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1、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,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,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
2、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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 电子开关将两个待测的电压信号YCH1和 YCH2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
3、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)
4、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: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;引入某种相关的外加信号
5、为同步(或触发)信号,此信号称为“外同步” (或“外触发”)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 信号,该信号加在外同步(或外触发)输入端;有些示波器的同步信号选择开关还有一档“电源同步”,是由220V ,50Hz 电源电压,通过变压器次级降压后作为同步信号。3. 示波器显示波形原理如果在 YCH1 或 YCH2端口加上正弦波,在示波器的X 偏转板加上示波器内部的, 当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的周期相等时,则显示
6、完整周期的正弦波形, 如图 3 ,若在 YCH1和 YCH2同时加上正弦波,在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波,则在荧光屏上将得到两个正弦波。4. 李萨如图形的基本原理在示波器的Y 偏转板和X 偏转板上分别加上正弦波,当信号的频率比值为简单整数比时,得到李萨如图形。fx 、 fy 为 x,y 偏转板上信号频率,nx 、 ny 为李萨如图形与假想水平线、垂直线的切点数目。四、实验内容五、1. 做好准备工作,设置好示波器;六、2. 观察各种波形;七、3. 测量正弦波的电压峰值、周期和频率,测3 组数据。八、五、数据处理与分析九、1.观察波形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
7、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - 2. 测正弦波的电压和频率1v 1ms 3. 利用李萨如图形测频率1000 1000 1 1 1000 2000 2 1 1000 3000 3 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - 误差分析1.示波器上显示的荧光线较粗,取电压值时的荧光线间宽度不准,
8、使电压值不准2.桌面振动造成影响3.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准,导致周期不准。4.仪器存在系统误差六、注意事项1. 荧光屏上光点(扫描线)亮度不可调得过亮,并且不可将光点(或亮线)固定在荧光屏上某一点时间过久,以免损坏荧光屏。2. 示波器和上所有开关及旋钮都有一定的调节限度,调节时不能用力太猛。3. 双踪示波器的两路输入端CH1 , CH2 有一公共接地端,同时使用CH1 和CH2 时,接线时应防止将外。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -