實驗3示波器和萬用表的使用

1、實驗3示波器和萬用電表的使用【實驗目的】1. 了解示波器顯示波形的原理（電偏轉、掃描、同步、整步）；2. 了解雙蹤示波器和萬用電表的使用方法；3. 學習用示波器測交流信號電壓、頻率和相位差?！緝x器用具】SS7802雙蹤示波器、YB1610型功率函數信號發(fā)生器、MY61萬用電表?！驹砀攀觥侩娮邮静ㄆ魇怯脕碇苯语@示、觀察和測量電壓波形及其參數的電子儀器。一切可轉化為電壓的電學量（如電流、電阻等）和非電學量（如溫度、壓力、磁場、光強等）以及它們的動態(tài)過程均可由示波器來觀察和測量。現代示波器的頻率響應可從直流至109Hz；它可觀察連續(xù)信號，也可捕捉到單個的快速脈沖信號并將它貯存起來，定格在屏幕上供仔

2、細分析研究；它還能在屏幕上測量電壓、時間、頻率等各種參數。示波器是用途極為廣泛的一種通用現代測量工具。（一）示波器的結構電子示波器主要由四大部分組成：陰極射線示波器系統(tǒng)；掃描、觸發(fā)系統(tǒng)；放大系統(tǒng)；電源系統(tǒng)。下面主要介紹與示波器顯示波形原理相關的幾個部分。1. 示波管內部結構示波管內部結構如圖1所示。陰極被加熱發(fā)射出大量電子，聚焦、加速后高速轟擊熒光屏，發(fā)生熒光。在靠近陰極處設置控制柵極，調節(jié)其電位（相對陰極為負電位）來控制電子束流的強度，使熒光“輝度”改變。聚焦垂直偏轉相控慚據極警麒花,Kt,，燈駕/胡很電子稽水平偏轉越電子束金周賒層熒光在電子束路徑兩旁設置兩對平行板電極，改變加在其上的電壓，

3、可控制電子束的運動2. 電偏轉在示波管內，有兩對平行板電極，垂直方向的一對平行板電極稱為水平（或x）偏轉板，簡稱為橫偏板。水平方向的一對平行板電極稱為垂直（或y）偏轉板，簡稱為縱偏板。在x、y偏轉板上加電壓時，其電場致使飛速運動的電子束（及其在屏上的光點）沿水平、垂直方向發(fā)生偏移，這種現象稱為電偏移。若幅度為U（V）的電壓使電子束沿縱向（或橫向）偏轉y（cm）,則定義U/y為偏轉電壓靈敏度，簡稱為靈敏度，記作K,即K=U/y（V/cm,讀作：伏每厘米）（1）偏轉電壓靈敏度（也稱伏/格值）表示：使電子束沿縱向（或橫向）偏轉1cm（即一格）的電壓幅度。顯然，偏轉電壓靈敏度為K（V/cm）時，使電子

4、束偏轉y（cm）的電壓幅度為：U=Ky（V）（2）用（2）式，從電子束的偏轉厘米數，可測出被測電壓值。3. 掃描若僅在橫偏板上加周期性變化的電壓Ux（t）,則電子束（或光點）沿水平方向作周而復始的往返運動，其位移隨電壓增大而增大（電壓達到最大值時它也達到最大），隨電壓減小而減小。而當電壓恢復到起始值時，電子束（或光點）便回到起始位置。電子束（或光點）的這種周而復始的往返運動稱為掃描。此時Ux（t）稱為掃描電壓。當掃描較快（頻率較高）時，熒光屏上僅顯示一條水平亮線成為掃描線。若Ux（t）是如圖2中所示的周期為Ts的線性鋸齒波電壓，則電子束的水平位移XocUxoct,即位移與時間成線性關系。若在橫

5、偏板上加的掃描電壓，使電子束在T（S:秒）內沿水平方向位移L（cm）,則T/L為每厘米掃描時間，簡稱為厘米掃描時間。記作to,即to=T/L（S/cm,讀作：秒每厘米）（3）厘米掃描時間（也稱時間/格值）表示：電子束沿水平方向掃描1cm（即1格）的時間。顯然。厘米掃描時間為t0（S/cm）時，電子束沿水平方向掃描L（cm）所用的時間為：T=toL（S）（4）用（4）式，從電子束橫向掃描距離L,可測定時間間隔。4. 示波器顯示波形原理在縱偏板上加周期為Ty的被觀測的信號Uy（t）（如正弦波），而在橫偏板上加周期為Ts的線性鋸齒波掃描電壓Ux（t）時，后者使y方向振動沿X方向展開，呈現二維平面圖形

6、。當Ts=nTy,n=1,2,3,（如圖2所示）時，每次鋸齒波的掃描起始點會準確落到被觀測信號的同相位點上，于是周而復始掃出完全相同的波形，從而穩(wěn)定地顯示，即掃描電壓和被觀測的信號達到同步，成為才3描同步。但若Ts#nTy（如圖3所示）時，則每次掃描起始點會落在非同相位點上，于是每次掃出的波形不重復，其結果屏上波形在不斷地在移動（或向右、或向左），無法觀測到穩(wěn)定的波形，即掃描不同步。由此可見，掃描顯示穩(wěn)定波形的條件（即掃描同步條件）是：掃描電壓周期Ts為被觀測信號周期Ty的整數倍，即Ts=nTy,或Ts/Ty=n,n=1,2,3,（5）實際中，由于被觀測信號和鋸齒波的周期很難嚴格地滿足（5）式

7、的要求，所以僅通過用手調節(jié)示波器的“掃描時間”（即調整鋸齒波周期Ts）旋鈕的方法是無法實現掃描同步的。5. 整步示波器實現掃描同步的過程稱為整步。常用示波器實現掃描同步可有兩種方式：觸發(fā)掃描和連續(xù)掃描，這里只介紹觸發(fā)掃描。SS7802示波器通過其觸發(fā)系統(tǒng)實施觸發(fā)掃描來實現掃描同步。觸發(fā)掃描同步原理：由輸入的被觀測信號提供觸發(fā)信號，送至觸發(fā)電路，當其電平達到某一選擇的觸發(fā)電平（如圖4中的A點電平）時，觸發(fā)電路便輸出觸發(fā)脈沖，用它去啟動掃描電路進行掃描（即光點啟動，由A點自左至右移動，直至A'點）。當掃描電壓由最大值迅速恢復到啟動電壓值時，光點從A'點迅速返回到A點。其中，鋸齒波在

8、該周期內的掃描期間，掃描電路不再受期間到來的觸發(fā)脈沖（如圖4中虛線所示脈沖）的任何影響，直至本次掃描結束。之后等到下一個觸發(fā)脈沖到來時，它又重新啟動掃描電路進行下一次掃描。因每一個觸發(fā)脈沖產生于同觸發(fā)電平所對應的觸發(fā)信號的同相位（邛0）點，故每次掃描的起始點會準確地落在同相位點上，于是每次掃出的波形完全重復而穩(wěn)定地顯示被觀測信號的波形。這就是觸發(fā)掃描實現同步的原理。為了在各種不同情況下確保獲得觸發(fā)掃描來實現同步，在示波器面板上設置：“觸發(fā)信號源"（SOURCE）、“觸發(fā)耦合方式"（COUPL）、“掃描模式”（SWEEPMODE）、“觸發(fā)電平/觸發(fā)極性"（TRIGL

9、EVEL/SLOPE）等開關和旋鈕，供觀測者選擇與調控。（1） “觸發(fā)信號源”（SOURCE）按鍵：當它選擇“CH1”或“CH2”時為內觸發(fā)，這時系統(tǒng)從經過前置放大后的通道1、通道2信號中取出部分信號作為觸發(fā)信號；當它選擇“LINE”時，是以電源頻率作為觸發(fā)信號，適合觀察以電源頻率觸發(fā)的信號；當它選擇“EXT”時，是以從外接接口輸入的外信號作為觸發(fā)信號源；當它選擇VERT”時，是以疊加的一小部分信號作為觸發(fā)信號。（2） “觸發(fā)耦合方式"（COUPL）按鍵：用來選擇觸發(fā)信號與觸發(fā)電路間耦合方式。當它選擇“AC”時，對內觸發(fā)為交流耦合，隔離觸發(fā)信號中的直流成分；當它選擇“DC”時，通過觸

10、發(fā)信號的所有成分；當它選擇“HFREJ”時，將觸發(fā)信號中10KHz以上的成分衰減掉；當它選擇“LFREJ”時，將觸發(fā)信號中10Hz以下的成分衰減掉。（3）“掃描方式"（SWEEPMODE）按鍵：設有“自動"（AUTO）、"常態(tài)"（NORM）、"單次掃描"（SGL/RST）三種方式。這三種方式，都可以在一定范圍內的觸發(fā)電平（其范圍依觸發(fā)信號幅度而不同）作用下獲得觸發(fā)掃描。其中“常態(tài)”方式：只有在觸發(fā)信號（可以是直流或各種頻率信號）作用且觸發(fā)電平在合適范圍內，才能獲得觸發(fā)掃描。但，若無觸發(fā)信號或觸發(fā)電平不合適時，就得不到觸發(fā)而停止掃描（此

11、時，屏上無光跡）。另一種，“自動”方式：當系統(tǒng)不能實施觸發(fā)的情況（即無觸發(fā)信號輸入；雖有50Hz以上的觸發(fā)信號輸入，但觸發(fā)電平不在合適范圍內）時，就自動轉換為自激掃描狀態(tài)，輸出連續(xù)不斷的鋸齒波去掃描，因此，熒光屏上仍能出現掃跡（或水平亮線，或不穩(wěn)定波形）。第三種“單次掃描”方式：等待觸發(fā)信號到來時才進行一次掃描，再次按下此按鍵，再等待進行下一次掃描。（4）“觸發(fā)電平”（TRIGLEVEL）旋鈕和“觸發(fā)極性”（SLOPE）按鍵，它們是用來調節(jié)觸發(fā)電平和轉換觸發(fā)極性。調節(jié)觸發(fā)電平是用來確定掃描起始點所對應的觸發(fā)電平。當“觸發(fā)電平”旋鈕由0-+時，掃描從觸發(fā)信號的正半周開始；當旋鈕從0一時，掃描從觸

12、發(fā)信號的負半周開始。當“觸發(fā)極性”按鍵按下時，觸發(fā)點位于觸發(fā)信號的上升沿，稱為正極性（或正向斜率）觸發(fā)；當該按鍵彈出時，觸發(fā)點位于觸發(fā)信號的下降沿，稱為負極性（或負向斜率觸發(fā)）。所以，用這兩個旋鈕和按鍵，調節(jié)觸發(fā)電平并改換其“觸發(fā)極性”狀態(tài)，不僅能獲得觸發(fā)掃描同步而觀測到穩(wěn)定的波形，還可任意選擇（或移位）掃描起始點，使它處在一個信號周期中的任何相位點上。為了觀測到穩(wěn)定的波形（即為實現掃描同步），在SS7802示波器的使用操作時，要求：“觸發(fā)信號源”的選擇，必須保證由被觀測信號提供觸發(fā)信號，以確保獲得觸發(fā)掃描同步（在“雙蹤”顯示時，內觸發(fā)源應選擇頻率較低的通道，而在雙蹤顯示法測相位差時，內觸發(fā)源

13、應選擇相位超前的通道）。必須調節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕，使觸發(fā)電平選在合適的范圍內，否則無法獲得觸發(fā)掃描，也就無法實現掃描同步（至于“觸發(fā)極性”的“推拉”狀態(tài)，可按觀測之需要來選擇）。在用內觸發(fā)觀測低于50Hz信號時，“掃描”方式應選擇“常態(tài)”。在觀測緩慢變化（fy<20Hz）的信號或非周期信號波形時，“觸發(fā)信號源”應選“DC',“掃描方式”應選“常態(tài)”。本實驗著重學習用內觸發(fā)觀測周期信號。（二）SS7802示波器使用介紹SS7802是比較高級的雙蹤示波器，本段內容著重介紹SS7802示波器面板圖（圖5）中9個主要部分作用功能及使用步驟，其他型號的示波器，可以通過類比理解使用。1.SS

14、-7802示波器面板圖主要部分介紹（1） 電源及屏幕調整部分LJLr.I'1_It2_3/&圖5POWER（電源開關）：按下此按鈕，儀器接通220V市電。INTEN（亮度）：旋轉此旋鈕，屏幕掃跡亮度發(fā)生改變。READOUT（文字顯示）：旋轉此旋鈕，調整屏幕上顯示的文字亮度。FOCUS（聚焦）：旋轉此旋鈕，調整掃跡及文字的清晰程度。TRACEROTATETION（掃跡旋轉）：當掃跡不水平時，可用改錐旋轉使掃跡水平。（2） 校準電壓及接地端CAL（校準信號接口）：輸出1KHz、0.6V方波校準信號。_L（地線接口）：信器接地點。（3） 垂直軸部分CHi/CH2（輸入接口）：Y1/Y

15、2輸入接口，接輸入信號。POSITION（位置）：用此旋鈕調整信號波形垂直位置。|CH1|/|CH2I（通道1,2）：單獨按下，或同時按下任一按鍵，相應通道工作，屏幕下一行顯示該通道數1:或2:（參看圖6屏幕顯示的數字意義說明）。VOLTS/DIV（y軸靈敏度調節(jié)及微調）：旋轉此旋鈕，可以調節(jié)y軸電壓靈敏度。（XARLABLE）調節(jié)時，屏幕左下通道數電壓/分度因子值相應改變。按下此旋鈕再旋轉，可作電壓靈敏度微調，此時不能進行y軸信號幅度測量。DC/ACI（直流/交流）：直流時，信號直接輸入，屏幕上電壓/分度因子值后電壓電位為V;交流時，信號通過電容輸入，分度因子的電壓單位為V。GND（接地）按

16、下此按鈕后，相應輸入端接地，輸入信號與y軸放大器斷開，屏幕左下分度因子后顯示,符號。ADD（相加）按下此按鈕后，屏幕顯示y1+y2波形，同時屏幕下方通道數2前面顯示+號即顯示+2:o畫（反相）：按下此按鈕后，y2波形反相，同時屏幕左下方顯示+2:J,若此時ADD按鈕也按下，則屏幕顯示y1y2波形。（4） 外觸發(fā)輸入EXT（外觸發(fā)輸入接口）：外觸發(fā)信號由此接口輸入。（5） 水平部分POSITION（位置）：旋轉此旋鈕，對波形水平位置進行調整。FINE|（位置微調）：按下此按鈕，“FINE”指示燈亮時，旋轉“POSITION”旋鈕，可作水平位置微調，再按一次此按鈕，FINE”指示燈熄滅。TIME/

17、DIV(時間分度)MAG父10（掃速放大）ALTCHOP（交替斷續(xù)模式）:旋轉此按鈕，調整掃描速度。按下此按鈕再旋轉，可做掃描速度微調。掃描時間因子值顯示在屏幕左上角，單位是S,mS或PS，作微調調節(jié)時，數值前為“>”號，不微調時是“=”號。:按下此按鈕，掃描速度放大10倍，屏幕中心波形向左右展開，屏幕右下角顯示“MAG”字母。:按下此按鈕，只有一個通道作掃描；再按下，各通道同時作掃描。(6)觸發(fā)部分TRIGLEVELSLOPESOURCE（觸發(fā)電平）（觸發(fā)沿選擇）（觸發(fā)源選擇）COUPLI（觸發(fā)耦合方式）TV（視頻觸發(fā)模式選擇）READY（單次觸發(fā)狀態(tài)指示）:旋轉此按鈕，調節(jié)觸發(fā)電平，

18、使圖形穩(wěn)定。:選擇觸發(fā)沿，上升沿+,下降沿一。:每按一次此按鈕，可以改變選擇觸發(fā)信號來源（CHi、CH2、LINE、VERT或EXT）。“LINE”是以電源頻率作為觸發(fā)源，“EXT”為外輸入信號觸發(fā)，觸發(fā)源符號顯示在屏幕左上方掃描因子值后面。:按下可選擇觸發(fā)耦合模式（AC、DC、HF-R、LF-R）O:每按一次此按鈕，可以選擇視頻觸發(fā)的各種模式（BOTH、ODD、EVEN或TV-H）。:指示燈亮時，處于單次觸發(fā)準備狀態(tài)，觸發(fā)后指示燈變暗。TRIG'D（觸發(fā)指示）：觸發(fā)脈沖來時，燈亮，此時所示圖形才穩(wěn)定。水平顯示部分A（掃描顯示）：按下此按鈕后，顯示yi,y2或yi,y2波形。又二（x-

19、y顯示）：按下此按鈕，CH信號加到x軸（水平軸），CHi、CH2或ADD信號加到y(tǒng)軸（垂直軸）。用于觀察李薩如圖形或磁滯回線等。(8)掃描模式AUTO|或NORM（自動/正常）：任一按鈕按下均為連續(xù)掃描狀態(tài)，相應指示燈亮?！癆uto適用于50Hz以上信號，“Inorm適用于低頻信號。SGL/RST（單次掃描）：按下此按鈕，選擇單次掃描，且處于等待狀態(tài),READY”燈亮，單掃之后指示燈熄滅。（9）功能選擇FUNCTION（功能選擇鍵）：用于光標測量調節(jié)使用，具體使用說明如下：按下I&V兇ofF"|按鈕以選擇抵（時間間隔測量）、AV（電壓差測量）或OFF（關閉測量），當選擇與時，

20、屏幕顯示兩條豎直的可水平移動的測量光標H1、H2;當選擇AV時,屏幕顯示兩條水平的可垂直移動的測量光標V1、V2。轉動"FUNCTION”旋鈕，可調整光標位置。每按一次"FUNCTION”測量光標按原轉動方向移動一步，持續(xù)按下“FUNCTION"，光標快速移動。9測量：按下8OFF|按鈕,以選擇N測量方式，此時屏幕下方倒數第二行顯示ZV1=,V,加2=,V,按下CK/C2按鈕,以選擇“V-TRACK”（光標跟蹤方式），屏幕右上角顯示“f:V-TRACK”，此時轉動“FUNCTION”旋鈕，使兩條水平的測量光標V1、V2同時沿垂直方向移動，將V1移至某一個測量點之后

21、，再按|TCK/C2|按鈕，選擇“V-C2”（只移動光標V2）,屏幕右上角顯示“f:V-C2"，轉動“FUNCTION”旋鈕，移動V2光標至另一個測量點，被觀測信號波形兩個測量點之間的電壓差即顯示在屏幕的下方，AV1為CH信號的測量值，V2為CH2信號的測量值。掃描微調時出現掃描速度觸發(fā)源觸發(fā)沿觸發(fā)耦合觸發(fā)電平只移動一個光標方式CH1時間間隔CH2電壓若A己t=C或)l.;At=5.00KHzf=5.0001KH7.(或TRACK】光標跟蹤方式CHI工祚CH1電壓差CHI申壓分度值AV212.40V接地L2播地I匹間按卜、DHZ電壓分度值圖6屏幕顯示的數字意義測量：按下-VOFF胺鈕

22、，以選擇At測量方式，此時屏幕下方倒數第三行顯示A=,mS（NS）,1/3=,KHz。按下TCK/C2|按鈕以選擇“H-TRACK”（光標跟蹤方式）:屏幕右上角顯示"f:H-TRACK"，轉動"FUNCTION”旋鈕，使兩條豎直光標H1、H2一起沿水平方向移動，將H1移至某一個測量點之后，再按下4CK/C2|按鈕,以選擇“H-C2”方式，屏幕右上角顯示“f:H-C2"，轉動“FUNCTION”旋鈕，只移動H2光標，將H2移動至另一個測量點，則兩點之間的時間差總即測量出來。測量結果顯示于屏幕下方倒數第三行At（S,mS或RS）,1/4為其倒數（Hz）。若名

23、為信號周期，則1/客是信號的頻率。At的測量用于測量某一個信號的周期、頻率和兩個信號的位相差。頻率測量：屏幕下方倒數第三行右側顯示的f=,Hz為CH或CH2輸入信號的頻率。2. SS7802示波器的使用步驟（1） 開機前預置：“亮度”（INTEN）旋鈕順時針旋至較大位置；“垂直位置”、“水平位置"（POSITION）旋至中間位置；垂直通道選擇“|CH或"CH2；“掃描顯示方式選擇“A”；“掃描方式”選擇“回TO”。（2） 按下電源開關（POWER）,約經十幾秒鐘后，屏幕上會出現掃描線。若無掃描線，則將CH1、CH2兩個通道的“回恒”按鈕按下（接地，排除外界干擾），在“掃描方

24、式”為“Auto（自動）狀態(tài)下，仔細調節(jié)“垂直位置”、“水平位置”（POSITION）、“亮度”（INTEN）旋鈕找出掃描線并調至中間位置，再調節(jié)“聚焦"（FOCUS）和亮度（INTEN）,使掃描線細而清晰。（3） 將兩個通道的“GND”彈出?！坝|發(fā)源"（SOURCE|）選才|“CH”或“CH2”；“觸發(fā)耦合方式"（|coupl|）選擇“AC”；選擇兩個通道的“|DC/AC|”為"AC"（或“DC”）。由“輸入端接口”（CH/CH2）輸入被觀測的信號（注意：輸入線與函數發(fā)生器輸出線連接時，地端線接地端線即“黑夾子”接“黑夾子”，非地端線接非地端

25、線即“紅夾子”接“紅夾子”，以防通過供電系統(tǒng)地線造成短路），選擇示波器合適的“電壓靈敏度”（VOLTS/DIV）,同時配合調節(jié)函數發(fā)生器的輸出幅度，使屏幕上的波形幅度高低適中。（4） 調節(jié)水平“時間分度"（TIME/DIV）旋鈕，使波形簡單且相對穩(wěn)定。（5） 調節(jié)“觸發(fā)電平”（TRIGLEVEL）旋鈕，使波形完全穩(wěn)定（再按需要選擇“觸發(fā)極性”一一"Slope1'的極性，取得所需要的極性。（三）用示波器測量電學量用示波器可以測定電壓、電流、時間間隔、頻率、相位差、電阻、阻抗、電抗、電容、電感、互感等許多電學量。因示波器是一種對電壓敏感的電子儀器，故這些量的示波測量，都

26、可歸結為對電壓的測量。1,測電壓示波器測電壓的原理，是基于電子束的偏轉大小正比于被測電壓值。在測量直流電壓值或正負對稱的簡諧波電壓幅度時，在x偏轉板上可以不加掃描電壓。當電壓靈敏度為K(V/cm)時，被測直流電壓Uy使電子束偏轉y(cm),則：Uy=KY(V)(6)若被測電壓為簡諧波U，則其有效值為：U=UpU12&="3/2"萬其中，Up為電壓的峰峰值，yp為峰峰間隔。p-ppp如果被測交變電壓還不能肯定是正負對稱的波形，或是隨時間變化復雜的脈沖波形時，則必須在x偏轉板上加鋸齒波掃描電壓予以顯示其波形的情況下，才可測定電壓幅度或任意時刻的電壓瞬時值。在這一點上，示

27、波器具有一般電測儀表無法比擬的獨特優(yōu)點。在用示波器測電壓時，若想直接用標定的電壓靈敏度值，則在測量操作時，必須先用已知的標準電壓，用(1)式，校正該狀態(tài)下的電壓靈敏度，并“微調”保持該狀態(tài)不變的條件下，測量電壓才有意義。示波器測電壓的誤差：在忽略示波器放大系統(tǒng)產生的信號畸變、示波器輸入阻抗對被測電路電壓分布的影響，以及電子束偏轉的非線性誤差等因素的情況下，示波器測電壓的誤差取決于電壓靈敏度的誤差和偏轉值的測量誤差。2 .測頻率用示波器測頻率有許多種方法，這里介紹其中兩種方法:(1) 測周期法：當厘米掃描時間為t0(S/cm)時，n個周期為Ty(S)的被測信號所對應水平距離為L(cm),則nTy

28、=t0L,n=1,2,3,于是：Ty=t0L/n,fy=n/(t°L)(8)右取n=1,則Ty=t0L,fy=14toL)。(2) 李薩如圖形法：參閱下面(四)部分的內容。3 .測相位差用示波器測兩個信號的相位差有多種方法，下面介紹其中兩種(1) 雙蹤顯示法：在雙蹤顯示方式下，把兩個同頻率的信號從=U01sin(0t+牡)和也=U02sin(ot+52),通過示波器的兩個輸入接口CHi、CH2加到示波器的y偏轉板上，屏幕上出現的圖形如圖7所示。R和內之間的相位差，可用下式計算中_中2=生X3600(9)L其中，L為信號一個周期所對應的水平距離，AL為兩個信號之間的水平距離。由Cp的定

29、義可知，若中0,則科的相位超前于生，在示波器屏幕上觀察到的小波形位于內的左側，則國取正值；若中父。，則科的相位落后于也，在示波器屏幕上觀察到的四波形位于也的右側，則所取負值。(2) 李薩如圖形法：在x_y函數顯示方式下，把同頻率信號從、也通過示波器的CHi、CH2接口加到示波器的y偏轉板上，屏幕上出現的圖形如圖8所示的橢圓。兇和火之間的相位差可用下式計算：(10)其中，x為橢圓與x軸交點到原點的距離，x0為最大的水平距離。當從、內同相位時,中=0,x=0,即李薩如圖形成為一條斜線。圖9所示為李薩如圖形與相位差邛角的關系。圖形/OO中角邛=00y2泊欠邛=JI在x、y偏轉板上分別加上頻率為(四)

30、用示波器觀察李薩如圖形fx、fy的兩個簡諧波信號時，則電子束受合成場控制,沿其合成振動軌跡運動，熒光屏上描畫出兩個正交諧振的合成振動圖形，這種圖形稱為李薩如圖形，其形狀隨兩個信號的頻率和相位差的不同而不同（圖10所示）。如果兩個諧振動的頻率比為簡單的整數比m/n（m=1,2,3,；n=1,2,3,）,且兩信號間相位差邛恒定不變時，屏上會顯示穩(wěn)定的李薩如圖形。根據李薩如圖形的形狀可以確定兩個信號的頻率比為：fy/fx=m/n（11）其中，m為水平線與圖形相交點數，n為垂直線與圖形相交點數（注意：水平線與垂直線都不通過李薩如圖形中的任何一個交點，也不與圖形相切）。若其中一個頻率（如fx）為已知，則

31、用（11）式可確定未知頻率（fy）,因此用李薩如圖形可以測定未知信號的頻率。圖形sA(RsDfyfx1211213132圖10【實驗內容】實驗前，要求了解并掌握好SS-7802示波器的使用方法，同時還要掌握數字萬用表、GFG-8219函數發(fā)生器的使用方法（參閱“電磁學實驗基本知識”有關部分內容）。1. 按上述示波器的使用步驟（1）,將示波器有關的開關、旋鈕調至預置狀態(tài)，再按步驟（2）,反復練習迅速尋找出掃描線并調到清晰。2. 練習迅速調出穩(wěn)定的波形調節(jié)函數發(fā)生器的正弦波信號頻率為100Hz、1KHz、30KHz,分別輸給示波器，按上述示波器的使用步驟（3）、（4）、（5）,調整出穩(wěn)定的波形。固定1KHz,調出穩(wěn)定的波形后，分別：（a）改變“觸發(fā)源”（|SOURCE|）的各種選擇狀態(tài)；（b）調節(jié)觸發(fā)電平（TRIGLEVEL）,改換“觸發(fā)沿極性"（Slope|）按鈕的推拉狀態(tài)；（c）“掃描模式”分別選擇“自動”和“常態(tài)”（回TO或Norm|）；（d）“掃描時間分度"（time/div）選擇不同位置；（e）“電壓靈敏度”（volts/div）選擇不同