示波器的使用及實驗

1、1、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉 示波器面板控制件的作用和使用方法示波器面板控制件的作用和使用方法 2、掌握用示波器觀察波形、測量電壓和頻率的方法、掌握用示波器觀察波形、測量電壓和頻率的方法 3、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的 頻率；能用示波器觀察頻率；能用示波器觀察“拍拍”現(xiàn)象現(xiàn)象 難點：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理難點：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理 重點：示波器面板控制件的作用和使用方法、測量原理重點：示波器面板控制件的作用和使用方法、測量原理 通用雙通道示波器通用雙通道示

2、波器（DF4320 20MHz）同軸電纜同軸電纜 函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器 (EE1641D型型)1、示波器基本結(jié)構(gòu)、示波器基本結(jié)構(gòu)示波器原理框圖示波器原理框圖示波管（示波管（CRT）、電子放大系統(tǒng)、掃描觸發(fā)系統(tǒng)、電源）、電子放大系統(tǒng)、掃描觸發(fā)系統(tǒng)、電源 A1：第一陽極：第一陽極G：控制柵極：控制柵極K：陰極：陰極F：燈絲：燈絲G：對應亮度旋鈕：對應亮度旋鈕A2：第二陽極：第二陽極K G A1 A2共同完成聚焦共同完成聚焦X：水平：水平偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)板Y：豎直偏轉(zhuǎn)板：豎直偏轉(zhuǎn)板熒光屏熒光屏電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏豎直放大器、水平放大器豎直放大器、水平放大器掃描發(fā)生器、觸

3、發(fā)電路掃描發(fā)生器、觸發(fā)電路作用：在偏轉(zhuǎn)板上加足夠的電壓，使電子束獲得明顯偏移；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行放大對較弱的被測信號進行放大掃描發(fā)生器作用：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃掃描發(fā)生器作用：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃 描信號描信號觸發(fā)電路作用：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（觸發(fā)電路作用：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；當示波器處于方式時，掃描發(fā)生器始終有掃描信號輸出；當示波器處于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)

4、生掃描信號。一般對應：才能產(chǎn)生掃描信號。一般對應：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)生外觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由外部輸入信號產(chǎn)生只在豎直偏轉(zhuǎn)板上只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形加正弦電壓的情形只在水平偏只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓鋸齒波電壓的情形的情形示波器顯示正弦波原理圖示波器顯示正弦波原理圖波形顯示原理演示波形顯示原理演示2、示波器面板控制件的作用簡介、示波器面板控制件的作用簡介亮度：軌跡亮度：軌跡亮度調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)電源開關(guān)電源開關(guān)電源指示燈電源指示燈聚焦：軌跡聚焦：軌跡清晰度調(diào)

5、節(jié)清晰度調(diào)節(jié)熒光屏熒光屏 校準信號校準信號CH1或或CH2：被測信號輸入端口：被測信號輸入端口注意雙通道被測信號耦合方式被測信號耦合方式AC：交流輸入：交流輸入DC：直流輸入直流輸入GND：輸入零信號輸入零信號垂直位移垂直位移水平位移水平位移被測信號輸入被測信號輸入ALT：兩個通道：兩個通道交替顯示交替顯示通道工作方式選擇通道工作方式選擇CH1或或CH2：1或或2單獨顯示單獨顯示CHOP：兩個通：兩個通道斷續(xù)顯示道斷續(xù)顯示ADD：顯示兩個：顯示兩個通道信號幅度的通道信號幅度的代數(shù)和或差代數(shù)和或差通道通道2極極性轉(zhuǎn)換性轉(zhuǎn)換電壓衰減及掃描速率電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)垂

6、直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示靈敏度，指示垂直方向每格垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值的偏轉(zhuǎn)電壓值VIRIABLE：連續(xù)調(diào)：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描：調(diào)節(jié)掃描速率，指示水平方向速率，指示水平方向每格的掃描時間每格的掃描時間X-Y工作方式：工作方式：CH1輸入輸入x軸信號軸信號VIRIABLE PLEE5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率描速率掃描方式選擇掃描方式選擇自動（自動（AUTO)：掃：掃描發(fā)生器自動工作描發(fā)生器自動工作常態(tài)（常態(tài)（NORM)單次（單次（SINGLE)被觸發(fā)或準被觸發(fā)或準備指示燈備指示燈電平（電平（LEVEL）：）：調(diào)節(jié)被測信號在某調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)掃

7、描一電平觸發(fā)掃描觸發(fā)方式選擇觸發(fā)方式選擇選擇觸發(fā)源信號選擇觸發(fā)源信號內(nèi)：內(nèi)：CH1 CH2外：外：LINE EXT觸發(fā)極性選擇：觸發(fā)極性選擇：選擇上升或下降選擇上升或下降沿觸發(fā)掃描沿觸發(fā)掃描接地接地外觸發(fā)輸入外觸發(fā)輸入CH1或或CH2選擇：選擇：“交替交替”或或“斷續(xù)斷續(xù)”工作方式時，選擇工作方式時，選擇頻率低的通道觸發(fā)頻率低的通道觸發(fā)單蹤顯示時，任選單蹤顯示時，任選其一，觸發(fā)信號均其一，觸發(fā)信號均來自于被顯示通道來自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號選擇觸發(fā)信號耦合方式：耦合方式：AC/DC TV30：CH1輸出31：電源插座32：電源設(shè)置33：保險絲座3、函數(shù)信號發(fā)生器簡介、函數(shù)信號發(fā)生器簡介本實驗

8、所用函數(shù)信號發(fā)生器可以輸出頻率在本實驗所用函數(shù)信號發(fā)生器可以輸出頻率在0.2Hz-2MHz的正弦波、三角波、方波信號。的正弦波、三角波、方波信號。面板主要控制件的作用：面板主要控制件的作用：電源開關(guān)電源開關(guān)頻率顯示頻率顯示幅度顯示幅度顯示波形選擇波形選擇頻率范頻率范圍選擇圍選擇頻率微調(diào)頻率微調(diào)幅度衰減幅度衰減幅度微調(diào)幅度微調(diào)函數(shù)信函數(shù)信號輸出號輸出AC常態(tài)常態(tài)觸發(fā)耦合方式觸發(fā)耦合方式（COUPL ING）順時針旋足順時針旋足微調(diào)（微調(diào)（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源觸發(fā)源（TRIGGER SOURCE）0.1V(X)電壓衰減電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（掃描速率（SEC/D

9、IV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE）觸發(fā)極性（觸發(fā)極性（SLOPE）居中居中位移（三只）位移（三只）（POSITION）自動自動掃描方式掃描方式（SWEEP MODE）居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ）DC輸入耦合輸入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV）作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱4、測量前示波器面板控件的位置、測量前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)1、觀察波形、觀察波形打開信號發(fā)生器電打開信號發(fā)生器電源開關(guān)，將其輸出源開關(guān)，將其輸出接接CH1。調(diào)節(jié)信號。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率發(fā)生器

10、的輸出頻率和電壓，調(diào)節(jié)示波和電壓，調(diào)節(jié)示波器器CH1通道偏轉(zhuǎn)因通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)、掃描速率、電數(shù)、掃描速率、電平等，使示波器顯平等，使示波器顯示穩(wěn)定的波形。觀示穩(wěn)定的波形。觀察并畫出示波器上察并畫出示波器上的波形。的波形。2、測量正弦信號電壓與周期、測量正弦信號電壓與周期 調(diào)好信號發(fā)生器的輸出信號，選擇示波器調(diào)好信號發(fā)生器的輸出信號，選擇示波器CH1通道合通道合適的偏轉(zhuǎn)因數(shù)、選擇合適的掃描速率值，使屏上刻度范圍適的偏轉(zhuǎn)因數(shù)、選擇合適的掃描速率值，使屏上刻度范圍內(nèi)出現(xiàn)完整波形，將實驗數(shù)據(jù)記錄入下表內(nèi)出現(xiàn)完整波形，將實驗數(shù)據(jù)記錄入下表信號發(fā)生器信號發(fā)生器示波器示波器頻率頻率（HzHz）電壓示數(shù)電壓示數(shù)（

11、V V）偏轉(zhuǎn)因數(shù)偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V/(V/格格) )Y( (格格) )掃描速率掃描速率（s/s/格）格）X( (格格) )例例: 幅度測量讀數(shù)幅度測量讀數(shù)偏轉(zhuǎn)因數(shù)：偏轉(zhuǎn)因數(shù)：1V/格；格；測量原理測量原理YUpp偏轉(zhuǎn)因數(shù)偏轉(zhuǎn)因數(shù) XT時基因數(shù)時基因數(shù)周期測量讀數(shù)周期測量讀數(shù)掃描時因數(shù)：掃描時因數(shù)：1ms；峰峰值垂直距離：峰峰值垂直距離：4.02格格一個波長的水平距離：一個波長的水平距離：5.10/31.70格格 將信號分別輸入將信號分別輸入CH1和和CH2通道，掃描速率旋鈕置通道，掃描速率旋鈕置X-Y（逆時針到底），調(diào)節(jié)信號幅度或改變通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)，使圖（逆時針到底），調(diào)節(jié)信號幅度或改變通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)，

12、使圖形不超出熒光屏視場，觀察李薩如圖形不超出熒光屏視場，觀察李薩如圖 3、測量信號的頻率、測量信號的頻率 兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率fx與與fy 成簡單的成簡單的整數(shù)比，合成的軌跡是封閉的穩(wěn)定幾何圖形，稱為李薩如圖整數(shù)比，合成的軌跡是封閉的穩(wěn)定幾何圖形，稱為李薩如圖 測量原理測量原理yxyxfnnf 調(diào)出調(diào)出 =1:1、1:2、2:3、3:4的李薩如圖形，的李薩如圖形，在下表中描下李薩如圖形并記下相應在下表中描下李薩如圖形并記下相應CH2通道信號的頻率通道信號的頻率fy yxxynnff:nx2，ny3nx3，ny4nx：ny1:11:11:21:

13、22:32:33:43:4李薩如圖形李薩如圖形nxnyfy(Hz)fx(Hz)（待測）（待測）)4, 3, 2, 1( ifnnfyixiyixi4、觀察、觀察“拍拍”現(xiàn)象現(xiàn)象 兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率f1與與f2 的差值遠小的差值遠小于于f1、f2，合成振動的振幅隨時間緩慢的呈周期性變化，這種，合成振動的振幅隨時間緩慢的呈周期性變化，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為“拍拍” “拍拍”頻：頻： 321fff 垂直方式選垂直方式選ADD，通道，通道2極性選極性選NORM，掃描速率調(diào)到，掃描速率調(diào)到合適值，調(diào)可調(diào)標準信號源信號頻率，使屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的合適值，調(diào)可調(diào)標準

14、信號源信號頻率，使屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的“拍拍”波形，觀察波形，觀察 “拍拍”現(xiàn)象。現(xiàn)象。 測信號電壓和周期時，一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)和測信號電壓和周期時，一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)和掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足（校正位置）。掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足（校正位置）。示波器面板控制件的作用簡介示波器面板控制件的作用簡介亮度：軌跡亮度：軌跡亮度調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)電源開關(guān)電源開關(guān)電源指示燈電源指示燈聚焦：軌跡聚焦：軌跡清晰度調(diào)節(jié)清晰度調(diào)節(jié)熒光屏熒光屏 校準信號校準信號CH1或或CH2：被測信號輸入端口：被測信號輸入端口注意雙通道被測信號耦合方式被測信號耦合方式AC：交流輸入：交流輸入DC：直流輸入直流輸入G

15、ND：輸入零信號輸入零信號垂直位移垂直位移水平位移水平位移被測信號輸入被測信號輸入ALT：兩個通道：兩個通道交替顯示交替顯示通道工作方式選擇通道工作方式選擇CH1或或CH2：1或或2單獨顯示單獨顯示CHOP：兩個通：兩個通道斷續(xù)顯示道斷續(xù)顯示ADD：顯示兩個：顯示兩個通道信號幅度的通道信號幅度的代數(shù)和或差代數(shù)和或差通道通道2極極性轉(zhuǎn)換性轉(zhuǎn)換電壓衰減及掃描速率電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示靈敏度，指示垂直方向每格垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值的偏轉(zhuǎn)電壓值VIRIABLE：連續(xù)調(diào)：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描：調(diào)節(jié)掃描速率，指

16、示水平方向速率，指示水平方向每格的掃描時間每格的掃描時間X-Y工作方式：工作方式：CH1輸入輸入x軸信號軸信號VIRIABLE PLEE5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率描速率掃描方式選擇掃描方式選擇自動（自動（AUTO)：掃：掃描發(fā)生器自動工作描發(fā)生器自動工作常態(tài)（常態(tài)（NORM)單次（單次（SINGLE)被觸發(fā)或準被觸發(fā)或準備指示燈備指示燈電平（電平（LEVEL）：）：調(diào)節(jié)被測信號在某調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)掃描一電平觸發(fā)掃描觸發(fā)方式選擇觸發(fā)方式選擇選擇觸發(fā)源信號選擇觸發(fā)源信號內(nèi)：內(nèi)：CH1 CH2外：外：LINE EXT觸發(fā)極性選擇：觸發(fā)極性選擇：選擇上升或下降選擇上升或下降沿觸發(fā)掃描沿觸

17、發(fā)掃描接地接地外觸發(fā)輸入外觸發(fā)輸入CH1或或CH2選擇：選擇：“交替交替”或或“斷續(xù)斷續(xù)”工作方式時，選擇工作方式時，選擇頻率低的通道觸發(fā)頻率低的通道觸發(fā)單蹤顯示時，任選單蹤顯示時，任選其一，觸發(fā)信號均其一，觸發(fā)信號均來自于被顯示通道來自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號選擇觸發(fā)信號耦合方式：耦合方式：AC/DC TVAC常態(tài)常態(tài)觸發(fā)耦合方式觸發(fā)耦合方式（COUPL ING）順時針旋足順時針旋足微調(diào)（微調(diào)（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源觸發(fā)源（TRIGGER SOURCE）0.1V(X)電壓衰減電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（掃描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE

18、）觸發(fā)極性（觸發(fā)極性（SLOPE）居中居中位移（三只）位移（三只）（POSITION）自動自動掃描方式掃描方式（SWEEP MODE）居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ）DC輸入耦合輸入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV）作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱測量前示波器面板控件的位置測量前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)垂直位移垂直位移水平位移水平位移電壓衰減及掃描速率電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示靈敏度，指示垂直方向每格垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值的偏轉(zhuǎn)電壓值

19、VIRIABLE：連續(xù)調(diào)：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描：調(diào)節(jié)掃描速率，指示水平方向速率，指示水平方向每格的掃描時間每格的掃描時間X-Y工作方式：工作方式：CH1輸入輸入x軸信號軸信號VIRIABLE PLEE5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率描速率垂直靈敏度和水平掃描速率垂直靈敏度和水平掃描速率垂直靈敏度選擇開關(guān)垂直靈敏度選擇開關(guān)又稱又稱Y Y軸靈敏度步進開關(guān)，軸靈敏度步進開關(guān)，簡稱簡稱V/divV/div，它的作用是步進式調(diào)節(jié)屏幕上信號波，它的作用是步進式調(diào)節(jié)屏幕上信號波形的幅度。形的幅度。垂直靈敏度微調(diào)旋鈕垂直靈敏度微調(diào)旋鈕的作用是連續(xù)調(diào)節(jié)屏幕上的作用是連續(xù)調(diào)

20、節(jié)屏幕上信號波形的幅度。信號波形的幅度。水平掃描速率選擇開關(guān)水平掃描速率選擇開關(guān)又稱又稱X X軸掃描速率步進開軸掃描速率步進開關(guān)，簡稱關(guān)，簡稱t/divt/div開關(guān)，它的作用是步進式調(diào)節(jié)屏幕開關(guān)，它的作用是步進式調(diào)節(jié)屏幕上信號波形在水平方向的寬度。上信號波形在水平方向的寬度。水平掃描速度微調(diào)旋鈕水平掃描速度微調(diào)旋鈕的作用是連續(xù)調(diào)節(jié)屏的作用是連續(xù)調(diào)節(jié)屏幕上信號波形在水平方向的寬度。幕上信號波形在水平方向的寬度。示波器面板控制件的作用簡介示波器面板控制件的作用簡介亮度：軌跡亮度：軌跡亮度調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)電壓衰減及掃描速率電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示靈敏度

21、，指示垂直方向每格垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值的偏轉(zhuǎn)電壓值VIRIABLE：連續(xù)調(diào)：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描：調(diào)節(jié)掃描速率，指示水平方向速率，指示水平方向每格的掃描時間每格的掃描時間X-Y工作方式：工作方式：CH1輸入輸入x軸信號軸信號VIRIABLE PLEE5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率描速率示波器的應用示波器的應用示波器是時域測量儀器，可以用來觀測信號波形，示波器是時域測量儀器，可以用來觀測信號波形，測量測量電壓、頻率、相位、時間、調(diào)制系數(shù)電壓、頻率、相位、時間、調(diào)制系數(shù)等物理等物理量。量。（一）測量電壓（一）測量電壓（1 1）測量原理）測量原理 PPy

22、yVhDk被測交流電壓值（峰被測交流電壓值（峰- -峰值）峰值）波峰和波谷波峰和波谷的高度的高度垂直靈敏度垂直靈敏度探頭衰減系數(shù)探頭衰減系數(shù)1 1、測量交流電壓、測量交流電壓測量交流電壓測量交流電壓（2 2）測量方法）測量方法 垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位置；接入待測信號；置；接入待測信號；輸入耦合開關(guān)置于輸入耦合開關(guān)置于“AC”AC” ；調(diào)節(jié)掃描速度使波形穩(wěn)定顯示；調(diào)節(jié)掃描速度使波形穩(wěn)定顯示；調(diào)節(jié)垂直靈敏度開關(guān)；讀出被測交流電調(diào)節(jié)垂直靈敏度開關(guān)；讀出被測交流電壓波峰和波谷的高度；計算被測交流電壓波峰和波谷的高度；計算被測交流電壓的峰壓的峰- -峰值。峰值。

23、 用示波器測量交流電壓用示波器測量交流電壓例例 示波器正弦電壓如圖所示，示波器正弦電壓如圖所示，h=8cmh=8cm、V/cmV/cm、若若K=1K=1：1 1，求被測正弦信號的峰，求被測正弦信號的峰- -峰值和有效峰值和有效值。值。0.51251025010050255VmVV/div零 電 平 線顯 示 波 形（ 交 流 電 壓 ）8 1 1 8VP PyVh D k 82.32 2 2 2 2PP PVVVV（一）測量電壓（一）測量電壓（1 1）測量原理）測量原理 利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線偏離時間基線（零偏離時間基線（零電平線）的高度電平線）的高度與被

24、測電壓的大小成正比的關(guān)系進行與被測電壓的大小成正比的關(guān)系進行的。的。DCyVhDkV VDCDC為被測直流電壓值，為被測直流電壓值，h h為被測直流信號線的電壓偏為被測直流信號線的電壓偏離零電平線的高度；離零電平線的高度； D Dy y 為示波器的垂直靈敏度，為示波器的垂直靈敏度， k k為探頭衰減系數(shù)。為探頭衰減系數(shù)。2 2、測量直流電壓、測量直流電壓（2 2）測量方法）測量方法1 1）將示波器的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位置（）將示波器的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位置（CALCAL）。）。2 2）將待測信號送至示波器的垂直輸入端。）將待測信號送至示波器的垂直輸入端。3 3）確定零電

25、平線。）確定零電平線。4 4）將示波器的輸入耦合開關(guān)撥向）將示波器的輸入耦合開關(guān)撥向“DC”DC”檔，確定直檔，確定直流電壓的極性。流電壓的極性。5 5）讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離）讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離h h。6 6）計算被測直流電壓值。）計算被測直流電壓值。 2 2、測量直流電壓、測量直流電壓用示波器測量直流電壓用示波器測量直流電壓例例 示波器測直流電壓及垂直靈敏度開關(guān)示意示波器測直流電壓及垂直靈敏度開關(guān)示意圖如圖所示，圖如圖所示，h h=4cm=4cm、V/cmV/cm、若、若k k=10=10：1 1，求被測直流電壓值。求被測直流電壓值。 40.5 1020DCyV

26、hDk(V)0.51251025010050255VmVV/div零電平線顯示波形（直流電壓）（一）測量電壓（一）測量電壓3 3、測量含有直流成分的交流信號、測量含有直流成分的交流信號u(t)AB0t圖320含有直流成分的正弦交流信號波形左圖為左圖為含有直流成含有直流成分的正弦交流電壓分的正弦交流電壓波形波形，在測量時，在測量時，既要測出直流成分既要測出直流成分的大小，又要測出的大小，又要測出交流電壓的大小交流電壓的大?。ㄕ穹担＃ㄕ穹担?。測量含有直流成分的交流信號測量含有直流成分的交流信號測量步驟如下：測量步驟如下：按照交流電壓的上述測量方法進行測量，振幅按照交流電壓的上述測量方法進行測

27、量，振幅值值U Um=m=U Up-p/2p-p/2。1 1）、測量交流電壓振幅值）、測量交流電壓振幅值測量含有直流成分的交流信號測量含有直流成分的交流信號測量步驟如下：測量步驟如下：首先首先選用選用ACAC耦合方式耦合方式，調(diào)整有關(guān)旋鈕得到正弦電壓，調(diào)整有關(guān)旋鈕得到正弦電壓的穩(wěn)定波形，的穩(wěn)定波形，選正弦波形的正峰點（或負峰點）作為選正弦波形的正峰點（或負峰點）作為零電平的假定位置。零電平的假定位置。2 2）、測量直流成分的大?。?、測量直流成分的大小然后保持偏轉(zhuǎn)因數(shù)然后保持偏轉(zhuǎn)因數(shù)S S及其微調(diào)旋鈕不變，及其微調(diào)旋鈕不變，選用選用DCDC耦耦合方式得到發(fā)生跳變的波形，由此合方式得到發(fā)生跳變的波

28、形，由此確定出正峰點（或確定出正峰點（或負峰點）的跳變距離（設(shè)為負峰點）的跳變距離（設(shè)為H H），直流成分的大小等），直流成分的大小等于于H H與與S S的乘積。的乘積。（二）用示波器測量時間（二）用示波器測量時間1 1、測量周期、測量周期（1 1）測量原理）測量原理被測交流信號的周期被測交流信號的周期: :/xxTxDkx x為被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占距為被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占距離；離； Dx Dx 為示波器的掃描速度；為示波器的掃描速度；KxKx為為X X軸擴展倍率。軸擴展倍率。周期的倒數(shù)即為頻率。周期的倒數(shù)即為頻率。 用示波器測量時間用示波器測量時間

29、例例 熒光屏上的波形如圖所示，信號一周期熒光屏上的波形如圖所示，信號一周期7cm7cm，掃，掃描速度開關(guān)置于描速度開關(guān)置于“10ms/cm”10ms/cm”位置，掃描擴展置于位置，掃描擴展置于“拉出拉出10”10”位置，求被測信號的周期。位置，求被測信號的周期。 0.20.5121010010110050Smst/div55nsx（三）用示波器測量相位差（三）用示波器測量相位差將欲測量的兩個信號將欲測量的兩個信號A A和和B B分別接到示波器的兩個分別接到示波器的兩個輸入通道。輸入通道。利用熒光屏上的坐標測出信號的一個周期在水平利用熒光屏上的坐標測出信號的一個周期在水平方向上所占的長度。方向上

30、所占的長度。再測量兩波形上對應點之間的水平距離再測量兩波形上對應點之間的水平距離x x，則兩信，則兩信號的相位差為號的相位差為 o360Txx用示波器測量相位差實例用示波器測量相位差實例ABCu1(t)u2(t) 直線掃描法測量相位差圖直線掃描法測量相位差圖測出測出ABAB、ACAC長度，計算相位差：長度，計算相位差：360ACAB式中，式中，ABAB、ACAC的單位為的單位為“cm”cm”或或“div”div”；為兩個信號為兩個信號的相位差，單位為度的相位差，單位為度“”。（四）用示波器測量頻率（四）用示波器測量頻率1 1、周期法、周期法 周期法測量時，周期法測量時，根據(jù)周期、頻率之間的關(guān)系

31、根據(jù)周期、頻率之間的關(guān)系，首先測量，首先測量出周期，然后再換算出被測信號的頻率。為了減小測量誤差，出周期，然后再換算出被測信號的頻率。為了減小測量誤差，可采用多個周期測量求平均的方法測量周期。可采用多個周期測量求平均的方法測量周期。2 2、李沙育圖形法、李沙育圖形法 李沙育圖形法測量頻率時，李沙育圖形法測量頻率時，示波器工作于示波器工作于X-YX-Y方式下方式下，頻，頻率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個輸入端，率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個輸入端，調(diào)節(jié)已知信號的頻率，使熒光屏上得到李沙育圖形，由此可調(diào)節(jié)已知信號的頻率，使熒光屏上得到李沙育圖形，由此可測出被測信號的頻率。

32、測出被測信號的頻率。 用示波器測量頻率周期法實例用示波器測量頻率周期法實例1 1、周期法、周期法實例波形圖實例波形圖AB 例例 已知示波器時基因數(shù)為已知示波器時基因數(shù)為2ms/div2ms/div，掃速擴展，掃速擴展為為1010，求圖，求圖4-264-26所示的被測信號的頻率是多少？所示的被測信號的頻率是多少？ms8 . 0104ms/div2div164xKLDTf=1/T=1/0.8ms=1.25kHz被測信號周期為：被測信號周期為：被測信號頻率為：被測信號頻率為：用示波器測量頻率李沙育圖形用示波器測量頻率李沙育圖形法法2 2、李沙育圖形法、李沙育圖形法 示波器工作于示波器工作于X-YX-

33、Y方式時，方式時，X X、Y Y兩信號對電子束的作兩信號對電子束的作用時間總是相等的，而且用時間總是相等的，而且X X、Y Y信號分別確定的是電子束水信號分別確定的是電子束水平、垂直方向的位移，所以信號頻率越高，波形經(jīng)過垂直平、垂直方向的位移，所以信號頻率越高，波形經(jīng)過垂直線、水平線的次數(shù)越多（如正弦波每個周期經(jīng)過兩次），線、水平線的次數(shù)越多（如正弦波每個周期經(jīng)過兩次），即垂直線、水平線與李沙育圖形的交點數(shù)分別與即垂直線、水平線與李沙育圖形的交點數(shù)分別與X X、Y Y信號信號頻率成正比。因此，李沙育圖形存在關(guān)系：頻率成正比。因此，李沙育圖形存在關(guān)系：VHxyNNff測量頻率李沙育圖形法實例測量

34、頻率李沙育圖形法實例解：分別在李沙育圖形上畫出垂直線和水平線，則解：分別在李沙育圖形上畫出垂直線和水平線，則N NH=2H=2、N NV=6V=6，或或N NH=1H=1、N NV=3V=3。注意必須在交點數(shù)最多的位置畫線。由式。注意必須在交點數(shù)最多的位置畫線。由式（4-74-7）得：）得：如圖所示的李沙育圖形，已知如圖所示的李沙育圖形，已知X X信號頻率為信號頻率為6MHz6MHz，問，問Y Y信號的頻率是多少？信號的頻率是多少？李沙育圖形李沙育圖形2MHz62MHz6VHxyNNff當示波器用于顯示被測信號波形時，當示波器用于顯示被測信號波形時，X X放大器的放大器的輸入信號是掃描電壓。輸

35、入信號是掃描電壓。當示波器工作在當示波器工作在“X-Y”X-Y”方式時，方式時，輸入信號是外加輸入信號是外加的的X X信號。信號。AC常態(tài)常態(tài)觸發(fā)耦合方式觸發(fā)耦合方式（COUPL ING）順時針旋足順時針旋足微調(diào)（微調(diào)（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源觸發(fā)源（TRIGGER SOURCE）0.1V(X)電壓衰減電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（掃描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE）觸發(fā)極性（觸發(fā)極性（SLOPE）居中居中位移（三只）位移（三只）（POSITION）自動自動掃描方式掃描方式（SWEEP MODE）居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ）DC輸入耦合

36、輸入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV）作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱測量前示波器面板控件的位置測量前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)注意：測量時對控件進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)（四）示波器的校準（四）示波器的校準 示波器上有內(nèi)部校準源，產(chǎn)生頻率示波器上有內(nèi)部校準源，產(chǎn)生頻率1KHz1KHz，峰峰值，峰峰值0.5V0.5V的方波。面板上有兩個校準端口，一個是校準的方波。面板上有兩個校準端口，一個是校準信號輸出，一個是地。校準時，探頭接校準端口，信號輸出，一個是地。校準時，探頭接校準端口，并且把地相連，按并且把地相連，按autoscale

37、autoscale，看方波是否準確平，看方波是否準確平滑。測試前要校準一下，這樣可以提高測試結(jié)果的滑。測試前要校準一下，這樣可以提高測試結(jié)果的精確度。精確度。(五）通用示波器的面板控制件五）通用示波器的面板控制件（1 1）CHCH1 1（X X）通道）通道1 1：垂直輸入端。：垂直輸入端。 （2 2）CHCH2 2（Y Y）通道）通道2 2：垂直輸入端。：垂直輸入端。 （3 3）VOLTS/DIVVOLTS/DIV輸入衰減器。輸入衰減器。 （4 4）VERT MODEVERT MODE：垂直方式選擇開關(guān)。：垂直方式選擇開關(guān)。 （5 5）SOURCESOURCE觸發(fā)源選擇開關(guān)。觸發(fā)源選擇開關(guān)。

38、（6 6）COUPLINGCOUPLING觸發(fā)信號耦合方式開關(guān)。觸發(fā)信號耦合方式開關(guān)。 （7 7）TIME/DIVTIME/DIV掃描時間選擇開關(guān)。掃描時間選擇開關(guān)。 (五）通用示波器的面板控制件五）通用示波器的面板控制件（8 8）SWEEP MODESWEEP MODE掃描方式選擇開關(guān)。掃描方式選擇開關(guān)。 （9 9）EXT TRIGEXT TRIG和和EXT HOREXT HOR外觸發(fā)和外水平外觸發(fā)和外水平共用輸入端。共用輸入端。 （1010）LEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFF觸發(fā)電平和釋抑時觸發(fā)電平和釋抑時間雙重控制旋鈕。間雙重控制旋鈕。 （1111）X-YX-Y方式

39、。方式。 問題及解決問題1及解決問題2及解決問題3及解決問題4及解決問題5及解決問題6及解決波和波形 隨時間變化的模式稱為波，聲波、腦電波、海浪、電壓波形都是波 波形能夠揭示信號的許多特性 當看到波形的高度變化，則表示電壓值在變化 當看到的是平坦的水平線，則表示在一段時間內(nèi)，信號沒有變化。 平直斜線表示線性變化，電壓以恒定的斜率上升或下降。 波形中的尖角指示的是突然的變更波的類型 大多數(shù)波都屬于如下類型： 正弦波正弦波 方波和矩形波方波和矩形波 三角波和鋸齒波三角波和鋸齒波 階躍波和脈沖波階躍波和脈沖波 噪聲波噪聲波 復雜波復雜波 還有很多波是上述波形的組合常見波形參數(shù) 頻率和周期頻率和周期

40、幅度與相位幅度與相位波的常見參數(shù) 周期周期 頻率頻率 峰峰- -峰值峰值 平均值平均值 周期均值周期均值 均方根值均方根值 周期均方值周期均方值 上升時間上升時間 下降時間下降時間 相位差相位差什么是示波器 示波器是形象地顯示信號隨時間變化波形地儀器，是一種綜合的信號特性測試儀，是電子測量儀器的基本種類。 示波器的用途： 電壓表，電流表，功率計 頻率計，相位計 脈沖特性，阻尼振蕩 示波器的應用： 電子，電力，電工 壓力，振動，聲，光，熱，磁示波器的組成 水平系統(tǒng)水平系統(tǒng) 垂直系統(tǒng)垂直系統(tǒng) 掃描系統(tǒng)掃描系統(tǒng) 觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)示波器的類型 模擬示波器 模擬數(shù)字混合示波器 數(shù)字示波

41、器 數(shù)字熒光示波器 取樣示波器示波器的刻度刻度格線刻度格線垂直刻度垂直刻度水平刻度水平刻度觸發(fā)電平觸發(fā)電平TDS1002示波器的基本介紹示波器的基本介紹 一般功能介紹 示波器的功能 基本操作一般功能 上下文相關(guān)幫助系統(tǒng) 黑白LCD顯示 可選的20MHz帶寬限制 自動設(shè)置菜單 探頭檢查向?qū)?光標帶有讀數(shù) 觸發(fā)頻率讀數(shù) 11種自動測量 波形平均和峰值檢測 雙時基 每個通道2500點記錄長度 數(shù)學快速傅立葉變換（FFT） 脈沖寬度出發(fā)能力 帶可選行觸發(fā)的視頻觸發(fā)能力 外部觸發(fā) 設(shè)置和波形儲存 變量持續(xù)顯示 可選通信擴充模塊 十種用戶可自選語言的用戶界面TDS1002數(shù)字存儲示波器具有雙通道雙通道，60M帶寬，1.0GS/s的取樣速率，采用黑白黑白顯示屏。示波器不同功能及其彼此關(guān)系的模塊圖 TDS1002示波器前面板示意圖顯示屏幕說明w 顯示圖標表示采集模式。w 觸發(fā)狀態(tài)顯示如下。w 使用標記顯示水平觸發(fā)位置。旋轉(zhuǎn)“水平位置”旋鈕調(diào)整標記位置。w 用讀數(shù)顯示中心刻度線的時間，觸發(fā)時間為零。w 使用標記顯示“邊沿”脈沖寬度觸發(fā)電平，或