实验报告-电子示波器的使用.doc

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1、大学物理实验报告实验3-8电子示波器的使用一、实验任务1、学会用示波器测量各种波形的电压幅度和周期。2、能够调节出稳定的李萨如图形，并测出被测信号的频率。二、实验仪器、物品及设备OS-5020型示波器、EE1641B型函数信号发生器、GFG-8015G型函数信号发生器。三、重要仪器简介电子示波器基本构造：1、电子射线示波管；2、扫描发生器；3、同步电路；4、放大部分；5、电源部分。①　电子射线示波管：是示波器的核心，它由电子枪、偏转系统和荧光屏组成，密封在一个真空玻璃壳内，作用原理是通过加压使电子射线偏转。②　扫描发生器

2、：在水平方向或者垂直方向上加电压，使得荧光屏上出现扫描线。③　同步电路：为了观察到稳定的波形，要求Y轴电压信号的周期是X轴的整数倍。而为保证X轴和Y轴信号严格同步，同步电路中采用同步触发，即只有一个信号达到某一确定的状态才对另一信号开始扫描。④　放大电路：示波器内设有衰减器和放大器，对小信号进行放大，对大信号进行衰减。⑤　电源：为示波器各部件提供所需电压。四、实验原理①　利用示波器所做的任何测量，归根结底都是对电压的测量。测量电压时，一般测量其峰-峰值。将被测波形移至示波屏幕中心位置，调节灵敏度开关使波形在屏幕有效工作面

3、积内。利用刻度线读出峰-峰值对应的垂直距离y，则电压的峰-峰值=y(cm)·Y轴灵敏度选择（V/div或/div)①　测量波形的周期时，调节扫描速度选择开关，使荧光屏上显示出2~3个波形周期，读出一个波形周期所对应的水平距离x，则该波的周期为T=x(cm)·X轴扫描速度选择（s/div、ms/div或/div）②　李萨如图形：如果两个相互垂直的简谐振动的频率不相同，但它们之间有简单的整数比关系，则和振动的轨迹为有一定规则的稳定的闭合曲线，这样的图形称为李萨如图形。李萨如图形可以用来测量未知频率，令，分别代表X轴和Y轴偏转

4、板上的电压频率，和分别代表X和Y方向上的切线和图形相切的切点数，则有①如果已知，则由李萨如图形和式①可求出。一、实验步骤1、熟悉示波器和信号发生器面板各旋钮的作用，并将各开关置于指定位置，如扫描微调、电压灵敏度微调置校准档（顺时针旋至底）、扫描方式（置自动）、触发源选项（置CH1或CH2）、耦合方式(置AC)。2、接通电源，并打开开关预热三分钟，输入幅度为2V，频率为1kHz的标准信号，分别调节辉度、聚焦、位移旋钮、光迹旋钮等控制键，使光迹清晰并与水平刻度平行。3、将信号发生器输出的频率为500Hz和1000Hz的正弦信

5、号接入示波器，通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关，使波形不超出屏幕范围，显示2~3个周期的波形。读出垂直距离y和水平距离x，得到波形的电压峰-峰值和周期。4、将扫描速度选择开关顺时针旋到“X-Y”位置，分别调节CH1和CH2通道的灵敏度旋钮，使荧光屏上显示的两个波形幅度相近，满满改变标准频率，当荧光屏上形成稳定的李萨如图形时，观察图形，并测出未知信号的频率。一、实验数据记录及处理频率测量结果记录信号发生器示波器测量结果频率/Hz电表电压/V输出衰减/dBY轴灵敏度y扫描速度xT1000201V/格4.2格0.2m

6、s/格5格4.2V1ms500201V/格4.2格0.5ms/格4格4.2V1ms李萨如图形观测记录1233111210.50.330.661.0kHz1.0kHz1.0kHz2.0kHz1.0kHz2.0kHz3.0kHz3.0kHz10.50.330.66七、数据处理1、测量信号的电压和周期。将输出衰减设为0dB，根据实验所得数据有：当频率f=1.0kHz时候：Upp=y(diu)·Y轴灵敏度（V/div）=1×4.2V=4.2VT=x(diu)·扫描速度（V/div）=0.2×5ms=1.0ms当频率f=1.0kH

7、z时候：Upp=y(diu)·Y轴灵敏度（V/div）=1×4.2V=4.2VT=x(diu)·扫描速度（V/div）=0.5×4ms=2.0ms将以上数据填入表格中。2、观测李萨如图形并测频率。根据实验所得数据，计算和，将所得数据填入表格中。八、实验结论1、通过实验所得数据算出的Upp、T与通过所设定的电压幅值、频率算出的Upp实、T实比较，在误差允许的范围内近似相等，说明实验比较成功。2、通过实验数据计算，可以验证出=，说明知道李萨如和频率fx的情况下，可以求得频率fy九、误差分析1、.示波器上显示的荧光线较粗，取电

8、压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准，人为读数不准。2、机器系统存在系统误差。3、信号发生器不协调。十、思考题1、如果Y轴信号的频率比X轴信号频率正大很多，示波器上看到什么情形？相反比小很多又会看到什么情形？答：示波器X为扫描信号，一般为锯齿波。如果是第一种情况，会看到示波器上Y信号图形被左右拉伸得很长。若为第二种