16实验十六 电子示波器的使用

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1、实验16示波器的使用电子示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，它可以把人眼看不见的电过程，转换成可见的图像。利用示波器不仅可以观察电信号的波形，还可以测量频率、周期、幅值、相位、功率等多种电参量。此外，通过传感器还可以测量压力、温度、声、光等非电量。随着科学技术的发展，电子示波器的性能日益提高，品种日益增多，已广泛地应用到物理学、化学、生物学、数学、医学等各种学科领域和电子工程、钢铁冶炼、计算技术、雷达导航、自动控制、航天技术、宇宙飞行等各种工程技术之中了。【实验目的】１．了解电子示波器的结构和工作原理。２．学会正确使用电子示波器。３．初步掌握利用电子示波器观察信号波形，测量信号电压和信号频率

2、。【实验原理】１．示波器显示波形的原理【实验原理】１．示波管显示波形的原理示波管是示波器的心脏，它是一个被抽成真空的玻璃泡，如图1所示。它由荧光屏、电子枪、偏转系统三大部分组成。(1)荧光屏(2)电子枪(3)偏转系统２．扫描和整步如上所述，将不同波形的交变信号分别加到Ｙ偏转板上，屏上将无一例外地呈现出一条垂直的亮线。这些竖线不能区分它们的电压随时间的变化规律。比如为了显示ｕy=U0sinωt的波形，应将uy送人Ｙ偏转板，同时必须在Ｘ轴加上一个随时间均匀增大的电压ux=kt(k是常数)。在uy的作用下，光点在Ｙ方向以正弦规律往返运动，在ux作用下，光点在Ｘ方向匀速移动,这两个运动轨迹的合成就是

3、正弦波形，ux称为扫描电压.当ux增大到一定值um时，光点在Ｘ方向已编移到某一极限位置，这时应使ｕx立即回零，然后再遵从ｕx=kt的规律变化，……。只有这样才能使ux的扫描作用重复发生并持续下去，这种电压称为锯齿波电压.如果ｕy的周期Ｔy与ｕx的周期Ｔx相等，即Tx=Ty，则光点在描完一个完整的周期以后立即回到初始位置，接着又沿着原来的轨迹重新描绘，屏上将呈现一个周期的波形。如果Tx=2Ty，屏上将呈现两个周期的波形。如果Tx=nTy，即y①屏上将呈现ｎ个完整周期的波形。【仪器介绍】电平旋钮，用以调节触发信号波形上触发点的相应电平值，使在这一电平上启动扫描。顺时针方向转动，趋向信号波形的正向

4、部分，反之趋向信号的负向部分。若将电平顺时针旋至满度，并使此电位器连动的开关断开（使稳定度电位器的通地点断开），此时扫描电路处于自激状态，扫描电路在没有触发信号输入的情况下，也能自动进行扫描。垂直放大器的增益微调旋钮，用以连续改变垂直放大器的增益，即Y方向的信号幅度。当微调旋钮顺时针旋足，亦即位于标准位置时，增益最大。垂直输人灵敏度步进式选择开关，可根据被测信号的电压幅度，“选择适当的档级位置，以利于观测。当微调旋钮位于校准位置时，Ｖ/div档级的标称值即可视为示波器的垂直输人灵敏度。第—档级的“”为接人100mV的方波校准信号，供垂直输人灵敏度和水平时基扫速经常校准之用。扫速微调旋钮，用以

5、连续调节时基速度，当旋钮顺时针方向旋至满度，亦即处于“校准”状态此时扫描位于快端，微调扫速的调节范围能大于2.5倍。时基扫速步进式选择开关，扫描速度的选择范围由0.1μs～100ms/div，可根据被测信号频率的高低，选择适当的档级，当扫速微调旋钮于“校准”位置时，t/div档级的标称值，即可视为时基扫描速度。触发信号极性开关，用以选择触发信号的上升或下降部分来触发扫描电路，促使扫描启动。触发信号源选择开,当开关处于“内”时，触发信号取自垂直放大器中引离出来的被测信号。当开关位于“电视场”时，系来自垂直放大器中被测电视信号，通过积分电路，能使屏幕上显示的电视信号与场频同步。当开关位于“外”时

6、，触发信号将来自“X•外触发”插座输入的外加信号，它与垂直被测信号应具有相应的时间关系。二、XD-2低频信号发生器面板图及使用方法XD-2型低频信号发生器的使用方法：XD-2型低频信号发生器是一种多用途的信号发生器，它能产生1Hz到1MHz的正弦波电信号。输出电压为0—5V，最大衰减量达90db。1．将电源接入220V，50Hz交流电源上，预热30分钟。2．根据所使用的频率范围，先将面板上频率范围开关转向某一档，然后再拨动面板上方的三个十进制的频率旋钮，调到所需要的频率,输出信号电压的频率是：“×1”，“×0.1”,“×0.01”三个旋钮读数之和乘以“频率范围”旋钮指示值。3．仪器的正弦波电

7、压由面板上的两个接线柱输出，适当调节面板上的输出衰减旋钮和输出细调电位器，便可在输出端得到所需要的电压，输出电压（在1V—5V范围内）可以从本机上的电压表直接指示出来。【实验内容】电压测量当示波器校准后，即可对被测信号波形的电压幅度进行定量测定。交流电压的一般测量应按如下步骤：（1）垂直系统的输入耦合选择开关15置于“AC”，V/div档开关和t/div扫速开关，根据被测信号的幅度和频率选择适当的档级，并将被