示波器的使用.ppt
示波器的使用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 电子示波器又称阴极射线示波器。它是利用示波电子示波器又称阴极射线示波器。它是利用示波管内电子束在电场中的偏转，显示电信号随时间管内电子束在电场中的偏转，显示电信号随时间变化波形的一种观测仪器，它不仅可以定性观察变化波形的一种观测仪器，它不仅可以定性观察电路的动态过程，还可以定量测量电信号的电路的动态过程，还可以定量测量电信号的电压、电压、电流、周期、频率、相位电流、周期、频率、相位等各种参数，配以各种等各种参数，配以各种传感器，还可以用于各种传感器，还可以用于各种非电量（压力、声光信非电量（压力、声光信号等）的测量号等）的测量，是一种用途极为广泛的测量与观，是一种用途极为广泛的测量与观测仪器。在器件检修方面起着重要的作用。测仪器。在器件检修方面起着重要的作用。纲要实验目的实验原理实验仪器实验内容注意事项实验目的n了解示波器的结构和工作原理了解示波器的结构和工作原理n学会用示波器观察电信号的波形、并测量其电压学会用示波器观察电信号的波形、并测量其电压大小和频率大小和频率n熟悉用李萨如图形法测定未知正弦信号的频率熟悉用李萨如图形法测定未知正弦信号的频率实验原理：一、示波器的结构和原理电子枪：发射电子并形成很细的高速电子束 灯丝通电后加热阴极发射电子。灯丝通电后加热阴极发射电子。控制栅极上加有比阴极更低的负电压，用来控制阴极发射的电控制栅极上加有比阴极更低的负电压，用来控制阴极发射的电子数，从而控制荧光屏上显示光点的亮度（辉度）。子数，从而控制荧光屏上显示光点的亮度（辉度）。第一阳极和第二阳极加有直流电压，使电子在电场作用下加速，第一阳极和第二阳极加有直流电压，使电子在电场作用下加速，并具有静电透镜的作用，能把电子束会聚成一点（聚焦）。并具有静电透镜的作用，能把电子束会聚成一点（聚焦）。灯丝灯丝阴极阴极控制栅极控制栅极 第一阳极第一阳极第二阳极第二阳极偏转系统：控制电子束在垂直方向和水平方向偏转 在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比。因容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比。因而可将电压的测量转化为屏上的光斑偏离距离的测量，这就是示波器测量而可将电压的测量转化为屏上的光斑偏离距离的测量，这就是示波器测量电压的原理。电压的原理。UY二、示波器显示波形原理示波器显示波形原理 只在竖直偏转板（只在竖直偏转板（Y Y轴）上加轴）上加一正弦电压的情形一正弦电压的情形要能够显示波形，必须在水平偏转板（要能够显示波形，必须在水平偏转板（X X轴）上加一扫轴）上加一扫描电压描电压示波器显示波形实质：沿沿Y Y轴方向的简谐运动与轴方向的简谐运动与沿沿X X轴方向的匀轴方向的匀 速运动合成的一种速运动合成的一种合运动合运动李萨如图形：沿Y轴方向的正弦运动与沿X轴方向的正弦振 动合成的一种合运动。当两者的频率成简单的整当两者的频率成简单的整数倍关系时，荧光屏上就数倍关系时，荧光屏上就显示一稳定的封闭的曲线显示一稳定的封闭的曲线所构成的李萨如图形。所构成的李萨如图形。n nx x、n ny y分别表示李萨如图形分别表示李萨如图形与外切水平线及外切垂直与外切水平线及外切垂直线的切点数，则其切点数线的切点数，则其切点数与正弦波频率之间有如下与正弦波频率之间有如下关系：关系：利用李萨如图比较两个信号之间的相位差：利用李萨如图比较两个信号之间的相位差：相同频率不同相位时的李萨如图形 不同相位差时的李萨如图形实验仪器nCS-4125CS-4125双踪示波器双踪示波器nJ2465J2465学生信号源学生信号源nFG-273AFG-273A函数信号发生器函数信号发生器CS-4125双踪示波器显示屏电源电源聚焦聚焦辉度辉度光迹旋转光迹旋转（使水平亮线与水平轴平行）（使水平亮线与水平轴平行）垂直偏向输输入入信信号号耦耦合合选选择择开开关关CH1(Y)CH1(Y)通通道输入端道输入端CH2(X)CH2(X)通通道输入端道输入端垂直移位旋钮垂直移位旋钮垂直移位旋钮垂直移位旋钮垂直灵敏度垂直灵敏度垂直灵敏度垂直灵敏度（V/DIV)V/DIV)V/DIV)V/DIV)AC：交流耦合：交流耦合DC：直流耦合：直流耦合GND：输入端接地：输入端接地微调旋钮微调旋钮进行幅度测量时，应调到进行幅度测量时，应调到“校准校准（CALCAL）”位置，此时灵敏度为位置，此时灵敏度为V/DIVV/DIV标标定值定值使光点沿垂直方向偏转一格需使光点沿垂直方向偏转一格需要加在要加在Y Y输入端的电压值输入端的电压值Y Y方式：选择垂直系统的工作方式方式：选择垂直系统的工作方式交替交替断续断续相加相加X-YX-Y显示方式显示方式CH1CH1Y Y轴，轴，CH2CH2X X轴轴水平偏向微调旋钮微调旋钮进行幅度测量时，应调到进行幅度测量时，应调到“校准校准（CALCAL）”位置，此时灵敏度为位置，此时灵敏度为V/DIVV/DIV标标定值定值水平移位旋水平移位旋水平移位旋水平移位旋钮钮钮钮时间轴灵敏度时间轴灵敏度时间轴灵敏度时间轴灵敏度（mS/DIV)mS/DIV)mS/DIV)mS/DIV)使光点沿水平方向偏转一格需使光点沿水平方向偏转一格需要所代表的时间要所代表的时间校准信号输出端校准信号输出端方波：方波：1VP-P（幅值）（幅值）1kHz（频率）（频率）触发触发电平调整钮，触发电平调整钮，以同步波形以同步波形触发方式选触发方式选择开关择开关内、外触发内、外触发源选择器源选择器FG-273A函数信号发生器可输出正弦、锯齿、方波信号。可输出正弦、锯齿、方波信号。输出信号频率和幅度连续可调。输出信号频率和幅度连续可调。实验内容1.1.示波器的校准（校准信号：示波器的校准（校准信号：1V1Vp-pp-p，1KHz 1KHz）校准信号校准信号CH1CH1输入信号耦合开头输入信号耦合开头ACAC微调旋钮微调旋钮CALCAL垂直灵敏度垂直灵敏度0.2V/DIV0.2V/DIV时间轴灵敏度时间轴灵敏度1mS/DIV1mS/DIV方波：垂直方向：5格水平方向：10个完整方波 （10格）2.2.信号源正弦波形幅值电压信号源正弦波形幅值电压V VP-PP-P及频率及频率f fY Y的测量的测量V V V VP-PP-PP-PP-P=KSH=KSH=KSH=KSHK=1,(kK=1,(k测试探头的衰减系数）测试探头的衰减系数）S S：垂直灵敏度（：垂直灵敏度（Y Y轴）轴）H H：波峰到波谷占据：波峰到波谷占据Y Y轴的格数轴的格数T T T TY Y Y Y=TL=TL=TL=TLf f f fY Y Y Y=1/=1/=1/=1/TLTLTLTLT T：时间轴灵敏度（：时间轴灵敏度（X X轴）轴）L L：一完整波形占据：一完整波形占据X X轴的格数轴的格数3.3.调出李萨如图形并观察之调出李萨如图形并观察之信号源（频率信号源（频率f fY Y未知）：未知）：正弦波正弦波CH1CH1函数信号发生器函数信号发生器(f(fX X已知）：已知）：正弦波正弦波CH2CH2(DUTY(DUTYCALCAL）示波器：示波器：X-YX-Y工作方式工作方式李萨如图形f fY Y=？注意事项利用示波器测量电信号，应将相应的频率微调和扫描微利用示波器测量电信号，应将相应的频率微调和扫描微调旋钮旋至调旋钮旋至校准校准档。档。注意不宜让经过聚焦的小亮点停在屏上不动，防止屏上注意不宜让经过聚焦的小亮点停在屏上不动，防止屏上荧光物质被电子束烧坏而形成暗斑。荧光物质被电子束烧坏而形成暗斑。在观察过程中，在观察过程中，应避免经常启闭电源。应避免经常启闭电源。测量表测量表-时若使用信号发生器提供信号，改变频率时若使用信号发生器提供信号，改变频率档次的时候要同时改变信号幅度。档次的时候要同时改变信号幅度。李萨如图形要调节到尽量稳定再记录频率。李萨如图形要调节到尽量稳定再记录频率。
