实验五 示波器的原理及使用.ppt

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1、Gos-620双踪示波器的原理及使用双踪示波器的原理及使用 电气测量实验电气测量实验 一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的 1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉 示波器面板控制件的作用和使用方法示波器面板控制件的作用和使用方法 2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法 3、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的 频率；能用示波器观察频率；能用示波器观察“拍拍”现象现象 难点：双通道示波器的结构和工作原理难点：双通道示波器的结构和

2、工作原理 重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理二、实验仪器二、实验仪器二、实验仪器二、实验仪器双踪道示波器双踪道示波器（Gos-620 20MHz）同轴电缆同轴电缆 函数信号发生器函数信号发生器 (EE1641D型型)三、实验原理三、实验原理三、实验原理三、实验原理 1、示波器基本结构、示波器基本结构示波器原理框图示波器原理框图示波管（示波管（CRT）、电子放大系统、扫描触发系统、电源）、电子放大系统、扫描触发系统、电源 uu 示波管（示波管（示波管（示波管（CRTCRT）结构简介）结构简介）结构简介）结构简介A1：第一阳极：第一阳极

3、G：控制栅极：控制栅极K：阴极：阴极F：灯丝：灯丝G：对应亮度旋钮：对应亮度旋钮A2：第二阳极：第二阳极K G A1 A2共同完成聚焦共同完成聚焦X：水平：水平偏转板偏转板Y：竖直偏转板：竖直偏转板荧光屏荧光屏电子枪、偏转系统、荧光屏电子枪、偏转系统、荧光屏uu 电子放大系统电子放大系统电子放大系统电子放大系统竖直放大器、水平放大器竖直放大器、水平放大器uu 扫描触发系统扫描触发系统扫描触发系统扫描触发系统扫描发生器、触发电路扫描发生器、触发电路作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；对较弱的被测信号进行放大对较弱的被测信号进行放

4、大扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（AUTO)方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于AC/DC触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励才能产生扫描信号。一般对应：才能产生扫描信号。一般对应：内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求外触发方式时，触发信号由外部输

5、入信号产生外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生uu 电源（略）电源（略）电源（略）电源（略）uu 波形显示原理波形显示原理波形显示原理波形显示原理只在竖直偏转板上只在竖直偏转板上加正弦电压的情形加正弦电压的情形只在水平偏只在水平偏转板上加一转板上加一锯齿波电压锯齿波电压的情形的情形示波器显示正弦波原理图示波器显示正弦波原理图2、示波器面板说明、示波器面板说明示波管控制部件示波管控制部件电源电源开关开关聚焦聚焦旋钮旋钮 电源指电源指示灯示灯扫描轨迹扫描轨迹旋转旋钮旋转旋钮 辉度调辉度调节旋钮节旋钮荧光屏荧光屏2、示波器面板说明、示波器面板说明垂直通道控制部件垂直通道控制部件被测信号被测信号输

6、入插座输入插座输入耦合输入耦合方式开关方式开关垂直灵垂直灵敏度细敏度细调旋钮调旋钮 垂直量程开垂直量程开关关(垂直灵垂直灵敏度粗调敏度粗调)垂直移垂直移位旋钮位旋钮垂直方式垂直方式选择开关选择开关校准信校准信号输出号输出2、示波器面板说明、示波器面板说明水平通道控制部件水平通道控制部件水平量程开水平量程开关关(水平灵水平灵敏度粗调敏度粗调)水平灵水平灵敏度细敏度细调旋钮调旋钮 水平移位旋钮，顺时针旋水平移位旋钮，顺时针旋转使显示波形右移，反时转使显示波形右移，反时针旋转使显示波形左移。针旋转使显示波形左移。该旋钮拉出可该旋钮拉出可使显示波形宽使显示波形宽度增加度增加10倍倍 2、示波器面板说明

7、、示波器面板说明触发控制部件触发控制部件电平调电平调节旋钮节旋钮 触发斜率触发斜率选择开关选择开关 触发源交触发源交替设置键替设置键 触发方式触发方式选择开关选择开关 触发源选触发源选择开关择开关 TRIG.IN输入输入端子，可输入端子，可输入外部触发信号外部触发信号 3、函数信号发生器简介、函数信号发生器简介本实验所用函数信号发生器可以输出频率在本实验所用函数信号发生器可以输出频率在0.2Hz-2MHz的正弦波、三角波、方波信号。的正弦波、三角波、方波信号。面板主要控制件的作用：面板主要控制件的作用：电源开关电源开关频率显示频率显示幅度显示幅度显示波形选择波形选择频率范频率范围选择围选择频率

8、微调频率微调幅度衰减幅度衰减幅度微调幅度微调函数信函数信号输出号输出4、测量前示波器面板控件的位置、测量前示波器面板控件的位置项项 目目设设 定定项项 目目设设 定定POWER(6)OFF状态AC-GND-DC(10)(18)GNDINTEN(2)中央位置SOURCE(23)CH1FOCUS(3)中央位置SLOPE(26)凸起(+斜率)VERT MODE(14)CH1TRIG.ALT(27)凸起ALT/CHOP(12)凸起(ALT)TRIGGER MODE(25)AUTOCH2 INV(16)凸起TIME/DIV(29)0.5mSec/DIVPOSITION(11)(19)中央位置SWP.VA

9、R(30)顺时针到底CAL位置 VOLTS/DIV(7)(22)0.5V/DIVPOSITION(32)中央位置VARIABLE(9)(21)顺时针转到底CAL位置10 MAG(31)凸起注意：测量时对控件进行适当的调节注意：测量时对控件进行适当的调节四、实验内容四、实验内容四、实验内容四、实验内容 1.观察波形观察波形打开信号发生器电打开信号发生器电源开关，将其输出源开关，将其输出接接CH1。调节信号。调节信号发生器的输出频率发生器的输出频率和电压，调节示波和电压，调节示波器器CH1通道偏转因通道偏转因数、扫描速率、电数、扫描速率、电平等，使示波器显平等，使示波器显示稳定的波形。观示稳定的波

10、形。观察并画出示波器上察并画出示波器上的波形。的波形。2.正弦交流电压幅度、周期的测量正弦交流电压幅度、周期的测量 n从荧光屏上读出信号波形负峰到正峰高度的厘米数H，则n被测电压的峰峰-峰值峰值为：Vp-pH垂直量程开关指示值；n其有效值有效值为：V0.7070.5Vp-pn从荧光屏上读出信号波形一个周期的水平宽度的厘米数L,则被测电压的周期周期为:TL水平量程开关指示值；3.测两个同频率正弦交流电压之相位差测两个同频率正弦交流电压之相位差 n测两个同频率正弦交流电压之相位差，须选择双踪显示（DAUL）、自动扫描（AUTO），先将输入方式开关置于接地（GND），调节垂直移位旋钮使两条水平扫描线

11、重合于荧光屏的某一条水平刻度线，再将输入方式开关置于AC位置，调节有关旋钮使两信号波形稳定显示，如图4所示。从荧光屏上读出信号波形一个周期的水平宽度的厘米数L和两个被测信号波形过零点的水平坐标的差值D，则两个被测信号的相位差相位差为：n360D/L（度）2D/L（弧度）将信号分别输入将信号分别输入CH1和和CH2通道，扫描速率旋钮置通道，扫描速率旋钮置X-Y（逆时针到底），调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图（逆时针到底），调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图形不超出荧光屏视场，观察李沙育图形不超出荧光屏视场，观察李沙育图 4.测量信号的频率测量信号的频率 uu 观察李沙育图形观察李沙育图形观

12、察李沙育图形观察李沙育图形 两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率fx与与fy 成简单的成简单的整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李沙育图整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李沙育图 测量原理测量原理uu 测量信号频率测量信号频率测量信号频率测量信号频率 调出调出 =1:1、1:2、2:3、3:4的李沙育图形，的李沙育图形，在下表中描下李萨如图形并记下相应在下表中描下李萨如图形并记下相应CH2通道信号的频率通道信号的频率fy nx2，ny3nx3，ny4五、注意事项五、注意事项n1、示波器上所有旋钮都是逆时针减小，顺时针增加。n2、荧光屏上的光点不可太亮，尽量将辉度调暗些，以看得清为准，并尽量避免让电子束固定打在荧光屏上的某一点，以免损坏荧光屏。n3、示波器的所有开关及旋钮均有一定的转动范围，决不可用力旋转，以免使内部电子线路发生断路或使旋钮发生错位。如果旋钮发生错位，可将旋钮逆时针旋到极限位置，对应于周边刻度的起始值，然后顺时针逐档旋动，找到真实的所需示值位置。n4、示波器的探极是电缆插头线，中心芯线(红接线片)为信号输入端，芯线外有绝缘层和金属屏蔽网的引出线(黑接线片)为接地端，接线时不能混乱，否则信号短路