示波器的使用实验报告.pdf

-.示波器的使用实验报告示波器的使用实验报告一、实验目的一、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. 学会利用双踪示波器观测电信号波形；3. 学会利用双踪示波器观察萨如图形，并利用其测量正弦信号的频率。 二、实二、实验仪器验仪器 EE1642B 型函数信号发生器、GDS-2062 型双踪示波器、导线。三、实验三、实验原理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，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。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-可修编-.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）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“同步”（或“触发”）信号；引入某种相关的外加信号为同步（或触发）信号，此信号称为“外同步”（或“外触发”）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。-可修编-.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偏转板加上示波器部的锯齿波， 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 偏转板加上示波器部的锯齿波， 则在荧光屏上将得到两个正弦波。4. 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， 得到萨如图形。fx 、fy 为 x,y偏转板上信号频率， nx 、 ny 为萨如图形与假想水平线、垂直线的切点数目。四、实验容实验容 1. 做好准备工作，设置好示波器；2. 观察各种波形；3. 测量正弦波的电压峰值、周期和频率，测 3 组数据。五、数据处理与分析五、数据处理与分析 1.观察波形2. 测正弦波的电压和频率-可修编-.V /divdy /cmVpp(1.3V)0.2v0.5v1vT /div6.402.411.221.281.251.22dx /cmf (598.4Hz)0.25ms0.5ms1ms3. 利用萨如图形测频率fx/ Hz6.643.381.68602.4591.7595.2fy / Hznx123ny111100010001000100020003000误差分析误差分析-可修编-.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，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. 示波器和函数信号发生器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，接线时应防止将外电路短路。-可修编-