示波器實驗(簡單版)

1、電路的頻率特性與方波響應電路的頻率特性與方波響應 電路頻率特性與方波響應2v實驗目的 1.學習示波器的正確使用方法。 2.鞏固電路頻率特性的測試方法。 3.研究RC串聯(lián)一階電路的方波響應。電路頻率特性與方波響應3示波器簡介示波器簡介 示波器通常用來觀察電壓的波形，測量電壓的示波器通常用來觀察電壓的波形，測量電壓的幅值、周期、頻率、相位差，進而繪制元件的伏幅值、周期、頻率、相位差，進而繪制元件的伏安特性等。安特性等。 若要觀察電流波形可通過下圖完成。若要觀察電流波形可通過下圖完成。電路頻率特性與方波響應4SS7802示波器簡介示波器簡介v 示波器示波器:模擬、數(shù)字和組合三類模擬、數(shù)字和組合三類v

2、 SS7802：模擬、雙蹤示波器，同時顯示：模擬、雙蹤示波器，同時顯示/比較比較2路信號路信號v 20MHz：觀測信號最高頻率：觀測信號最高頻率電路頻率特性與方波響應5示波器核心部件示波器核心部件電子槍電子槍垂直偏轉板垂直偏轉板加入被測電壓加入被測電壓水平偏轉板水平偏轉板加入周期性鋸齒波電壓加入周期性鋸齒波電壓電子束電子束屏幕屏幕陰極射線管結構示意圖陰極射線管結構示意圖電子束在兩組偏轉板的控制電子束在兩組偏轉板的控制下將被測電壓波形顯示在屏幕上下將被測電壓波形顯示在屏幕上電路頻率特性與方波響應6顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)垂直系統(tǒng)垂直系統(tǒng)水平系統(tǒng)水平系統(tǒng)觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)系統(tǒng)光標系統(tǒng)光標系統(tǒng)掃描模式掃描模式水平

3、顯示水平顯示電路頻率特性與方波響應7A ：掃描顯示即：掃描顯示即 U-t方式方式 用于觀測隨時間變化的信號用于觀測隨時間變化的信號X-Y：即：即X-Y顯示顯示 將掃描線關閉，兩個信號將掃描線關閉，兩個信號 在在 X、Y方向輸入。用于觀察方向輸入。用于觀察 李薩育圖形或滯回曲線等。李薩育圖形或滯回曲線等。 電路頻率特性與方波響應8觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)電平觸發(fā)電平 觸發(fā)源觸發(fā)源source選擇選擇 調節(jié)觸發(fā)電平調節(jié)觸發(fā)電平level使波形穩(wěn)定使波形穩(wěn)定 READY亮：單次觸發(fā)準備狀亮：單次觸發(fā)準備狀 態(tài)，觸發(fā)后燈暗態(tài)，觸發(fā)后燈暗 TRIGD亮：亮：觸發(fā)脈沖到來，觸發(fā)脈沖到來，信號達到觸發(fā)電平信號達

4、到觸發(fā)電平 波形穩(wěn)定波形穩(wěn)定電路頻率特性與方波響應9屏幕部分顯示數(shù)字的意義屏幕部分顯示數(shù)字的意義掃描時間掃描時間/格格觸發(fā)源選擇觸發(fā)源選擇光標可移指示光標可移指示掃描光標掃描光標間的時間間的時間放大放大10倍倍觸發(fā)源頻率：如觸發(fā)源頻率：如 被測被測信號選擇為觸發(fā)源信號選擇為觸發(fā)源光標間的光標間的頻率量頻率量伏伏/格格交流交流接地接地通道通道2 ：倒相倒相電路頻率特性與方波響應10測量方法測量方法電壓電壓v 測量電壓、時間、相位差：測量電壓、時間、相位差： 1.光柵直接讀數(shù)；2.數(shù)格數(shù)計算（讀數(shù)時不處于微調狀態(tài)）電路頻率特性與方波響應11測量方法測量方法時間時間首先要調節(jié)X軸位置電路頻率特性與方

5、波響應12測量方法測量方法相位差相位差Tt2如何測量兩個同頻率正弦信號的相位差？如何測量兩個同頻率正弦信號的相位差？ 兩種方法：兩種方法：（1）波形比較法（雙蹤法）（）波形比較法（雙蹤法）（A模式模式: U-T）兩個通道接地，使地線重合，確定在屏幕中位置。調到屏幕中間兩個通道接地，使地線重合，確定在屏幕中位置。調到屏幕中間t軸位置。軸位置。取消接地，顯示信號取消接地，顯示信號電路頻率特性與方波響應13（2）李薩育圖形法）李薩育圖形法(X-Y模式：調整使兩光點重合，模式：調整使兩光點重合，放到屏幕零點位置放到屏幕零點位置 X：輸入：輸入CH1通道信號通道信號 Y：輸入：輸入CH2通道信號通道信號

6、)arcsin(0mYy電路頻率特性與方波響應14示波器所用的探頭示波器所用的探頭電路頻率特性與方波響應15注意事項注意事項p 屏幕上的波形不可過亮；屏幕上的波形不可過亮；p 不能直接觀測不能直接觀測220V交流信號交流信號 ；p 雙蹤同時顯示時，兩黑表筆要共地雙蹤同時顯示時，兩黑表筆要共地 連接；連接； p 旋轉旋鈕時，要用力適度；旋轉旋鈕時，要用力適度；p 正確選擇輸入耦合方式正確選擇輸入耦合方式AC和和DC；p 電路地線位置的確定。電路地線位置的確定。電路頻率特性與方波響應16常見問題常見問題1.掃描線沒有出現(xiàn)掃描線沒有出現(xiàn)可能是：可能是： （1）電源未開；）電源未開； （2）X或或Y的

7、的Position鈕位置不對；鈕位置不對； （3）亮度過暗；）亮度過暗； （4）沒有選擇）沒有選擇AUTO掃描模式；掃描模式； （5）使用）使用X-Y模式；模式； （6）靈敏度不合適。）靈敏度不合適。電路頻率特性與方波響應17常見問題常見問題 2. 所顯示波形不穩(wěn)定可能是：所顯示波形不穩(wěn)定可能是： （1）觸發(fā)源）觸發(fā)源source選擇不對；選擇不對； （2）觸發(fā)耦合方式）觸發(fā)耦合方式coupl選擇不合理；選擇不合理； （3）垂直）垂直/水平靈敏度過??；水平靈敏度過??； （4）觸發(fā)電平）觸發(fā)電平level大小不對；大小不對； （5）同時觀察兩波形時，它們的頻率不成整）同時觀察兩波形時，它們的頻率

8、不成整 數(shù)倍。通常按觸發(fā)源數(shù)倍。通常按觸發(fā)源-觸發(fā)耦合方式觸發(fā)耦合方式-觸觸 發(fā)電平的順序進行調節(jié)。發(fā)電平的順序進行調節(jié)。電路頻率特性與方波響應18v多功能信號發(fā)生器多功能信號發(fā)生器v示波器示波器v晶體管毫伏表晶體管毫伏表v500型萬用表型萬用表v數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表v實驗箱實驗箱電路頻率特性與方波響應19 1.結合實物熟悉示波器主要常用旋鈕結合實物熟悉示波器主要常用旋鈕/按鈕：按鈕：（1）將校準信號輸入到兩通道（只連信號線，）將校準信號輸入到兩通道（只連信號線， 地線內部已連）；地線內部已連）；（2）通過尋找在面板上的位置、調節(jié)觀察操作）通過尋找在面板上的位置、調節(jié)觀察操作 效果，熟悉以下旋

9、鈕效果，熟悉以下旋鈕/按鈕：按鈕： 亮度亮度 聚焦聚焦 自動自動 DC/AC GND CH1 CH2 V/div 垂直位移垂直位移 INV ADD 水平位移水平位移 t/div 觸發(fā)源觸發(fā)源 耦合方式耦合方式 電平電平 電路頻率特性與方波響應20幅頻特性：幅頻特性：電路的輸出信號與輸入信號之比即電壓放大倍數(shù)與頻率的關系相頻特性：相頻特性：輸出信號與輸入信號的相位差與頻率之間的關系電路頻率特性與方波響應21v （1）電路如圖1所示，將低頻信號發(fā)生器輸出調到f=400Hz，Ui=1V的正弦交流電壓。 1）用晶體管毫伏表測Ui和Uc 。 2）將 Ui 加到示波器的CH1， 加到示波器的CH2，完成任

10、務： 用示波器測Uim和UCm。 用示波器測 Uc 的頻率。 用示波器測 Ui 和 Uc 的相位差。 （教師檢查波形） 用示波器測URm。 用李沙育圖形測Ui 和 Uc的相位差。 （教師檢查波形） 圖1 頻率特性的測量2.頻率特性測量：頻率特性測量：電路頻率特性與方波響應22v （2）將頻率分別調到200Hz和1kHz（將 Ui 保持1V）。 1）用晶體管毫伏表測Ui和UC。 2）用示波器測Uim和UCm。 3）用示波器測Ui 和UC 的相位差。360TticF(Hz)Ui(晶)UCUimUcmtT2001V4001V10001V電路頻率特性與方波響應23 電路如圖2所示，激勵源為方波ui=2

11、V，頻率取1kHz1.5kHz。觀察并描繪下列參數(shù)時的方波響應uo(t)的波形。 （1）R=5.1k，C=0.01uF； （2）R=10k，C=0.01uF。圖圖2 積分電路積分電路（教師檢查波形） 3.積分電路電路頻率特性與方波響應24三角波 積分電路的輸出端反應了輸入端電壓變化的總量，所以叫積分電路。dtuRCidtCuuico11電路頻率特性與方波響應25 實驗內容實驗內容 4.微分電路微分電路圖圖3 微分電路微分電路 電路如圖3所示，激勵源為方波ui=2V，頻率取1kHz1.5kHz。觀察并描繪下列參數(shù)時的方波響應uo的波形。 （1）R=1k，C=0.01uF；（2）R=5.1k，C=0.01uF。 若將圖2中的R與C位置調換一下，即由R端作為響應輸出，且當電路參數(shù)的選擇滿足條件時，如圖3所示即稱為微分電路，因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。（教師檢查波形）電路頻率特性與方波響應26正負尖脈沖微分電路的輸出反映了輸入端電壓的變化情況，所以叫微分電路。dtduRCdtduRCiRuuicRo電路頻率特性與方波響應27 5.選作： 觀察兩個不同的信號 將示波器的CH1接校準信號，CH2接信號發(fā)生器輸出。調節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率，觀察屏幕中兩個波形的變化情況，得出觀察結