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文檔簡(jiǎn)介

1、雙蹤示波器的介紹與使用雙蹤示波器的介紹與使用示波器的用途示波器的用途n示波器是一種綜合性電信號(hào)顯示和測(cè)量?jī)x示波器是一種綜合性電信號(hào)顯示和測(cè)量?jī)x器,可以直接測(cè)量信號(hào)電壓的大小和周期器,可以直接測(cè)量信號(hào)電壓的大小和周期n觀測(cè)一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的電學(xué)量、非電觀測(cè)一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的電學(xué)量、非電學(xué)量、以及它們隨時(shí)間變化的過程;可用學(xué)量、以及它們隨時(shí)間變化的過程;可用于測(cè)量信號(hào)的幅度、頻率、相位差等于測(cè)量信號(hào)的幅度、頻率、相位差等n特別適用于觀測(cè)瞬時(shí)變化的過程特別適用于觀測(cè)瞬時(shí)變化的過程 綱要綱要:一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求二、儀器與裝置二、儀器與裝置三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)

2、驗(yàn)內(nèi)容五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求n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, ,掌握示掌握示波器的調(diào)節(jié)和使用方法;波器的調(diào)節(jié)和使用方法;n掌握用示波器觀察電信號(hào)波形的方法;掌握用示波器觀察電信號(hào)波形的方法;n掌握用示波器測(cè)量電信號(hào)的電壓和頻率的掌握用示波器測(cè)量電信號(hào)的電壓和頻率的方法;方法;二、儀器與裝置二、儀器與裝置nMOS-620CHMOS-620CH型雙蹤示波器型雙蹤示波器三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理n示波器的構(gòu)造示波器的構(gòu)造n示波器波形顯示的原理示波器波形顯示的原理示波器的構(gòu)造示波器的構(gòu)造示波管的基本結(jié)構(gòu)示波管的基本結(jié)構(gòu)電子槍顯示屏偏轉(zhuǎn)

3、系統(tǒng)第一陽極A1前加速極G2柵極G1陰極K燈絲F第二陽極A2+ +- -Rp1Rp2Rp3+ +y1y2x1x2水平偏轉(zhuǎn)板垂直偏轉(zhuǎn)板聚焦調(diào)節(jié)輔助調(diào)節(jié)輝度調(diào)節(jié)圖3-4-2 示波管結(jié)構(gòu)示意圖示波器波形顯示的原理示波器波形顯示的原理n掃描作用掃描作用n觸發(fā)同步電路觸發(fā)同步電路 n1 1 掃描作用掃描作用 在橫偏板上加上波形為鋸齒形的電壓(如圖在橫偏板上加上波形為鋸齒形的電壓(如圖3(a)3(a)),),鋸齒電壓是周期電壓,其特點(diǎn)是:電壓從負(fù)開始鋸齒電壓是周期電壓,其特點(diǎn)是:電壓從負(fù)開始(t t= =t t0 0)隨時(shí)間成正比地增加到正(隨時(shí)間成正比地增加到正(t t0 0 t t t t1 1),)

4、,然然后又突然返回負(fù)(后又突然返回負(fù)(t t= =t t1 1),),然后又開始重復(fù)前述過程。然后又開始重復(fù)前述過程。 Vx t0 t1 t2 t3 t (a) (b) 圖3 掃描電壓(a)和掃描(b) T t0 t1 在縱偏板上加上波形如圖在縱偏板上加上波形如圖4(a)4(a)的正弦電壓而橫偏不的正弦電壓而橫偏不加任何電壓,則電子束的加任何電壓,則電子束的亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正弦式振蕩而在橫向不動(dòng),弦式振蕩而在橫向不動(dòng),我們看到的將是一條垂直我們看到的將是一條垂直的亮線,如圖的亮線,如圖4(b)4(b)。如果。如果在縱偏板上加正弦電壓,在縱偏板上加正弦電壓,又在橫偏板上

5、加鋸齒電壓,又在橫偏板上加鋸齒電壓,則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行方向互相垂直的兩種進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移,我們看到的將是亮位移,我們看到的將是亮點(diǎn)的合成位移,即正弦圖點(diǎn)的合成位移,即正弦圖形。形。 (c) 圖 4 垂直偏轉(zhuǎn)和亮點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) Vy Vy a b c b c a d e f t d e t a b c d e a b c d e a b c d e t0 t1 t Vx (a) (b) n結(jié)論:結(jié)論:n(1) (1) 電子束的偏轉(zhuǎn)量與加在偏轉(zhuǎn)板上的電壓成正比電子束的偏轉(zhuǎn)量與加在偏轉(zhuǎn)板上的電壓成正比, ,電子束在鋸齒波電壓作用下沿電子束在鋸齒波電壓作用下沿X

6、X軸方向勻速移動(dòng)即軸方向勻速移動(dòng)即“掃描掃描”, ,水平偏轉(zhuǎn)板上所加的鋸齒波電壓稱為水平偏轉(zhuǎn)板上所加的鋸齒波電壓稱為掃描掃描電壓電壓,示波器上的示波器上的“掃描時(shí)間掃描時(shí)間”旋鈕就是用來調(diào)節(jié)掃旋鈕就是用來調(diào)節(jié)掃描電壓周期的描電壓周期的 (2) (2) 當(dāng)被測(cè)信號(hào)的周期與掃描電壓的周期相等時(shí),熒光屏當(dāng)被測(cè)信號(hào)的周期與掃描電壓的周期相等時(shí),熒光屏上只顯示一個(gè)正弦波。當(dāng)掃描電壓的周期是被測(cè)電壓上只顯示一個(gè)正弦波。當(dāng)掃描電壓的周期是被測(cè)電壓周期的整數(shù)倍時(shí),熒光屏上將顯示多個(gè)正弦波周期的整數(shù)倍時(shí),熒光屏上將顯示多個(gè)正弦波 。水平系統(tǒng)水平系統(tǒng)觸發(fā)同步電路觸發(fā)同步電路的主要作用:將觸發(fā)信號(hào)(內(nèi)部的主要作用:

7、將觸發(fā)信號(hào)(內(nèi)部Y Y通道信通道信號(hào)或外觸發(fā)輸入信號(hào))經(jīng)觸發(fā)放大電路放大后,送到觸號(hào)或外觸發(fā)輸入信號(hào))經(jīng)觸發(fā)放大電路放大后,送到觸發(fā)整形電路以產(chǎn)生前沿陡峭的觸發(fā)脈沖,驅(qū)動(dòng)掃描電路發(fā)整形電路以產(chǎn)生前沿陡峭的觸發(fā)脈沖,驅(qū)動(dòng)掃描電路中的閘門電路中的閘門電路 掃描電路掃描電路主要由掃描發(fā)生器、閘門電路和釋抑電路等主要由掃描發(fā)生器、閘門電路和釋抑電路等組成。掃描發(fā)生器用來產(chǎn)生線性鋸齒波。閘門電路的主組成。掃描發(fā)生器用來產(chǎn)生線性鋸齒波。閘門電路的主要作用是在觸發(fā)脈沖作用下,產(chǎn)生急升或急降的閘門信要作用是在觸發(fā)脈沖作用下,產(chǎn)生急升或急降的閘門信號(hào),以控制鋸齒波的始點(diǎn)和終點(diǎn)。釋抑電路的作用是控號(hào),以控制鋸齒波

8、的始點(diǎn)和終點(diǎn)。釋抑電路的作用是控制鋸齒波的幅度,達(dá)到等幅掃描,保證掃描的穩(wěn)定性。制鋸齒波的幅度,達(dá)到等幅掃描,保證掃描的穩(wěn)定性。水平放大器水平放大器的作用是進(jìn)行鋸齒波信號(hào)的放大或在的作用是進(jìn)行鋸齒波信號(hào)的放大或在XYXY方式下對(duì)方式下對(duì)X X軸輸入信號(hào)進(jìn)行放大,使電子束產(chǎn)生水平偏軸輸入信號(hào)進(jìn)行放大,使電子束產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容n了解了解MOS-620CHMOS-620CH型雙蹤示波器的面板,型雙蹤示波器的面板,通過操作,熟悉各按鈕的功能通過操作,熟悉各按鈕的功能n調(diào)試、觀察示波器的自檢信號(hào),測(cè)量并調(diào)試、觀察示波器的自檢信號(hào),測(cè)量并計(jì)算波形的頻率、周期、峰峰值計(jì)算波形的頻率、

9、周期、峰峰值(1 1)示波管操作部分)示波管操作部分6“POWER”6“POWER”:主電源開關(guān)及指示燈。按下此開關(guān),其:主電源開關(guān)及指示燈。按下此開關(guān),其左側(cè)的發(fā)光二極管指示燈左側(cè)的發(fā)光二極管指示燈5 5亮,表明電源已接通。亮,表明電源已接通。 2“INTEN”2“INTEN”:亮度調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或光點(diǎn)的亮度。:亮度調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或光點(diǎn)的亮度。3“FOCUS”3“FOCUS”:聚焦調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或亮光點(diǎn)的聚焦。:聚焦調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或亮光點(diǎn)的聚焦。4“TRACE ROTATION”4“TRACE ROTATION”:軌跡旋轉(zhuǎn)。調(diào)整水平軌跡與:軌跡旋轉(zhuǎn)。調(diào)整水平軌跡與刻度線相平行??潭染€

10、相平行。3333顯示屏。顯示信號(hào)的波形。顯示屏。顯示信號(hào)的波形。(2 2)垂直軸操作部分)垂直軸操作部分7 7、22“VOLTS/DIV”22“VOLTS/DIV”:垂直衰減鈕。調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏:垂直衰減鈕。調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度,從度,從5mV/div5mV/div5V/div5V/div,共,共1010個(gè)檔位。個(gè)檔位。8“CH1X”8“CH1X”:通道:通道1 1被測(cè)信號(hào)輸入連接器。在被測(cè)信號(hào)輸入連接器。在X-YX-Y模式下,模式下,作為作為X X軸輸入端。軸輸入端。20“CH2Y”20“CH2Y”:通道:通道2 2被測(cè)信號(hào)輸入連接器。在被測(cè)信號(hào)輸入連接器。在X-YX-Y模式下,模式下,作為作

11、為Y Y軸輸入端。軸輸入端。9 9、21“VAR”21“VAR”垂直靈敏度旋鈕:微調(diào)靈敏度大于或等于垂直靈敏度旋鈕:微調(diào)靈敏度大于或等于1/2.51/2.5標(biāo)示值。在校正(標(biāo)示值。在校正(CALCAL)位置時(shí),靈敏度校正為標(biāo)示值)位置時(shí),靈敏度校正為標(biāo)示值1010、19“AC-GND-DC”19“AC-GND-DC”:垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)。選擇:垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)。選擇被測(cè)信號(hào)進(jìn)入垂直通道的耦合方式。被測(cè)信號(hào)進(jìn)入垂直通道的耦合方式?!癆C”AC”:交流耦合;:交流耦合;“DC”DC”:直流耦合;:直流耦合;“GND”GND”:接地。:接地。(2 2)垂直軸操作部分)垂直軸操作部分1111、1

12、8“POSITION”18“POSITION”:垂直位置調(diào)節(jié)旋鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒:垂直位置調(diào)節(jié)旋鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上的垂直位置光屏上的垂直位置12“ALT”/“CHOP”12“ALT”/“CHOP”:交替:交替/ /斷續(xù)選擇按鍵,雙蹤顯示時(shí),放開斷續(xù)選擇按鍵,雙蹤顯示時(shí),放開此鍵(此鍵(ALTALT),通道),通道1 1與通道與通道2 2的信號(hào)交替顯示,適用于觀測(cè)頻率較高的的信號(hào)交替顯示,適用于觀測(cè)頻率較高的信號(hào)波形;按下此鍵(信號(hào)波形;按下此鍵(CHOPCHOP),通道),通道1 1與通道與通道2 2的信號(hào)同時(shí)斷續(xù)顯示,的信號(hào)同時(shí)斷續(xù)顯示,適用于觀測(cè)頻率較低的信號(hào)波形適用于觀測(cè)頻率較

13、低的信號(hào)波形1313、15“DC BAL”15“DC BAL”:CH1CH1、CH2CH2通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕。垂直系統(tǒng)通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕。垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)在輸入耦合開關(guān)在GNDGND時(shí),在時(shí),在5mV5mV與與10mV10mV間反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直衰減開關(guān),調(diào)整間反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直衰減開關(guān),調(diào)整“DC BAL”DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動(dòng)使光跡保持在零水平線上不移動(dòng)14“VERTICAL MODE”14“VERTICAL MODE”:垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)。:垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)。CH1CH1:通道:通道1 1單單獨(dú)顯示;獨(dú)顯示;CH2CH2:通道:通道2 2單獨(dú)顯示;單獨(dú)顯示;DUAL

14、DUAL:兩個(gè)通道同時(shí)顯示;:兩個(gè)通道同時(shí)顯示;ADDADD:顯示:顯示通道通道1 1與通道與通道2 2信號(hào)的代數(shù)或代數(shù)差(按下通道信號(hào)的代數(shù)或代數(shù)差(按下通道2 2的信號(hào)反向鍵的信號(hào)反向鍵“CH2 CH2 INV”INV”時(shí))時(shí))17“CH2 INV”17“CH2 INV”:通道:通道2 2信號(hào)反向按鍵。按下此鍵,通道信號(hào)反向按鍵。按下此鍵,通道2 2及其觸及其觸發(fā)信號(hào)同時(shí)反向發(fā)信號(hào)同時(shí)反向(3 3)觸發(fā)操作部分)觸發(fā)操作部分23“TRIG IN”23“TRIG IN”:外觸發(fā)輸入端子。用于輸入外部觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)使用該功:外觸發(fā)輸入端子。用于輸入外部觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)使用該功能時(shí),能時(shí),“SOURC

15、E”SOURCE”開關(guān)應(yīng)設(shè)置在開關(guān)應(yīng)設(shè)置在EXTEXT位置位置24“SOURCE”24“SOURCE”:觸發(fā)源選擇開關(guān)。:觸發(fā)源選擇開關(guān)。“CH1”CH1”:當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān):當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)1414設(shè)定在設(shè)定在DUALDUAL或或ADDADD時(shí),選擇通道時(shí),選擇通道1 1作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源;作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源;“CH2”CH2”: 當(dāng)垂直系統(tǒng)工當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)作模式開關(guān)1414設(shè)定在設(shè)定在DUALDUAL或或ADDADD時(shí),選擇通道時(shí),選擇通道2 2作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源;作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源;“LINE”LINE”: 選擇交流電源作為觸發(fā)信號(hào)源;選擇交流電源作為觸發(fā)信號(hào)源;“E

16、XT”EXT”: 選擇選擇“TRIG IN”TRIG IN”端子輸入的外部信端子輸入的外部信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)源25“TRIGGER MODE”25“TRIGGER MODE”:觸發(fā)方式選擇開關(guān)。:觸發(fā)方式選擇開關(guān)。“AUTO”AUTO”(自動(dòng)):當(dāng)沒有觸(自動(dòng)):當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí),掃描處在自由模式下;發(fā)信號(hào)輸入時(shí),掃描處在自由模式下;“NORM”NORM”(常態(tài)):當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)輸入(常態(tài)):當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí),蹤跡處在待命狀態(tài)并不顯示;時(shí),蹤跡處在待命狀態(tài)并不顯示;“TV-V”TV-V”(電視場(chǎng)):當(dāng)想要觀察一場(chǎng)的電視(電視場(chǎng)):當(dāng)想要觀察一場(chǎng)的電視信號(hào)時(shí);信號(hào)時(shí);“TV

17、-H”TV-H”(電視行):當(dāng)想要觀察一行的電視信號(hào)時(shí)(電視行):當(dāng)想要觀察一行的電視信號(hào)時(shí)26“SLOPE”26“SLOPE”:觸發(fā)極性選擇按鍵。釋放為:觸發(fā)極性選擇按鍵。釋放為“+”+”,上升沿觸發(fā);按下為,上升沿觸發(fā);按下為“-”-”,下降沿觸發(fā),下降沿觸發(fā)27“LEVEL”27“LEVEL”:觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕。顯示一個(gè)同步的穩(wěn)定波形,并設(shè)定一:觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕。顯示一個(gè)同步的穩(wěn)定波形,并設(shè)定一個(gè)波形的起始點(diǎn)。向個(gè)波形的起始點(diǎn)。向“+”+”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向上移,向旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向上移,向“-”-”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向下移旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向下移28“TRIG.ALT”28“TRIG.ALT”: 當(dāng)垂直系

18、統(tǒng)工作模式開關(guān)當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)1414設(shè)定在設(shè)定在DUALDUAL或或ADDADD,且觸發(fā),且觸發(fā)源選擇開關(guān)源選擇開關(guān)2424選選CH1CH1或或CH2CH2時(shí),按下此鍵,示波器會(huì)交替選擇時(shí),按下此鍵,示波器會(huì)交替選擇CH1CH1和和CH2CH2作為內(nèi)部觸作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源發(fā)信號(hào)源(4 4)水平軸操作部分)水平軸操作部分29“TIME/DIV”29“TIME/DIV”:水平掃描速度旋鈕。掃描速度從:水平掃描速度旋鈕。掃描速度從0.2s/div0.2s/div到到0.5s/div0.5s/div共共2020檔。當(dāng)設(shè)置到檔。當(dāng)設(shè)置到X-YX-Y位置時(shí),示波器可工作在位置時(shí),示波器可工作在X-

19、YX-Y方式。方式。30“SWP VAR”30“SWP VAR”:水平掃描微調(diào)旋鈕。微調(diào)水平掃描時(shí)間,使掃:水平掃描微調(diào)旋鈕。微調(diào)水平掃描時(shí)間,使掃描時(shí)間被校正到于面板上描時(shí)間被校正到于面板上“TIME/DIV”TIME/DIV”指示值一致。順時(shí)針轉(zhuǎn)到底為指示值一致。順時(shí)針轉(zhuǎn)到底為校正(校正(CALCAL)位置。)位置。31“31“10 MAG”10 MAG”:掃描擴(kuò)展開關(guān)。按下時(shí)掃描速度擴(kuò)展:掃描擴(kuò)展開關(guān)。按下時(shí)掃描速度擴(kuò)展1010倍。倍。32“POSITION”32“POSITION”:水平位置調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上:水平位置調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上的水平位置的水平位置(4

20、4)其它操作部分)其它操作部分1“CAL”1“CAL”:示波器校正信號(hào)輸出端。提供幅度為:示波器校正信號(hào)輸出端。提供幅度為2Vpp2Vpp,頻率為,頻率為1kHz1kHz的方波信號(hào),用于校正的方波信號(hào),用于校正101101探頭的補(bǔ)償電容器和檢測(cè)示波器垂直探頭的補(bǔ)償電容器和檢測(cè)示波器垂直與水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)等。與水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)等。16“GND”16“GND”:示波器機(jī)箱的接地端子。:示波器機(jī)箱的接地端子。頻率(頻率(f)、周期)、周期(T)、峰峰值、峰峰值(Vp-p)的計(jì)算的計(jì)算AB振幅周期A A表示縱軸,代表電壓表示縱軸,代表電壓( (電流電流) )大小,也可稱大小,也可稱Y Y軸,軸,B B表示橫軸

21、表示橫軸, , 代表經(jīng)過多代表經(jīng)過多久時(shí)間,也可稱久時(shí)間,也可稱X X軸,從軸,從X X軸及軸及Y Y軸上可以得到以下波形的信息:軸上可以得到以下波形的信息: 1 1、波峰的形狀、波峰的形狀 2 2、波形振幅的大小波形振幅的大小 3 3、波形兩點(diǎn)之間的周期、波形兩點(diǎn)之間的周期 4 4、兩個(gè)波形之間,它們的振幅及周期、兩個(gè)波形之間,它們的振幅及周期CH1 振幅CH2 振幅CH1與CH2時(shí)間差振幅的計(jì)算方式振幅的計(jì)算方式一個(gè)方格代表測(cè)試電壓的一個(gè)方格代表測(cè)試電壓的設(shè)定基準(zhǔn)值,從左圖中的設(shè)定基準(zhǔn)值,從左圖中的左下角可以得知,且此設(shè)左下角可以得知,且此設(shè)定值是可由面板上的垂直定值是可由面板上的垂直調(diào)整

22、旋鈕來改變,而時(shí)間調(diào)整旋鈕來改變,而時(shí)間的計(jì)算是以的計(jì)算是以Y Y軸上的刻度來軸上的刻度來計(jì)算,以電壓基線起計(jì)算計(jì)算,以電壓基線起計(jì)算到波峰的上緣,從左圖中到波峰的上緣,從左圖中可得知一方格內(nèi)分成可得知一方格內(nèi)分成5 5等份,等份,圖中波峰上緣的電壓落在圖中波峰上緣的電壓落在第第2 2個(gè)方格中個(gè)方格中3/53/5的位置上,的位置上,所以我們可以計(jì)算出此波所以我們可以計(jì)算出此波形 上 緣 的 電 壓 值 ,形 上 緣 的 電 壓 值 ,2+2X(3/5)=3.2V2+2X(3/5)=3.2V。 周期周期的計(jì)算方式的計(jì)算方式一個(gè)方格代表測(cè)試電壓的一個(gè)方格代表測(cè)試電壓的設(shè)定基準(zhǔn)值,從左圖中的設(shè)定基準(zhǔn)值,從左圖中的下方可以得知,

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