示波器使用方法

实验六 示波器的使用

一、实验目的

1.掌握示波器的使用方法和注意事项。

2.学会使用示波器观察信号的波形和测量电信号的各种参数。

3.加深对交流电路与信号处理的理解。

二、实验器材

1.示波器。

2.同相耦合放大器。

3.信号源。

4.电阻与电容。

5.直流稳压电源。

三、实验原理

示波器按照显示方式可以分为光学示波器和电子示波器，按照性质可以分为模拟示波器和数字示波器。

光学示波器：光学示波器是使用光学方式来观察电信号波形，是一种古老的示波器，现在已经很少使用了。

模拟示波器（Analog Oscilloscope）：模拟示波器是一种使用电子枪产生的高速电子束在荧光屏上作横向的振荡运动和使用电子枪从电路输出端采样电压信号并把它们转化为不同的亮度和灰度的图像的方案表示情况的仪器。

数字示波器（Digital Oscilloscope）：数字示波器是指以数字方式采集、处理信号，以数字方式显示波形。随着数字技术的不断改进，现代数字示波器的频带、采样率、计算精度都得到了极大的提高，基本上能够取代模拟示波器。

示波器的使用分为以下几个步骤：

2.1 调节示波器刻度和触发

示波器的刻度是描述电压和时间的标度，需要根据所观察的信号的特征来适当选择范围和分辨率，使波形在整个屏幕上合适地展示。 触发是示波器上非常重要的一个环节，只有信号波形达到稳定状态时，才会得到正确、精准和稳定的波形。所以，我们需要在观察信号波形之前启动触发功能，让示波器在特定条件下自动触发才能正确显示波形。

2.2 进行正弦波信号观测

静态观察：观察振荡器直接输出的正弦波信号。

动态观察：用同相耦合放大器将正弦波信号缩放并输出后再观察。

静态观察：产生6V的方波信号，使用串联调整器，平滑一下方波信号后，直接观察输出的方波波形。

1 示波器的使用

一、操作方法

1)、电源检查

CA8020双踪示波器电源电压为220V±10%。接通电源前，检查当地电源电压，如果不相符合，则严格禁止使用！

2)、面板一般功能检查

A．将有关控制件按下表置位

控制件名称 作用位置 控制件名称 作用位置

亮 度 居中 触发方式 峰值自动

聚 焦 居中 扫描速率 0.5mS/div

位 移 居中 极 性 正

垂直方式 CH1 触 发 源 INT

灵敏度选择 10mV/div 内触发源 CH1

微 调 校正位置 输入耦合 AC

B．接通电源，电源指示灯亮，稍预热后，屏幕上出现扫描光迹，分别调节亮度、聚焦、辅助聚焦、迹线旋转、垂直、水平移位等控制件，使光迹清晰并与水平刻度平行。

C．用10∶1探极将校正信号输入至CH1输入插座。

D．调节示波器有关控制件，使荧光屏上显示稳定且易观察方波波形。

E．将探极换至CH2输入插座，垂直方式置于“CH2”，内触发源置于“CH2”，重复D操作。

3)、垂直系统的操作

A．垂直方式的选择

当只需观察一路信号时，将“垂直方式”开关置“CH1”或“CH2”，此时被选中的通道有效，被测信号可从通道端口输入。当需要同时观察两路信号时，将“垂直方式”开关置“交替”，该方式使两个通道的信号被交替显示，交替显示的频率受扫描周期控制。当扫速低于一定频率时，交替方式显示会出现闪烁，此时应将开关置于“断续”位置。当需要观察两路信号代数和时，将“垂直方式”开关置于“代数和”位置，在选择这种方式时，两个通道的衰减设置必须一致，CH2移位处于常态时为CH1＋CH2，CH2移位拉出时为CH1－CH2。

B．输入耦合方式的选择

直流（DC）耦合：适用于观察包含直流成份的被测信号，如信号的逻辑电平和静态信号的直流电平，当被测信号的频率很低时，也必须采用这种方式。

交流（AC）耦合：信号中的直流分量被隔断，用于观察信号的交流份量，如观察较高直流电平上的小信号。

示波器的使用方法

示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，主要用于电子、电气、通信等领域的实验、研究和故障排查。使用示波器需要以下几个步骤：

1. 连接电源：将示波器的电源线插入电源插座，并确保电源开关处于关闭状态。

2. 连接探头：将探头的接地线连接到示波器的接地端口，将探头的其他一端连接到待测电路中与信号相接位置。

3. 调整示波器控制：打开示波器的电源开关，调节控制面板上的各个旋钮和按钮，以便正确地显示待测信号波形。

4. 调整时间基准：通过旋转示波器上的时间基准旋钮，以便调整波形在水平方向上的显示范围和速度。

5. 调整垂直增益：通过旋转示波器上的垂直增益旋钮，以便调整波形在垂直方向上的显示范围和放大倍数。

6. 观察信号波形：在示波器的显示屏上观察待测信号的波形。可以调整时间基准和垂直增益来获取清晰、稳定的波形显示。

7. 分析信号特征：根据示波器显示的波形，分析信号的频率、振幅、周期等特征。

8. 关闭示波器：完成使用后，关闭示波器的电源开关，并拔出电源线。

请注意，示波器的具体使用方法可能因品牌和型号而有所差异，建议在使用示波器前先阅读并理解相关的使用手册或操作指南。

示波器的使用

示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器，主要用于观察电信号随时间变化的波形，定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。

一般的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和可转化为电学量的非电学量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率）以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。由于电子的惯性很小，电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。

采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号；具有多通道的示波器，则可以同时观察几个信号，并比较它们之间的相应关系（如时间差或相位差），是目前科学实验、科研生产常用的电子仪器。

一、教学目的

1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉各个旋钮的作用和使用方法。

2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法；了解用示波器测量相位差的方法。

3、掌握观察李萨如图形的方法，并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率；能用示波器观察“拍”现象。

二、教学要求

1、实验三小时完成。

2、了解通用双通道示波器的结构和工作原理；

3、熟悉各个旋钮的作用和使用方法；

4、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法；

5、掌握观察李萨如图形的方法，能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率；

6、对实验结果进行评价，写出合格的实验报告。

三、教学重点和难点

1、重点：通用双通道示波器的结构，面板旋钮的作用和使用方法；

2、难点：通用双通道示波器的工作原理，李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理，观察“拍”现象的原理。

四、讲授内容（约20分钟）

1、仪器工作原理

（1）通用双通道示波器的介绍

主要结构：示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源

工作原理：示波管、电子放大系统、扫描触发系统工作原理；波型显示原理；测量原理等，内容见教材(略)

面板旋纽的作用：见双通道示波器使用说明书（略）

（2）函数信号发生器简介

输出信号的频率范围和电压范围：见函数信号发生器使用说明书（略）