它们的功能。
学生：观察面前的示波器。
教师：对着示波器给大家介绍每个部分及功能。
学生：在下面按照老师的指导自己调节，熟悉各旋钮功能。
教师：大家了解了示波器，我们来看下我们今天试验的目的（教师根据事先在黑板上准备的给学生讲解），示波器是测量信号波形的，那么就要给它输入信号，今天我们的实验中采用信号发生器来输入信号，还要连接它们就得用导线，所以还需要几节导线，我们今天的试验所需仪器也清楚了，我们继续看下实验内容（老师用半数上准备的给学生进行讲述）。
高中物理示波器的使用教案
教学目标：
1. 了解什么是示波器，学会使用示波器测量电磁波的波形；
2. 学习如何调节示波器的各种参数，得到清晰的波形；
3. 掌握示波器的基本操作方法，能够准确地测量电磁波的频率、振幅等参数；
教学重点：
1. 示波器的基本原理和结构；
2. 示波器的操作方法；
3. 电磁波的频率、振幅的测量；
教学难点：
1. 如何调节示波器的各种参数，获取稳定的波形；
2. 如何准确地测量电磁波的频率、振幅等参数；
教学准备：
1. 示波器；
2. 信号发生器；
3. 电磁波发生器；
4. 示波器使用说明书；
教学过程：
1. 引入：介绍什么是示波器，示波器的作用，为实验做铺垫；
2. 实验步骤：
a. 将信号发生器连接到示波器，调节频率和振幅，观察波形的变化；
b. 将电磁波发生器连接到示波器，调节频率和振幅，观察波形的变化；
c. 调节示波器的时间基准和电压基准，获取稳定的波形；
d. 测量电磁波的频率、振幅等参数；
3. 总结：让学生总结本次实验的结果，理解示波器的作用，并掌握示波器的基本操作方法；
教学延伸：
1. 让学生自主尝试调节示波器的各种参数，观察波形的变化，并分析原因；
2. 给学生布置实验报告的作业，总结实验的过程、结果和感想；
教学反思：
本节课通过实验的方式教授了示波器的使用方法，让学生亲自操作，从而更好地掌握示波器的原理和操作技巧。
在后续的教学中，可以通过更多的实验来巩固学生的知识，提高他们的实验操作能力。
![1.5.2 函数信号发生器和示波器_实例讲解Multisim 10电路仿真_[共6页]](https://img.taocdn.com/s1/m/3f95eeb5caaedd3383c4d3ee.png)
R3小提示电压表和电流表没有在虚拟仪器工具栏中显示，而是在元器件库中的指示器件类中。
图1-76 测量电阻两端电压实例函数信号发生器和示波器Function Generator）和示波器（Oscilloscope）都是电子电路中使用很函数信号发生器3种不同波形信号的电压信号源。
双击1-77所示。
对Duty Cycle）Offset）的设置可将正弦波、三角图1-77 函数信号发生器的面板和图标连接“+”和Common 端子，输出信号为正极性信号；连接“−”和出信号为负极性信号；连接“+”和“−”端子，输出信号为双极性信号；同时连接“+和“−”端子，并把Common 端子与电路的公共地（Ground 等、极性相反的信号。
2．面板操作比或偏置电压等。
① Waveforms 选项区域：选择输出信号的波形类型，有正弦波、性信号供选择。
② Signal Options 选项区域：对Waveforms Frequency ：设置所要产生信号的频率，范围为1Hz ～999THz 。
Duty Cycle ：设置所要产生信号的占空比，范围为1%～99%有效。
Amplitude ：设置所要产生信号的幅值，范围为1fV ～999TV 。
Offset ：设置偏置电压值，范围为1fV ～999TV 。
Set Rise/Fall Time 时有效。
单击该按钮后，弹出参数输入对话框，其可选范围为1ns ～500ms 1.5.2.2 示波器示波器（Oscilloscope 并可测量信号幅值、频率及周期等参数。
在Multisim 10中配有双通道示波器（4通道示波器（Four Channel Oscilloscope ）和专业的安捷伦示波器（泰克示波器（Tektronix Oscilloscope）。
下面先介绍双通道示波器和41．双通道示波器双通道示波器的面板和图标如图1-78所示。
图1-78 双通道示波器的面板和图标。
实验三信号的观察与测量一、实验目的1．学习使用示波器、函数信号发生器和交流电压表。
2．掌握定量测量电信号的幅值、周期和相位的方法。
二、必备知识1.直流、正弦交流、方波信号是电路实验中常用的电源信号，可由直流稳压电源、函数信号发生器提供。
这些信号的波形可用示波器进行观察。
测试信号幅度的常用仪器有万用表、交流电压表和示波器。
直流电压一般用万用表测量比较方便，如需要也可用示波器测量。
应注意用万用表和交流电压表测量交流电时，读数都是有效值，它们的测试对象仅限于正弦交流电；示波器可测量各种信号波形，它的读数为峰-峰值。
本实验室示波器、交流电压表和万用表测试正弦电压的性能比较如表.3.1：2．示波器测量方法：示波器定量测量时，垂直电压分度“VOL TS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置（即示波器屏幕显示区10、17和2处无“>”符号）。
a．直流电压的测量首先使屏幕显示一水平扫描线。
输入耦合方式置于“GND”，此时显示的扫描线为零电平的参考基准线，再将输入耦合方式置于“DC”位置。
输入端加上被测信号，此时，“VOL TS/div”档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘，即为测得的直流电压值。
高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。
例：被测点距基准电平为1.8格，如“VDL TS/div”档位置于5V/div，则直流电压为：U =1.8×5=9V 。
b ．交流电压的测量如图2.4.1 ，如果“VDL TS/div ” 档位置于2V/div （此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示），屏幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格，计算方法为：U 峰-峰=2×4=8V电压最大值： U M =21×U 峰-峰 电压有效值： U =2M U如果用光标测量，可将两条水平光标 线移到波形两测试点，直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。
函数信号发生器实验教学设计与实践一、实验目的：1.了解函数信号发生器的基本原理和工作过程；2.掌握函数信号发生器的使用方法；3.熟练掌握函数信号发生器的参数设置及调节技巧；4.学会利用函数信号发生器产生不同类型的信号，如正弦波、方波、三角波等；5.了解函数信号的性质及其在电路实验中的应用。
二、实验原理：函数信号发生器是一种能够产生各种不同波形的信号源设备，常用于电子实验中的信号源和频率标准。
它可以产生正弦波、方波、三角波等不同类型的波形，并且可以通过调节幅度、频率、相位等参数来得到需要的信号输出。
函数信号发生器一般由振荡器、波形调制电路、幅度调节电路和频率调节电路等部分组成。
三、实验内容及步骤：1.实验仪器与材料：函数信号发生器、示波器、万用表、串联电阻、电容等元器件。
2.实验步骤：（1）连接实验电路：将函数信号发生器的输出端与示波器的输入端相连，然后通过示波器显示出信号波形。
（2）调节幅度参数：设置函数信号发生器的幅度参数，观察示波器上波形的变化。
（3）调节频率参数：设置函数信号发生器的频率参数，观察波形在示波器上的变化。
（4）产生不同波形：尝试产生不同类型的波形，如正弦波、方波、三角波等，并观察其在示波器上的输出情况。
（5）测量输出信号的频率、幅度等参数，掌握功能信号发生器的参数调节技巧。
四、实验结果与分析：1.实验通过连线和参数设置，成功连接函数信号发生器和示波器，并在示波器上显示出所需的信号波形。
2.通过调节幅度和频率参数，能够观察到输出信号的变化，并且通过示波器可以准确测量信号的频率、幅度等参数。
3.产生正弦波、方波、三角波等不同类型的波形，并观察其在示波器上的输出情况，验证函数信号发生器的功能。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了函数信号发生器的原理和工作过程，掌握了函数信号发生器的使用方法及参数调节技巧。
实验中，我们通过实际操作产生了不同类型的信号波形，并成功利用示波器观察和测量了输出信号的频率、幅度等参数。
6 正弦交流电【课题名称】实训项目八函数信号发生器、示波器和毫伏表的使用【课时安排】2课时【教学目标】1．学会函数信号发生器、示波器和毫伏表的使用。
2．掌握用示波器观测正弦交流电压的幅值与周期，并能正确读数。
3．掌握用毫伏表测量交流信号的有效值的操作方法。
【教学重点】用示波器测量正弦交流电压的幅值与周期，并正确读数。
【教学难点】难点：正确读数【关键点】函数信号发生器、示波器、毫伏表的正确使用【教学方法】多媒体展示法、直观演示法、实践操作法、做中学、个别指导【教具资源】各种直流电源、函数信号发生器、示波器、毫伏表【教学过程】任务一认识函数信号发生器、示波器和毫伏表的操作面板1．函数信号发生器教师活动：教师可结合函数信号发生器实物，利用多媒体讲解函数信号发生器的功能，并一一介绍其操作面板上各个旋钮或开关的使用方法。
学生活动：学生可每人或两人一组准备一个函数信号发生器，在教师的引导与讲解下，学生结合函数信号发生器实物学习、认识函数信号发生器面板各部分的组成及其使用方法。
2．示波器教师活动：教师可结合示波器实物，利用多媒体讲解示波器的功能，并一一介绍其操作面板上各个旋钮或开关的使用方法。
学生活动：学生可每人或两人一组准备一个示波器，在教师的引导与讲解下，学生结合示波器实物学习、认识示波器面板各部分组成及其使用方法。
3．毫伏表教师活动：教师可结合毫伏表实物，利用多媒体讲解毫伏表的功能，并一一介绍其操作面板上各个旋钮或开关的使用方法。
学生活动：学生可每人或两人一组准备一个毫伏表，在教师的引导与讲解下，学生结合毫伏表实物学习、认识毫伏表面板各部分组成及其使用方法。
任务二用示波器观测正弦交流电波形并正确读数教师活动：教师可以观测“3V、1KHz”正弦交流电压为例，现场示范或利用多媒体展示用示波器测正弦交流电波形的正确操作方法与步骤，并引导学生能正确读出正弦交流电波形的幅值和周期。
然后要求学生自行观测“6V、50Hz”正弦交流电压的波形、周期与频率，把观测结果填入相应的技训表中。
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用示波器是用于显示信号波形的仪器，除了可以直接观测电压随时间变化的波形外，还可测量频率和相位差等参数，也可定性观察信号的动态过程。
它能够测量电学量，也可通过不同的传感器将各种非电量，如速度、压力、应力、振动、浓度等物理量，变换成电学量来间接地进行观察和测量。
函数信号发生器能够用来产生正弦波、三角波、方波等各种电信号，并且能够设置和调整信号的频率、周期、幅值等重要参数。
【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。
【实验原理】1. 函数信号发生器产生的波形参数（1）正弦电压波形参数正弦波的数学描述为u（t）=U0+U m sin(2πft+ϕ)，其中：U0：正弦电压的直流分量，单位V。
U m：正弦电压的幅值，又称正弦波交流分量的最大峰值，相应的-U m为交流分量的最小峰值，用V pp=2 U m来表示正弦电压信号的峰峰值，U m/2为交流分量的有效值或均方根值，单位V。
f：为正弦电压的频率，单位Hz，相应的记ω=2πf为正弦信号的角频率，单位rad/s，正弦电压信号的周期T=1/f。
ϕ：正弦电压信号的相位角。
（2）余弦电压波形参数利用正弦函数和余弦函数之间的关系可知，当相位角ϕ=90º时，sin(2πft+90º)=cos(2πft)。
（3）操作函数信号发生器产生正余弦信号从“确定信号所在通道的CH1/CH2按键”入手确定正/余弦波形应在函数信号发生器的哪一个通道设置并输出，通过“产生正弦波（Sine）的按键”进入正余弦信号设置的菜单，可对正余弦信号的相应参数进行设置，在设置的菜单内，还可以在菜单内按下相应的“同相位”的功能键，建立函数信号发生器CH1、CH2两通道产生的正弦波形之间的相位同步关系。
实验1 信号发生器和示波器的使用一、实验目的1. 熟悉实验中所使用的函数信号发生器的布局，各按键开关的作用及其使用方法。
2. 学会使用示波器观察各种电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。
3. 初步掌握数字示波器和函数信号发生器的使用。
二、实验说明1. 正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号，由函数脉冲信号发生器提供。
正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T（或频率f）和初相位；脉冲信号的波形参数是幅值Um、脉冲重复周期T及脉宽t wo本实验采用的智能函数信号发生器能提供频率范围为1Hz～150kHz，幅值可在0～18V之间连续可调的上述信号。
输出的信号可由波形选择按键来选取。
可以输出正弦波、三角波、矩形波等，并由LED数码管显示信号的频率。
2. 电子示波器是一种信号图形测量仪器，可以定量测出各种电信号的波形参数，如波形的幅度、时间、相位关系或脉冲信号的前、后沿等，这是其他的测试仪器很难做到的。
为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，示波器上还有一些其它的调节和控制旋钮，希望在实验中自己动手加以摸索和掌握，并注意总结实用经验。
三、实验设备四、实验内容与步骤1、在每次操作仪器前必须检查保护性接地是否接好。
2、示波器电源线要插入电源插座，测试导线必须和示波器输入端连接。
3、检查待测物是否关闭电源，然后连接测试探棒至测试点。
4、然后再开启示波器和待测物电源。
5、按下示波器电源按钮“ON/STBY”，经过几秒钟系统启动后，仪器将恢复到上次使用的操作模式。
6、数字示波器——探棒校准如要在示波器上显示一个没有失真的波形，探棒必须符合每一个垂直放大器的输入阻抗。
为了以上原因，一个内建的校正产生器提供一个1kHz频率，具有很快上升时间和很小过激的方波信号于LCD下方的输出端给探棒补偿用。
因为方波的信号是给探棒补偿用，所以频率的精确度和脉冲的作用周期因子不是很重要。
输出端提供2Vpp±3%的方波给10：1的探棒。
[备课时间] 2009-11-10 [上课时间] 2009-11-13 [课时数] 3 [课题]认识示波器、函数信号发生器[上课地点]教室3节 [第 99-101时] [教学目标]
1、了解正弦交流电的基本知识，掌握周期与频率的关系。
2、掌握函数信号发生器的面板结构。
3、掌握双踪示波器的面板结构。
[教学重点、难点]
重点难点：双踪示波器的面板结构。
[目标检测方法]
课堂提问。
[教学准备]
教师技能：示波器与函数信号发生器的面板结构与使用方法。
器材（资料）：
多媒体图片。
[学生组织安排]
技能理论课，大班上课。
[学生进度差异调控]
整体指导，再根据操作实际情况，对个别学生加强辅导。
[教学过程]
新课引入：
同学们，从今天开始我们将学习电子仪器的使用，主要是函数信号发生器与示波器的正确使用。
在技能操作前，我们先来熟悉一下正弦交流电的基本知识和仪器的面板结构。
一、正弦交流电的基本知识
1、正弦交流电的概念
大小和方向随时间按正弦规律变化的电压和电流，称为正弦交流电，即我们平时所说的单相交流电，其文字符号用字母“AC”表示，图形符号用“～”表示。
2、周期T
正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间，用字母T 表示，单位是秒，符号
为s 。
3、频率f
正弦交流电在1秒钟内完成周期性变化的次数，用f 表示，单位是赫兹，符号为
Hz 。
常有单位：千赫(kHz)、兆赫(MHz) Hz kHz 3101=
Hz MHz 6101=
4、周期和频率的关系
T f 1=
注：工频
我国供电系统中，交流电的频率为50Hz ，习惯上称为“工频”，其周期是0.02s 。
5、最大值
正弦交流电在一个周期内所能达到的最大数值，又称振幅、幅值或峰值。
（分别用带下标m 的大写字母I m 、U m 、E m 表示电流、电压和电动势的最大值。
）
6、有效值
交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。
让直流电和交流电分别通过阻值
相等的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，我们就把这一直流电的数值称为
交流电的有效值。
（分别用大写字母I 、U 、E 表示电流、电压和电动势的有效值。
）
说明：如果不作特殊说明，通常所说的交流电流、电压、电动势的值都是指有效值，
如：交流电气设备铭牌上所标的额定电压和额定电流，交流电流表、电压表上的指示
值。
注：最大值与有效值的关系
m m
I I I 707.02
== m m
U U U 707.02==
课堂练习：
我国动力用电和照明用电的电压分别为380V 、220V ，它们的最大值分别是多少？
解：V U U m 5373802211≈⨯==
V U U m 3112202222≈⨯==
7、峰—峰值
正弦交流电正向最大与反向最大间的电压值。
U p-p =2U m
二、函数信号发生器
1、概述
YB1605P 系列函数信号发生器，是一种新型高精度信号源，仪器外形美观、新颖、
操作直观方便，具有数字频率计、计数器及电压显示功能，仪器功能齐全、各端口具
有保护功能，有效地防止了输出短路和外电路电流的倒灌对仪器的损坏，大大提高了
整机的可靠性。
2、技术指标
3、面板操作键作用说明
a. 电源开关（POWER）：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。
b. LED显示窗口：此窗口指示输出信号的频率，当“外测”开关按入，显示外测信号的频率。
如超出测量范围，溢出指示灯亮。
c.频率调节旋钮（FREQUENCY）：调节此旋钮改变输出信号频率，顺时针旋转，频率增大，逆时针旋转，频率减小，微调旋钮可以微调频率。
d.占空比（DUTY）：占空比开关，占空比调节旋钮，将占空比开关按入，占空比指示灯亮，调节占空比旋钮，可改变波形的占空比。
e. 波形选择开关（WAVE FORM）：按对应波形的某一键，可选择需要的波形。
f.衰减开关（ATTE）：电压输出衰减开关，二档开关组合为20dB、40 dB、60 dB。
g.频率范围选择开关（并兼频率计闸门开关）：根据所需要的频率，按其中一键。
h. 幅度调节旋钮（AMPLITUDE）：顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度。
逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。
i. 电压输出端口（VOLTAGE OUT）：电压输出由此端口输出。
j. 电压输出指示：3位LED显示输出电压值，输出接50Ω负载时应将读数÷2。
k. 50Hz正弦波输出端口：50Hz约2Vp-p正弦波由此端口输出。
l.20交流电源220V输入插座。
三、示波器
1、概述
示波器能够直观地显示各种信号的波形，测量信号幅度、频率，比较相位等，是一种常用的电子仪器。
2、认识操作面板
a、电源（POWER）板上接通，指示灯亮
辉度（INTEN）¤ 控制荧光屏波形亮度，顺时针旋为增亮
聚焦（FOCUS）⊙使电子束聚焦在屏幕上，形成一清晰亮点
辅助聚焦○聚焦的辅助控制
标尺亮度控制座标片标尺亮度，顺时针增亮
校准信号 2V、1KHZ方波
b、通道1输入端（CH1 INPUT）
通道2输入端（CH2 INPUT）
耦合选择开关（DC ⊥ AC 例输入端成为直流耦合、接地、交流耦合
极性开关（拉－Y A）控制输入信号波形的相位
垂直移位控制波形在垂直方向的移位
偏转因数开关（V/div）数改变Y偏转因数
微调调节显示波形的幅度，顺时针旋足为校准位显示方式开关 Y A、Y B、交替、断续、Y A+Y B
c、扫描时间因数选择开关（t/dic）扫描时间系数
扩展×10 垂直不变，水平扩展10倍
水平移位控制波形在水平方向的移位
触发在交替、断续、Y A+Y B选内触发信号来源Y A或Y B
课堂小结：
1、峰峰值、最大值、周期、频率。
2、示波器重要旋钮的作用。
3、函数信号发生器的主要旋钮。
[教学目标达成情况及个案记载]
[学生作业布置]
实习报告
[教学后记]。
