陰極射線示波器

1、華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology1.1.了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；2.2.熟悉示波器的調(diào)節(jié)和使用熟悉示波器的調(diào)節(jié)和使用; ;3.3.學(xué)習(xí)用示波器觀察電壓波形和李薩如圖形。學(xué)習(xí)用示波器觀察電壓波形和李薩如圖形。4.4.學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量電訊號(hào)的基本特性學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量電訊號(hào)的基本特性 測(cè)量電壓、周

2、期和頻率；測(cè)量電壓、周期和頻率；5.5.學(xué)習(xí)使用信號(hào)發(fā)生器及連接基本電路。學(xué)習(xí)使用信號(hào)發(fā)生器及連接基本電路。實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜A東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology示波器介紹 示波器是一種用途廣泛的電子測(cè)量儀器示波器是一種用途廣泛的電子測(cè)量儀器, ,它能對(duì)電它能對(duì)電壓信號(hào)的波形進(jìn)行壓信號(hào)的波形進(jìn)行直接觀察直接觀察和和定量分析定量分析。 將電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律顯示在熒光屏上，以便研將電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律顯示在熒光屏上，以便研究它的究它的幅度幅度、頻率頻率、位相位相和其它的變化規(guī)律和其它的變化規(guī)律

3、。 已成為測(cè)量已成為測(cè)量電學(xué)量電學(xué)量以及研究可轉(zhuǎn)化為電壓變化的其以及研究可轉(zhuǎn)化為電壓變化的其它它非電學(xué)物理量非電學(xué)物理量的重要工具。的重要工具。 傳感器傳感器華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology示波管華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology電子槍：發(fā)射并加速電子電子槍：發(fā)射并加速電子熒光屏：顯示圖象熒光屏：顯示圖象示波管的構(gòu)造示意圖燈絲燈絲陰極陰極 豎直偏轉(zhuǎn)電極：使電子束豎

4、直偏轉(zhuǎn)（加信號(hào)電壓）豎直偏轉(zhuǎn)電極：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)（加信號(hào)電壓）水平偏轉(zhuǎn)電極：使電子束水平偏轉(zhuǎn)（加掃描電壓）水平偏轉(zhuǎn)電極：使電子束水平偏轉(zhuǎn)（加掃描電壓）加速加速電極電極 陽極陽極 Y偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) X偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 熒光屏熒光屏 華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology Y X燈燈絲絲陽極陽極示波管結(jié)構(gòu)示意圖直線直線電子電子Y向偏轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)X向掃描向掃描圖形圖形加速加速光點(diǎn)光點(diǎn)示波管各部分的作用電子束電子束 原理原理:帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下加速和偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下加速和偏轉(zhuǎn)觀察外接信號(hào)，

5、必觀察外接信號(hào)，必須在須在X X偏轉(zhuǎn)板上加鋸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波信號(hào)齒波信號(hào)-掃描掃描華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology XYnff 顯示穩(wěn)定波形的條件：掃描電壓周期應(yīng)顯示穩(wěn)定波形的條件：掃描電壓周期應(yīng)為被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍，為被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍， T Tx x= =nTnTy y （ n=1n=1，2 2，3 3 ） Tx=2TyTx=3Ty示波器的同步華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and

6、 Technology李薩如圖形 在示波器的在示波器的X X、Y Y偏轉(zhuǎn)板上分別輸入兩個(gè)正弦波，當(dāng)它們偏轉(zhuǎn)板上分別輸入兩個(gè)正弦波，當(dāng)它們頻率的比值為簡單整數(shù)，熒光屏上頻率的比值為簡單整數(shù)，熒光屏上出現(xiàn)的穩(wěn)定封閉曲線出現(xiàn)的穩(wěn)定封閉曲線。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology24434547223012 相同頻率不同相位時(shí)的李薩如圖形相同頻率不同相位時(shí)的李薩如圖形 應(yīng)用應(yīng)用1 1：利用李薩如圖比較兩個(gè)信號(hào)之間的相位差：利用李薩如圖比較兩個(gè)信號(hào)之間的相位差： 李薩如圖形的應(yīng)用華東理工大學(xué)物

7、理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology應(yīng)用應(yīng)用2 2：利用李薩如圖形測(cè)定未知信號(hào)的頻率：利用李薩如圖形測(cè)定未知信號(hào)的頻率xyyxffNN特點(diǎn)：特點(diǎn)：xyxyfNNf xN、yN分別為李薩如圖形與分別為李薩如圖形與X、Y軸方向的切點(diǎn)數(shù)軸方向的切點(diǎn)數(shù) 李薩如圖形的應(yīng)用華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology不同相位差時(shí)的李薩如圖形特特征征波波形形華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

8、教學(xué)中心East China University of Science and Technology示波器的主要應(yīng)用：示波器的主要應(yīng)用：觀察各種波形觀察各種波形測(cè)量頻率測(cè)量頻率測(cè)量電壓測(cè)量電壓比較相位等比較相位等示波器的主要應(yīng)用華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology示波器面板示波器面板- DF4351AX偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)輝度與聚焦輝度與聚焦Y偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)Y偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and T

9、echnology示波器面板上旋鈕的功能 按下電源開關(guān)（按下電源開關(guān)（POWERPOWER）鍵，電源接通后無信號(hào)輸入）鍵，電源接通后無信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)或一條掃描橫線。若無，時(shí)，屏幕上應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)或一條掃描橫線。若無，則需先將亮度調(diào)節(jié)（則需先將亮度調(diào)節(jié)（INTENSITYINTENSITY）旋大，然后適當(dāng)調(diào)）旋大，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)Y Y軸和軸和X X軸位移（軸位移（POSITIONPOSITION），使屏幕中央出現(xiàn)亮點(diǎn)），使屏幕中央出現(xiàn)亮點(diǎn)或一條橫線?；蛞粭l橫線。 華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Scien

10、ce and Technology工作方式工作方式選擇開關(guān)選擇開關(guān)CH1CH1、CH2CH2觸發(fā)觸發(fā)電平電平工作方工作方式選擇式選擇示波器面板上旋鈕的功能 掃速選掃速選擇開關(guān)擇開關(guān)掃描掃描微調(diào)微調(diào)改變鋸齒改變鋸齒波頻率波頻率XYXY選擇開關(guān)選擇開關(guān)/靈敏度靈敏度微調(diào)微調(diào)CH1 or X CH1 or X CH2 or Y CH2 or Y 定量測(cè)量定量測(cè)量: :測(cè)量結(jié)果測(cè)量結(jié)果= =被測(cè)波形垂直方向被測(cè)波形垂直方向( (或水平方向或水平方向) )所占的標(biāo)度數(shù)所占的標(biāo)度數(shù)垂直垂直輸入靈敏度開關(guān)所在檔位的輸入靈敏度開關(guān)所在檔位的V Vdivdiv數(shù)數(shù)( (或水平方向或水平方向s sdiv)div)

11、， 如如: :測(cè)電壓測(cè)電壓時(shí)，時(shí)，V/divV/div檔用檔用0.1V/div0.1V/div，占，占4 4格格, ,則則Vp-pVp-p0.4V0.4V測(cè)周期測(cè)周期,t/div,t/div檔為檔為2ms/div2ms/div，占，占3.23.2格格，則周期則周期T T6.4ms6.4ms華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology信號(hào)發(fā)生器波形波形選擇選擇頻率頻率選擇選擇頻率頻率調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電壓電壓輸出輸出華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China Univ

12、ersity of Science and Technology實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1.調(diào)節(jié)出調(diào)節(jié)出X X方向和方向和Y Y方向的直線。方向的直線。2.2.調(diào)節(jié)并記錄二個(gè)完整周期和三個(gè)完整周期的正弦波。調(diào)節(jié)并記錄二個(gè)完整周期和三個(gè)完整周期的正弦波。3.3.觀察并記錄信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波、三角波及方波信號(hào)。觀察并記錄信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波、三角波及方波信號(hào)。4.4.觀察并記錄李薩如圖形，調(diào)節(jié)出三種情況下的李薩如圖形，觀察并記錄李薩如圖形，調(diào)節(jié)出三種情況下的李薩如圖形， 分別使分別使f fy y：f fx x=2=2：1 1，f fy y：f fx x=1=1：1 1，f fy y：f fx x=1=1

13、：3 3， 并繪出相應(yīng)的特征示意圖。并繪出相應(yīng)的特征示意圖。5.5.測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率、周期和幅度（選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法）測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率、周期和幅度（選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法）華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology觀察波形儀器連接示意圖觀察波形儀器連接示意圖 觀察李薩如圖形儀器連接示意圖觀察李薩如圖形儀器連接示意圖 實(shí)驗(yàn)線路華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology整流濾波電路輸入

14、輸入輸出輸出bac華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.1.選擇不小于選擇不小于151515cm15cm的直角坐標(biāo)紙，按作圖要求，的直角坐標(biāo)紙，按作圖要求，仔細(xì)描繪實(shí)驗(yàn)所觀察到的波形圖。仔細(xì)描繪實(shí)驗(yàn)所觀察到的波形圖。2.2.寫出測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率、周期和幅度的方法與寫出測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率、周期和幅度的方法與結(jié)果。結(jié)果。3.3.簡述示波器面板上各個(gè)主要旋紐的作用。簡述示波器面板上各個(gè)主要旋紐的作用。4.4.分析討論分析討論華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心East China University of Science and Technology注意事項(xiàng)1.掌握所使用的示波器、信號(hào)發(fā)生器面板上各旋鈕的作用掌握所使用的示波器、信號(hào)發(fā)生器面板上各旋鈕的作用后再操作。后再操作。2.示波器光點(diǎn)亮度不能太強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，如果短時(shí)間示波器光點(diǎn)亮度不能太