示波器實驗報告匯總

1、篇一：示波器的原理與使用 實驗報告大連理工大學(xué) 大學(xué)物理實驗報告院（系） 材料學(xué)院 專業(yè) 材料物理 班級 0705 姓名 童凌煒 學(xué)號 200767025 實驗臺 號 實驗時間 2008 年 11 月 18 日，第 13 周，星期 二 第 5-6 節(jié)實驗名稱 示波器的原理與使用教師評語實驗?zāi)康呐c要求：（ 1） 了解示波器的工作原理（ 2） 學(xué)習(xí)使用示波器觀察各種信號波形（3） 用示波器測量信號的電壓、頻率和相位差主要儀器設(shè)備： yb4320g 雙蹤示波器， ee1641b 型函數(shù)信號發(fā)生器 實驗原理和內(nèi)容： 1. 示波器基本結(jié)構(gòu)示波器主要由示波管、 放大和衰減系統(tǒng)、 觸發(fā)掃描系統(tǒng)和電源四部分組

2、成， 其中示波管是核 心部分。示波管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示， 主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成， 由外部 玻璃外殼密封在真空環(huán)境中。電子槍的作用是釋放并加速電子束。 其中第一陽極稱為聚焦陽極， 第二陽極稱為加速陽極。 通過調(diào)節(jié)兩者的共同作用，可以使電子束打到熒光屏上產(chǎn)生明亮清晰的圓點。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由x 、y 兩對偏轉(zhuǎn)板組成， 置。熒光屏上涂有熒光粉，通過在板上加電壓來使電子束偏轉(zhuǎn)，電子打上去時能夠發(fā)光形成光斑。從而對應(yīng)地改變屏上亮點的位不同熒光粉的發(fā)光顏色與余輝時使其幅度適合于觀測。間都不同。放大和衰減系統(tǒng)用于對不同大小的輸入信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放，掃描系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓（如左上圖

3、所示 ） ，使電子束在其作用下勻速地在熒光 屏周期性地自左向右運(yùn)動， 這一過程稱為掃描。 掃描開始的時間由觸發(fā)系統(tǒng)控制。 2. 示 波器的顯示波形的原理如果只在豎直偏轉(zhuǎn)板加上交變電壓而 x 偏轉(zhuǎn)板上五點也是， 電子束在豎直方向上來回運(yùn)動 而形成一條亮線， 如左圖所示：如果在 y 偏轉(zhuǎn)板和 x 偏轉(zhuǎn)板上同時分別加載正弦電壓和鋸齒波電壓， 電子受水平豎直兩個 方向的合理作用下， 進(jìn)行正弦震蕩和水平掃描的合成運(yùn)動， 在兩電壓周期相等時， 熒光屏 上能夠顯示出完整周期的正弦電壓波形， 顯像原理如右圖所示：3. 掃描同步 為了完整地顯示外界輸入信號的周期波形， 需要調(diào)節(jié)掃描周期使其與外界信號周期相同或成

4、 合適的關(guān)系。 當(dāng)某些因素改變致使周期發(fā)生變化時，使用掃描同步功能， 能夠使掃描起點 自動跟蹤外界信號變化， 從而穩(wěn)定地顯示波形。步驟與操作方法：1. 示波器測量信號的電壓和頻率 對于一個穩(wěn)定顯示的正弦電壓波形， 電壓和頻率可以由以下方法讀出up?p?a?h ， f?（b?l）?1其中 a 為垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)（電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)）（從示波器面板的衰減器開關(guān)上可以直接讀出） 單位為 v/div 或 mv/div ；h 為輸入信號的峰- 峰高度， 單位 div ； b 為掃描時間系數(shù)， 從主掃描時間系數(shù)選擇開關(guān)上可以直接讀出， 單位s/div、ms/div或卩s/div ； l為輸入信號的單個周期寬度，單位

5、div。(1)打開電源開關(guān)并切換到 dc 檔， 撥動垂直工作方式開關(guān)， 選擇未知信號所在的通道。 (2) 通過調(diào)節(jié)“掃描時間系數(shù)選擇開關(guān)”和“垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)開關(guān)” ， 以及它們對應(yīng)的微調(diào)開 關(guān)， 使未知信號圖形的高度和波形個數(shù)便與測量。同時在開關(guān)上讀出計算所需的a、 b 值。(3) 調(diào)節(jié)“垂直位移” 與“水平位移” 旋鈕， 利用熒光屏上的刻度讀取 l 、 h 值， 并記錄。2. 用示波器直接觀察半波和全波整流波形(1)將實驗室提供的未知信號分別接到整流電路的ab端，cd端送入示波器的chi或ch2端。( 2) 通過調(diào)節(jié) “掃描時間系數(shù)選擇開關(guān)” 和“垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)開關(guān)” 是信號顯示在屏內(nèi)， 分 別

6、觀察整流后的波形， 并記錄3. 李薩如圖形測量信號的頻率不使用機(jī)內(nèi)的掃描電壓， 而使用兩個外界輸入的正弦電壓分別加載在x 、 y 偏轉(zhuǎn)板上， 當(dāng)兩個正弦電壓的頻率相同或呈簡單的整數(shù)比，則屏上將顯示特殊形狀的軌跡， 這種軌跡稱為李薩如圖形。 李薩如圖形與 x 軸和 y 軸的最大交點數(shù) nx 與 ny 之比正好等于 y、 x 端的輸入 電壓頻率之比， 即fy:fx?nx:ny* 示波器和函數(shù)信號發(fā)生器的操作原理略數(shù)據(jù)記錄與處理 /結(jié)果與分析： 1. 正弦信號電壓和 頻率的測量： 2. 正弦信號、半波整流信號、全波整流信號的圖形3. 李薩如圖形測量正弦信號的頻率討論、建議與質(zhì)疑：( 1 ) 在示波器

7、顯示掃描波形圖和李薩如圖形的原理中，不同之處在與它們所使用的掃描電壓(即水平方向的輸入電壓) 不同。 顯示掃描波形時， 水平方向加載的是鋸齒波的掃描電壓， 它能夠使電子束從左向右地單方向掃描， 當(dāng)掃描頻率和輸入信號的頻率相配合時，就能夠顯示輸入信號的波形； 顯示李薩如圖形時， 水平方向接入的是未知的正弦信號，它使電子束在水平方向上做簡諧往復(fù)運(yùn)動， 李薩如圖形。( 2) 形成橢圓的條件較為簡單，與豎直方向的另一簡諧運(yùn)動相疊加后，當(dāng)輸入的兩個同頻正弦信號相位差存在，在熒光屏上形成且大小在+ n 間時， 即可形成橢圓圖形。 圓可以認(rèn)為是一種特殊條件下形成的橢圓圖形。當(dāng)輸入的兩個正弦信號頻率相同，信號

8、振幅相同，且兩者的相位差為土 n /2時，李薩如圖形為圓形。3) 實驗中 y 軸信號為已知正弦信號， x 軸為未知信號， 經(jīng)過實驗， 發(fā)現(xiàn)形成一個矩形塊狀圖案； 當(dāng) fy 比當(dāng) fy 比 fx 大很多時， 熒光屏上的線條之間不可分辨， fx 小很多時，熒光屏上顯示一條上下振蕩的水平線段。故對這一波形現(xiàn)象可以4) 試解釋全波整流圖形存在水平片段的原因。個人認(rèn)為， 由于示波器上沒有精確地顯示出波形所在的相對位置， 有以下兩種理解方式： 第一種理解方式： 如上圖， 左圖為理論上的全波整流信號波形， 右圖為實際中由示波器觀察到的整流波形， 可 見實際波形下端未能達(dá)到 0， 即負(fù)載端電壓值在外部加載電壓

9、換向時沒有達(dá)到最小。 原因 可以認(rèn)為， 二極管的單向?qū)ㄗ饔貌皇墙^對的， 在電壓反向加載時， 仍有小部分的反向 “漏 電流”通過二極管， 因此在橋式整流電路中， 電路電流完全等于零的時刻是不存在的， 在 正向電壓下降到接近 0 的位置時， 由于有反向漏電流存在， 故負(fù)載兩端的實際電流不為零， 故電壓也不為零， 由示波器顯示其電壓變化狀態(tài)， 變得到了右上圖示的“削尾”現(xiàn)象。另 外， 也可以認(rèn)為二極管有電流 / 電壓殘留現(xiàn)象等等。篇二：示波器使用大學(xué)物理實驗報告 示波器的使用實驗示范報告阿【實驗?zāi)康摹?了解示波器顯示波形的原理，了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯(lián)系和配合； 2熟悉使用示波器的基

10、本方法， 學(xué)會用示波器測量波形的電壓幅度和頻率； 3 觀察李薩如 圖形?！緦嶒瀮x器】1、雙蹤示波器 gos-6021 型 1 臺 2 、函數(shù)信號發(fā)生器 yb1602 型 1 臺 3 、連接線 示波器專 用 2根示波器和信號發(fā)生器的使用說明請熟讀常用儀器部分。 實驗原理 示波器由示波管、掃描同步系統(tǒng)、 y 軸和 x 軸放大系統(tǒng)和電源四部分組成，1、示波管 如圖所示，左端為一電子槍，電子槍加熱后發(fā)出一束電子，電子經(jīng)電場加速以高速打在右端 的熒光屏上， 屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點。 亮點在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下， 位置也隨之改變。 在一定范圍內(nèi)，亮點的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。示波管結(jié)構(gòu)簡圖 示波管

11、內(nèi)的偏轉(zhuǎn)板 2、掃描與同步的作用如果在 x 軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓，在熒光屏上看到的是一條水平線，如圖 圖掃描的作用及其顯示如果在 y 軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，而 x 軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓，則電子束的亮點在縱方向隨 時間作正弦式振蕩，在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線，如圖如果在 y 軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，又在 x 軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓，則熒光屏上的亮點將同 時進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移，其合成原理如圖所示，描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸 齒波的周期(頻率)相同，這個正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的 周期稍有不同，則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微

12、錯開，在熒光屏上將看到 不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形，甚至很復(fù)雜的圖形。由此可見：(1 )要想看到y(tǒng)軸偏轉(zhuǎn)板電壓的圖形，必須加上x軸偏轉(zhuǎn)板電壓把它展開，這個過程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變，掃描必須是線性的，即必須加鋸齒波。( 2)要使顯示的波形穩(wěn)定， y 軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與 x 軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)， 即：fy?nn=1,2,3, fx示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào)， 但要準(zhǔn)確的滿足上式， 光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠的， 待測電壓的頻率越高， 越難滿足上述條件。 為此，在示波器內(nèi)部加裝了自動頻率跟蹤的裝置， 稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)到接近滿足式頻率整數(shù)倍時的條件下，再加入“

13、同步”的作用，掃 描電壓的周期就能準(zhǔn)確地等于待測電壓周期的整數(shù)倍，從而獲得穩(wěn)定的波形。(1)如果y軸加正弦電壓，x軸也加正弦掃描電壓， 得出的圖形將是李薩如圖形，如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx 分別代表 y 軸和 x 軸電壓的頻率， nx 代表 x方向的切線和圖形相切的切點數(shù)，ny代表y方向的切線和圖形相切的切點數(shù)，則有nx? fxny李薩如圖形舉例表fy如果已知 fx ，則由李薩如圖形可求出 fy 。 【實驗內(nèi)容】1示波器的調(diào)整(1)不接外信號，進(jìn)入非 x-y 方式 ( 2)調(diào)整掃描信號的位置和清晰度(3)設(shè)置示波器工作方式 2 正弦波形的顯示(1)熟讀示波器的使用說

14、明，掌握示波器的性能及使用方法。( 2)把信號發(fā)生器輸出接到示波器的y 軸輸入上， 接通電源開關(guān)， 把示波器和信號發(fā)生器的各旋鈕調(diào)到正常使用位置，使在熒光屏上顯示便于觀測的穩(wěn)定波形。3示波器的定標(biāo)和波形電壓、周期的測量(1)把 y 軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)和掃描時間偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕都放在“校準(zhǔn)”位置(指示燈“var ”熄滅)。( 2)把校準(zhǔn)信號輸出端接到y(tǒng) 軸輸入插座(3 )把信號發(fā)生器的正弦電壓接到y(tǒng)軸輸入端，用示波器測量正弦電壓的幅值和周期，并和信號發(fā)生器上顯示的頻率值比較。(4)選擇不同幅值和頻率的5種正弦波，重復(fù)步驟( 3)，記下測量結(jié)果。 4 李莎如圖形的觀測 (1) 把信號發(fā)生器后面 50hz 輸出

15、信號接到 x 通道，而 y 通道接入可調(diào)的正弦信號(2) 分別調(diào)節(jié)兩個通道讓他們能夠正常顯示波形 (3) 切換到 x-y 模式，調(diào)整兩個通道的偏轉(zhuǎn) 因子，使圖形正常顯示 (4) 調(diào)節(jié) y 信號的頻率，觀測不同頻率比例下的李薩如圖 數(shù)據(jù)記錄 1 、頻率測量示波器頻率計數(shù)器的測頻精度 0.01% 示波器測頻儀器誤差 3% 示波器測量電壓儀器誤差 3%( 1) 示波器測量頻率f = 57.4khz ?f?f?ef?57.4?3%?1.72?2khzf?57.4?1.8khz 或 f?57?2khz( 2) 函數(shù)信號發(fā)生器測頻f=55.45 kh ?f?f?e0.?01?55.4?51%?ff?55.

16、45?0.56khz 或 f?55.4?0.6khz或 0.?01kh0.z0.6khz( 3) 示波器測量電壓v1 = 5.68v ?v1?v1?ev?5.68?3%?0.16v 或 0.2vv1?5.68?0.16v 或 v1?5.7?0.2v(4) 函數(shù)信號發(fā)生器測量電壓v2 = 5.3v?v2?v2?ev?1 字？5.3?15%?0.1?0.81v 或 0.9vv2?5.30?0.81v 或 v2?5.3?0.9v 注意：一般可寫為后面的形式更加科學(xué)，因為原始數(shù)據(jù)的有效數(shù)字只有2 位，不可能經(jīng)處理后提高精度變成 3 個有效數(shù)字。篇三：電子示波器實驗報告一、 名稱：電子示波器的使用 二、

17、 目的：1了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 , 掌握示波器的基本調(diào)節(jié)和使用方法。 2學(xué)會使用常用信號發(fā)生器；掌握用示波器觀察電信號波形的方法。3 學(xué)會用示波器測量電信號電壓、周期和頻率等電參量。 4學(xué)會用示波器觀察利薩如圖形。三、器材：1 、 os-5020 型示波器。2、ee1641b型函數(shù)信號發(fā)生器/計數(shù)器。3、gfg-8015g型函數(shù)信號發(fā)生器。四、原理：1 、示波器的基本結(jié)構(gòu)： y 輸入外觸發(fā) x 輸入 2 、示波管( crt )結(jié)構(gòu)簡介：3 、電子放大系統(tǒng)： 豎直放大器、水平放大器 作用：在偏轉(zhuǎn)板上加足夠的電壓， 使電子束獲得明顯偏移； 對較弱的被測信號進(jìn)行放大。 4 、 掃描觸發(fā)系統(tǒng)

18、： （ 1）掃描發(fā)生器：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃描信號。（ 2）觸發(fā)電路：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（auto） 方式時，掃描發(fā)生器始終有掃描信號輸出；當(dāng)示波器處于 ac/dc 觸發(fā)方式工作時，掃描發(fā)生器必須有觸發(fā)信號的激勵才能產(chǎn) 生掃描信號。 一般對應(yīng)：#內(nèi)觸發(fā)方式時， 觸發(fā)信號由被測信號產(chǎn)生， 滿足同步要求。 # 外觸發(fā)方式時， 觸發(fā)信號由外 部輸入信號產(chǎn)生。 4 、電源。5、波形顯示原理： 只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形示波器顯示正弦波原理 只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形五、步驟： 1、熟悉示波器的信號發(fā)聲器面板各旋鈕的作用，并將各開關(guān)置于指定位別調(diào)節(jié)輝度、聚焦、 位移旋鈕、光跡旋鈕等控制件，使光跡清晰并與水平刻度平行。3、將信號發(fā)生器輸出的頻率為500hz 和 1000hz 的正弦信號接入示波器，通過調(diào)整相應(yīng)的靈敏度開關(guān)和掃描速度選擇開關(guān)，使波形不超出屏幕范圍，顯示 23 個周期 的波形。測量電壓峰一峰值之間的垂直距離y及一個周期波形所對應(yīng)的水平距離x,得出波形的電壓幅度和周期。4、將 time/div 順時針旋到底至“ x-y ”位置,分別調(diào)節(jié) y1 通道和 y2 通道的靈敏度旋鈕,使熒光屏上顯示的兩個波形幅度相近,慢慢改變標(biāo)準(zhǔn)頻率,當(dāng)熒光屏上 形成穩(wěn)定的李撒如圖形時,觀察李