大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告——示波器的使用

1、大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào) 告 示波器的使用篇一：大物 實(shí)驗(yàn)示波器的使用 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二十三 示波器的使用班級(jí) 自動(dòng)化 153 班姓名 廖俊智學(xué)號(hào)6101215073日期2016 3.21指導(dǎo)老師 代國(guó)紅【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會(huì)正確使用示波器。2、掌握用示波器 觀察各種電信號(hào)波形、 測(cè)量電壓和頻率的方法。3、掌握 觀察利薩如圖形的方法，并能用利薩如圖形測(cè)量未知正弦信號(hào)的頻率?！緦?shí)驗(yàn)儀 器】固緯 GOS-620 型雙蹤示波器一臺(tái)，GFG-809 型信號(hào) 發(fā)生器兩臺(tái)， 連線若干。【實(shí)驗(yàn)原理】示波器是利用示波管內(nèi) 電子束在 電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的偏 轉(zhuǎn)，顯示電壓信號(hào)隨 時(shí)間變化波形的一

2、種電子觀測(cè)儀 器。在各行各 業(yè)與各個(gè)研究 領(lǐng)域都有著廣泛的 應(yīng)用。其基本 結(jié)構(gòu)與工作原理如下1、示波器的基本 結(jié)構(gòu)與顯示波形的基本原理本次實(shí)驗(yàn)使用的是臺(tái)灣固 緯公司生產(chǎn)的通用雙蹤示波器?；窘Y(jié)構(gòu)大致可分 為示波管（CRT）、掃描同步系 統(tǒng)、放大與衰減系 統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個(gè)部分。 “示波管（ CRT）”是示波器的核心部件如 圖 1 所示的?？?細(xì)分為電子槍?zhuān)D(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分。1）電子槍電子槍包括燈 絲 F，陰極 K，控制 柵極 G，第一陽(yáng)極 A1，第二陽(yáng)極 A2 等。陰極被燈 絲加熱后，可沿 軸向發(fā)射電子。并在 熒光屏上 顯現(xiàn)一個(gè)清晰的小 圓點(diǎn)。2）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對(duì)互相垂直的金屬偏 轉(zhuǎn)

3、板 x 和 y 組成，分別控制電子束在水平方向和 豎直方向的偏 轉(zhuǎn)。從電子槍射出的 電子束若不受橫向 電場(chǎng)的作用，將沿 軸線前進(jìn)并在熒光屏的中心呈 現(xiàn)靜止的光點(diǎn)。若受到橫向 電場(chǎng)的作用，電子束的運(yùn) 動(dòng)方向就會(huì)偏離 軸線，F(xiàn) 燈絲，K 陰極， G 控制柵極， A1、 A2 第一、第二陽(yáng)極，Y、 X 豎直、水平偏 轉(zhuǎn)板圖 1 示波管 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖屏上光點(diǎn)的位置就會(huì)移 動(dòng) 。 x 偏轉(zhuǎn)板之間的橫向 電場(chǎng)用來(lái)控制光點(diǎn)在水平方向的位移， y 偏轉(zhuǎn)板用來(lái)控制光點(diǎn)在 豎直方向的位移。如果兩 對(duì)偏轉(zhuǎn)板都加上 電場(chǎng)，則光點(diǎn)在二者的共同控制下，將在 熒光屏平面二 維方向上 發(fā)生位移。3）熒光屏熒光屏的作用是將電子束轟

4、擊點(diǎn)的軌跡顯示出來(lái)以供 觀測(cè)。4）顯示波形的原理圖2 圖 3 圖 4在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交 變正弦電壓，可看到一條 豎直的亮 線，如圖 3 所示。在水平偏 轉(zhuǎn)板上加 “鋸齒 波電壓 ”掃描 電壓，使熒光屏上的亮點(diǎn)沿水平方向拉開(kāi)。 電子的運(yùn) 動(dòng)是兩相互相垂直運(yùn) 動(dòng)的合成。當(dāng) 鋸齒波電壓與正弦 電壓的變化周期相等 時(shí)，在熒光屏上將 顯示出一個(gè)穩(wěn)定的正弦 電壓波形圖如圖 4 所示。當(dāng)波形信號(hào)的 頻率等于 鋸齒波頻率的整數(shù)倍 時(shí)，熒光屏上將呈 現(xiàn)整數(shù)個(gè)完整而 穩(wěn)定的被 測(cè)信號(hào)的波形，當(dāng)兩者不成整數(shù)倍時(shí)，對(duì)于被測(cè)信號(hào)來(lái) 說(shuō)，每次 掃描的起點(diǎn)都不會(huì)相同，結(jié)果造成波形在水平方向上不斷的移動(dòng)。為 了消除 這一現(xiàn)

5、象，必 須使被測(cè)信號(hào)的起點(diǎn)與 掃描電壓的起點(diǎn)保持 “同步 ”，這 一功能由機(jī)內(nèi)“觸發(fā)同步 ”電路來(lái)完成。2、利用利 薩如圖測(cè)正弦電壓的頻率基本原理通過(guò)觀察熒光屏上利 薩如圖形進(jìn)行頻率對(duì)比的方法稱(chēng)之 為利薩如圖形法。此法于 1855 年由利薩如所證明。將被 測(cè)正弦信號(hào) fy 加到 y 偏轉(zhuǎn)板，將參考正弦信號(hào) fx 加到 x 偏轉(zhuǎn)板，當(dāng)兩者的 頻率之比 fyfx 是整數(shù)時(shí)，在熒光屏上將出 現(xiàn)利薩如圖。圖 5 給出了幾種不同 頻率比的利 薩如圖形。判斷兩個(gè) 電壓信號(hào)頻率比的條件是屏上出 現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動(dòng)，方法是 對(duì)穩(wěn)定不動(dòng)的圖形分別做水平直 線和豎直直線與圖形相切，設(shè)水平線上的切點(diǎn)數(shù)最多 為

6、NX，豎直線上的切點(diǎn)數(shù)最多 為NY，則 fyfx?nx ny圖 5 利薩如圖圖 5 的第一個(gè) 圖形， nx?2， ny?4， Y 軸上的信號(hào) 頻率 fy 與 x 軸上的信號(hào) 頻率2fx 之比為，若 fx 已知， 則 fy 可求。 4【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步 驟】開(kāi)機(jī)前完成以下準(zhǔn) 備工作： 掃描微調(diào)、電壓靈敏度微 調(diào)置校準(zhǔn)檔（ 順時(shí)針 打死）、 掃描方式（置自 動(dòng)）、觸 發(fā)源選項(xiàng)（置 CH1 或 CH2）、耦合方式 (置 AC)；按壓電源按鈕預(yù)熱 3 分鐘。（ 2）初始化示波器面板 獲得 “點(diǎn)”：輝 度、聚焦、三個(gè)位置旋 鈕置于居中位置， 掃描靈敏度置于正交模式。（五居中一 歸零）；（ 3）順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)掃

7、描靈敏度 選扭置 0.2ms 檔獲取掃描線；（4）利用 CH1 觀察機(jī)內(nèi)方波校準(zhǔn)信號(hào)并作 為待測(cè)電信號(hào) 1，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板 給出的數(shù)據(jù) 記錄表格第一行；（5）分別利用 CH1 與 CH2 兩個(gè)通道 觀察左右兩個(gè)音 頻信號(hào)發(fā)生器提供的 10V1000Hz與15V2000Hz 的正弦交流信號(hào)，并作為待測(cè)電信號(hào) 2 與待測(cè)電信號(hào) 3，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù) 記錄表格第二行與第三行。（ 6）掃描靈敏度 選鈕置正交模式，按 壓下觸發(fā)交替旋 鈕，顯示模式置雙蹤模式 觀測(cè)不同頻率比的利 薩如圖形。（ 7）申請(qǐng)課堂考核， 歸整儀器結(jié)束實(shí)驗(yàn) ?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與 實(shí)驗(yàn)結(jié)果篇二： 實(shí)驗(yàn)報(bào) 告-示波器使用南

8、昌大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：學(xué)院：信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信 152學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 211 座位號(hào)： 42實(shí)驗(yàn)時(shí)間 ： 第 3 周星期一下午16 點(diǎn)開(kāi)始篇三：大物 實(shí)驗(yàn)示波器的使用 實(shí)驗(yàn)報(bào) 告實(shí)驗(yàn)二十三 示波器的使用班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 同組人日期【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解示波器的基本 結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會(huì)正確使用示波器。 2、掌握用示波器 觀察各種電信號(hào)波形、 測(cè)量電壓和頻率的方法。3、掌握 觀察利薩如圖形的方法，并能用利 薩如圖形測(cè)量未知正弦信號(hào)的 頻率。 【實(shí)驗(yàn)儀器】固緯 GOS-620 型雙蹤示波器一臺(tái)，GFG-809 型信號(hào) 發(fā)生器兩臺(tái)， 連線若干。【實(shí)驗(yàn)原理】示波器是利用示波管

9、內(nèi) 電子束在 電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的偏 轉(zhuǎn)，顯示電壓信號(hào)隨 時(shí)間變化波形的一種電子觀測(cè)儀 器。在各行各 業(yè)與各個(gè)研究 領(lǐng)域都有著廣泛的 應(yīng)用。其基本 結(jié)構(gòu)與工作原理如下1、示波器的基本 結(jié)構(gòu)與顯示波形的基本原理本次實(shí)驗(yàn)使用的是臺(tái)灣固 緯公司生產(chǎn)的通用雙蹤示波器。基本結(jié)構(gòu)大致可分 為示波管（CRT）、掃描同步系 統(tǒng)、放大與衰減系 統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個(gè)部分。 “示波管（ CRT）”是示波器的核心部件如 圖 1 所示的?？?細(xì)分為電子槍?zhuān)D(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分。1）電子槍電子槍包括燈 絲 F，陰極 K，控制 柵極 G，第一陽(yáng)極 A1，第二陽(yáng)極 A2 等。陰極被燈 絲加熱后，可沿 軸向發(fā)射電子。并在 熒光屏上 顯

10、現(xiàn)一個(gè)清晰的小 圓點(diǎn)。2）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對(duì)互相垂直的金屬偏 轉(zhuǎn)板 x 和 y 組成，分別控制電子束在水平方向和 豎直方向的偏 轉(zhuǎn)。從電子槍射出的 電子束若不受橫向 電場(chǎng)的作用，將沿 軸線前進(jìn)并在熒光屏的中心呈 現(xiàn)靜止的光點(diǎn)。若受到橫向 電場(chǎng)的作用， 電子束的運(yùn) 動(dòng)方向就會(huì)偏離 軸線，F(xiàn) 燈絲，K 陰極， G 控制柵極， A1、 A2 第一、第二陽(yáng)極，Y、 X 豎直、水平偏 轉(zhuǎn)板圖 1 示波管 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖屏上光點(diǎn)的位置就會(huì)移 動(dòng) 。 x 偏轉(zhuǎn)板之間的橫向 電場(chǎng)用來(lái)控制光點(diǎn)在水平方向的位移， y 偏轉(zhuǎn)板用來(lái)控制光點(diǎn)在 豎直方向的位移。如果兩 對(duì)偏轉(zhuǎn)板都加上 電場(chǎng)，則光點(diǎn)在二者的共同控制下，將在

11、 熒光屏平面二 維方向上 發(fā)生位移。3）熒光屏熒光屏的作用是將電子束轟擊點(diǎn)的軌跡顯示出來(lái)以供 觀測(cè)。4）顯示波形的原理圖2 圖 3 圖 4在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交 變正弦電壓，可看到一條 豎直的亮 線，如圖 3 所示。在水平偏 轉(zhuǎn)板上加 “鋸齒 波電壓 ”掃描 電壓，使熒光屏上的亮點(diǎn)沿水平方向拉開(kāi)。 電子的運(yùn) 動(dòng)是兩相互相垂直運(yùn) 動(dòng)的合成。當(dāng) 鋸齒波電壓與正弦 電壓的變化周期相等 時(shí)，在熒光屏上將 顯示出一個(gè)穩(wěn)定的正弦 電壓波形圖如圖 4 所示。當(dāng)波形信號(hào)的 頻率等于 鋸齒波頻率的整數(shù)倍 時(shí)，熒光屏上將呈 現(xiàn)整數(shù)個(gè)完整而 穩(wěn)定的被 測(cè)信號(hào)的波形，當(dāng)兩者不成整數(shù)倍時(shí)，對(duì)于被測(cè)信號(hào)來(lái) 說(shuō)，每次 掃描的

12、起點(diǎn)都不會(huì)相同，結(jié)果造成波形在水平方向上不斷的移動(dòng)。為 了消除 這一現(xiàn)象，必 須使被測(cè)信號(hào)的起點(diǎn)與 掃描電壓的起點(diǎn)保持 “同步 ”，這 一功能由機(jī)內(nèi)“觸發(fā)同步 ”電路來(lái)完成。2、利用利 薩如圖測(cè)正弦電壓的頻率基本原理通過(guò)觀察熒光屏上利 薩如圖形進(jìn)行頻率對(duì)比的方法稱(chēng)之 為利薩如圖形法。此法于 1855 年由利薩如所證明。將被 測(cè)正弦信號(hào) fy 加到 y 偏轉(zhuǎn)板，將參考正弦信號(hào) fx 加到 x 偏轉(zhuǎn)板，當(dāng)兩者的 頻率之比f(wàn)yfx是整數(shù) 時(shí)，在熒光屏上將出 現(xiàn)利薩如圖。圖 5 給出了幾種不同 頻率比的利 薩如圖形。判斷兩個(gè) 電壓信號(hào)頻率比的條件是屏上出 現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動(dòng)，方法是 對(duì)穩(wěn)定不動(dòng)的圖

13、形分別做水平直 線和豎直直線與圖形相切，設(shè)水平線上的切點(diǎn)數(shù)最多 為 NX，豎直線上的切點(diǎn)數(shù)最多 為 NY，則fyfx?nxny圖 5 的第一個(gè) 圖形， nx?2， ny?4， Y 軸上的信號(hào) 頻率 fy 與 x 軸上的信號(hào) 頻率2fx 之比為，若 fx 已知， 則 fy 可求。4【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步 驟】開(kāi)機(jī)前完成以下準(zhǔn) 備工作： 掃描微調(diào)、電壓靈敏度微 調(diào)置校準(zhǔn)檔（ 順時(shí)針 打死）、 掃描方式（置自 動(dòng)）、觸 發(fā)源選項(xiàng)（置 CH1 或 CH2）、耦合方式 (置 AC)；按壓電源按鈕預(yù)熱 3 分鐘。（ 2）初始化示波器面板 獲得 “點(diǎn)”：輝 度、聚焦、三個(gè)位置旋 鈕置于居中位置， 掃描靈敏度置于正交

14、模式。（五居中一 歸零）；（ 3）順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)掃描靈敏度 選扭置 0.2ms 檔獲取掃描線； （ 4）利用 CH1 觀察機(jī)內(nèi)方波校準(zhǔn)信號(hào)并作 為待測(cè)電信號(hào) 1，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板 給出的數(shù)據(jù) 記錄表格第一行；（ 5）分別利用 CH1 與 CH2 兩個(gè)通道 觀察左右兩個(gè)音 頻信號(hào)發(fā)生器提供的 10V1000Hz 與15V2000Hz 的正弦交流信號(hào)，并作 為待測(cè)電信號(hào) 2 與待測(cè)電信號(hào) 3，記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù) 記錄表格第二行與第三行。（ 6）掃描靈敏度 選鈕置正交模式，按 壓下觸發(fā)交替旋 鈕，顯示模式置雙蹤模式 觀測(cè)不同頻率比的利 薩如圖形。（ 7）申請(qǐng)課堂考核， 歸整儀器結(jié)束實(shí)驗(yàn) ?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與 實(shí)驗(yàn)結(jié)果】圖 5 利薩如圖附表 電信號(hào)電壓、頻率的測(cè)量數(shù)據(jù) 記錄表（ 11 海科曹 麗安娜提供）實(shí)驗(yàn)結(jié) 果：詳見(jiàn)下頁(yè)附圖（ 11 ?？撇?麗安娜提供）注意事 項(xiàng)1信號(hào) 發(fā)生器、示波器 預(yù)熱 3 分鐘以后才能正常工作。2測(cè)