大物實(shí)驗(yàn)示波器的使用實(shí)驗(yàn)報告(推薦文檔)

1、實(shí)驗(yàn)二十三示波器的使用班級姓名學(xué)號同組人日期【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會正確使用示波器。2、掌握用示波器觀察各種電信號波形、測量電壓和頻率的方法。3、掌握觀察利薩如圖形的方法，并能用利薩如圖形測量未知正弦信號的頻率?！緦?shí)驗(yàn)儀器】固緯 GOS-620型雙蹤示波器一臺，GFG-809型信號發(fā)生器兩臺，連線若干?！緦?shí)驗(yàn)原理】示波器是利用示波管內(nèi)電子束在電場或磁場中的偏轉(zhuǎn)，顯示電壓信號隨時間變化波形的一種電子觀測儀器。 在各行各業(yè)與各個研究領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 其基本結(jié)構(gòu)與工作原理如下1、示波器的基本結(jié)構(gòu)與顯示波形的基本原理本次實(shí)驗(yàn)使用的是臺灣固緯公司生產(chǎn)的通用雙蹤示波器。基

2、本結(jié)構(gòu)大致可分為示波管（CRT）、掃描同步系統(tǒng)、放大與衰減系統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個部分。 “示波管（ CRT）”是示波器的核心部件如圖 1 所示的。可細(xì)分為電子槍，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分。1）電子槍電子槍包括燈絲F，陰極熱后，可沿軸向發(fā)射電子。并K，控制柵極G，第一陽極A1，第二陽極在熒光屏上顯現(xiàn)一個清晰的小圓點(diǎn)。A2 等。陰極被燈絲加2）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對互相垂直的金屬偏轉(zhuǎn)板x 和 y 組成，分別控制電子束在水平方向和豎直方向的偏轉(zhuǎn)。從電子槍射出的電子束若不受橫向電場的作用，將沿軸線前進(jìn)并在熒光屏的中心呈現(xiàn)靜止的光點(diǎn)。若受到橫向電場的作用， 電子束的運(yùn)動方向就會偏離軸線，F(xiàn) 燈絲， K 陰極，

3、 G 控制柵極， A 1、 A 2 第一、第二陽極，Y 、 X 豎直、水平偏轉(zhuǎn)板圖 1 示波管結(jié)構(gòu)簡圖屏上光點(diǎn)的位置就會移動。 x 偏轉(zhuǎn)板之間的橫向電場用來控制光點(diǎn)在水平方向的位移， y 偏轉(zhuǎn)板用來控制光點(diǎn)在豎直方向的位移。如果兩對偏轉(zhuǎn)板都加上電場，則光點(diǎn)在二者的共同控制下，將在熒光屏平面二維方向上發(fā)生位移。3）熒光屏熒光屏的作用是將電子束轟擊點(diǎn)的軌跡顯示出來以供觀測。4）顯示波形的原理圖2圖3圖4在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變正弦電壓，可看到一條豎直的亮線，如圖 3 所示。在水平偏轉(zhuǎn)板上加 “鋸齒波電壓” 掃描電壓，使熒光屏上的亮點(diǎn)沿水平方向拉開。電子的運(yùn)動是兩相互相垂直運(yùn)動的合成。 當(dāng)鋸齒波電壓與

4、正弦電壓的變化周期相等時，在熒光屏上將顯示出一個穩(wěn)定的正弦電壓波形圖如圖4 所示。當(dāng)波形信號的頻率等于鋸齒波頻率的整數(shù)倍時， 熒光屏上將呈現(xiàn)整數(shù)個完整而穩(wěn)定的被測信號的波形， 當(dāng)兩者不成整數(shù)倍時， 對于被測信號來說， 每次掃描的起點(diǎn)都不會相同，結(jié)果造成波形在水平方向上不斷的移動。 為了消除這一現(xiàn)象，必須使被測信號的起點(diǎn)與掃描電壓的起點(diǎn)保持 “同步”，這一功能由機(jī)內(nèi) “觸發(fā)同步”電路來完成。2、利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理通過觀察熒光屏上利薩如圖形進(jìn)行頻率對比的方法稱之為利薩如圖形法。此法于 1855 年由利薩如所證明。將被測正弦信號f y 加到 y 偏轉(zhuǎn)板，將參考正弦信號 f x 加到

5、 x 偏轉(zhuǎn)板，當(dāng)兩者的頻率之比f y是整數(shù)時，在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如f x圖。圖 5 給出了幾種不同頻率比的利薩如圖形。 判斷兩個電壓信號頻率比的條件是屏上出現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動， 方法是對穩(wěn)定不動的圖形分別做水平直線和豎直直線與圖形相切， 設(shè)水平線上的切點(diǎn)數(shù)最多為 NX，豎直線上的切點(diǎn)數(shù)最多為NY，則f ynxf xny圖 5 的第一個圖形， nx2 ， ny4 ，Y 軸上的信號頻率 f y 與 x 軸上的信號頻率f x 之比為 2，若 f x 已知，則 f y 可求。4圖 5 利薩如圖【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】開機(jī)前完成以下準(zhǔn)備工作：掃描微調(diào)、電壓靈敏度微調(diào)置校準(zhǔn)檔（順時針打死）、掃描方式（置自

6、動）、觸發(fā)源選項(xiàng)（置 CH1或 CH2）、耦合方式 ( 置 AC)；按壓電源按鈕預(yù)熱 3 分鐘。（2）初始化示波器面板獲得“點(diǎn)” ：輝度、聚焦、三個位置旋鈕置于居中位置，掃描靈敏度置于正交模式。 （五居中一歸零）；（3）順時針旋轉(zhuǎn)掃描靈敏度選扭置0.2ms 檔獲取掃描線；（4）利用 CH1觀察機(jī)內(nèi)方波校準(zhǔn)信號并作為待測電信號 1，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù)記錄表格第一行；（5）分別利用 CH1 與 CH2 兩個通道觀察左右兩個音頻信號發(fā)生器提供的10V1000Hz與 15V2000Hz的正弦交流信號，并作為待測電信號 2 與待測電信號 3，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù)記錄表格第二行與第三

7、行。（6）掃描靈敏度選鈕置正交模式，按壓下觸發(fā)交替旋鈕，顯示模式置雙蹤模式觀測不同頻率比的利薩如圖形。（7）申請課堂考核，歸整儀器結(jié)束實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果】附表電信號電壓、頻率的測量數(shù)據(jù)記錄表（ 11 ?？撇茺惏材忍峁┐怪碧査届`水平號待垂直靈信分信信號測分度壓敏 度度率信敏度電頻波形號nyVms/DIVnxHZV/DIV電信號 10.5420.251000附圖 1電信號 252.21112500附圖 2電信號 31550.521000附圖 3李薩如圖f x =500 H Z ; f y =1000 HZ詳見附圖 4像觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果：詳見下頁附圖（11 ?？撇茺惏材忍峁┳⒁馐马?xiàng)1信號發(fā)生器、示波器預(yù)熱3 分鐘以后才能正常工作。2測信號電壓時，一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)順時針旋足（校正位置） ；測信號周期時，一定要將掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足（校正位置） ；3不要頻繁開關(guān)機(jī)，示波器上光點(diǎn)的亮度不可調(diào)得太強(qiáng)，也不能讓亮點(diǎn)長時