實(shí)驗(yàn)名稱示波器的使用

1、實(shí)驗(yàn)名稱：示波器的使用姓名學(xué)號(hào)班級(jí)評(píng)分桌號(hào)同組人本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教室：基教1101日期20年月日時(shí)段一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；熟悉示波器的使用方法，能較快地調(diào)節(jié)出穩(wěn)定的待測(cè)信號(hào)波形；2. 掌握用示波器測(cè)電信號(hào)的幅值、周期和頻率及利用李薩如圖形測(cè)未知信號(hào)頻率的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器與器件雙蹤示波器，示波器實(shí)驗(yàn)專用信號(hào)源，兩個(gè)探頭三、實(shí)驗(yàn)原理及計(jì)算公式:1預(yù)習(xí)提示：完成原理部分填空，仔細(xì)閱讀全篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告，閱讀教材5262頁內(nèi)容。1示波器顯示波形的原理（請(qǐng)?jiān)谙聢D中填上示波器四個(gè)系統(tǒng)的名稱）oscilloscope示波器/probe探頭/vertical垂直/horizontal水平

2、/axis車由/voltage電壓/attenuator衰減器/amplifier放大器/deflection偏轉(zhuǎn)/CRT(cathoderaytube)陰極射線管如只在Y偏轉(zhuǎn)板(簡稱Y軸)上加一正弦電壓，則電子束打出的亮點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)。若電壓頻率較高，。若只在X偏轉(zhuǎn)板上加此掃描電壓，且頻率足夠高，則熒光屏上只顯示出如果在Y軸上加正弦電壓，同時(shí)在X軸加“鋸齒波”電壓，電子的運(yùn)動(dòng)將是兩個(gè)互相垂直的運(yùn)動(dòng)合成。2.同步概念為了獲得穩(wěn)定的波形，鋸齒波電壓的周期Tx和信號(hào)波形之間的周期Ty之間應(yīng)滿足Tx=nTy成立。(n=1,2,3)從而使示波器上出現(xiàn)穩(wěn)定的、數(shù)目合適的完整波形。但是輸入Y軸的被測(cè)信號(hào)與示波器

3、內(nèi)部的掃描鋸齒電壓信號(hào)是互相獨(dú)立的。由于環(huán)境或其它因素的影響，它們的周期或頻率可能發(fā)生微小的改變，這時(shí)雖可通過人工調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕使波形穩(wěn)定，但過一會(huì)兒，又發(fā)生改變，波形又移動(dòng)起來。在觀察高頻信號(hào)時(shí)這一問題尤為突出。為此示波器內(nèi)裝有裝置，其實(shí)質(zhì)是，這就是“同步”的概念。面板上的，這就是“同步”的概念。面板上的”旋鈕即為此而設(shè)。不同步圖形同步穩(wěn)定圖形3.利用李薩如圖形測(cè)頻率當(dāng)兩個(gè)相互垂直的簡諧振動(dòng)的分振動(dòng)頻率不同的條件下，合振動(dòng)的軌跡不能形成穩(wěn)定的圖案，但如果兩個(gè)分振動(dòng)頻率成整數(shù)比，則合成振動(dòng)的軌跡為穩(wěn)定的曲線，曲線的花樣和分振動(dòng)的頻率比、初位相有關(guān)，得出的圖形稱為李薩如圖形。由于圖形花樣與分振

4、動(dòng)頻率比有關(guān)，因此可以通過李薩如圖形的花樣判斷二分振動(dòng)的頻率比，通過頻率比可由已知頻率測(cè)量未知頻率。穩(wěn)定的李薩如圖形有一個(gè)特點(diǎn)：兩信號(hào)的周期之比為整數(shù)之比，且等于圖形在X和Y方向上的外切點(diǎn)數(shù)之比。即Tx：Ty=fY:fx=nx:ny。故下列圖形依次為：trigger觸發(fā)/sweep掃扌苗/accommodate適應(yīng)/amplitude幅度/generator發(fā)生器/四使用與測(cè)量測(cè)量中的計(jì)算方法請(qǐng)參考教材6062頁1. 熟悉示波器 打開示波器和信號(hào)源電源； 取帶兩個(gè)小夾子的信號(hào)線接到示波器的CH1上（側(cè)孔對(duì)齊、下壓右旋），黑夾子夾在信號(hào)源的GND上，紅夾子夾在信號(hào)3上;（示波器上旋鈕都被打 請(qǐng)?jiān)?/p>

5、著輕調(diào)示波器上的各個(gè)旋鈕，直到示波器上顯示出正弦波形!亂，請(qǐng)耐心嘗試） 顯示出正弦波后，試著調(diào)節(jié)旋鈕使圖形左右移動(dòng)、上下移動(dòng)，水平縮放、豎直縮放; 請(qǐng)跟隨指導(dǎo)老師練習(xí)示波器的基本調(diào)節(jié)直至熟練為止！2. 校準(zhǔn) 調(diào)整示波器在屏幕上出現(xiàn)一條（或兩條）水平亮線； 設(shè)置VOLTS/DIV旋鈕（CH1靈敏度選擇開關(guān)）到0.5V/DIV,設(shè)置SEC/DIV（主掃描時(shí)間系數(shù)選擇旋鈕）到0.5ms/DIV; 找到“校準(zhǔn)信號(hào)”（0.5Vp-p,1kHzforYB4320B）,此校準(zhǔn)信號(hào)為方波。把探頭掛到校準(zhǔn)信號(hào)的吊鉤上。（儀器內(nèi)部共地，此時(shí)可省去接地）； 通過位移旋鈕將波形圖像調(diào)整到一個(gè)合適的位置（方便讀格）。調(diào)

6、節(jié)VOLTS/DIV的校準(zhǔn)“微調(diào)”旋鈕，使波形在Y方向占1個(gè)大格。調(diào)節(jié)SEC/DIV的校準(zhǔn)“微調(diào)”旋鈕，使得一個(gè)周期在水平方向上占兩個(gè)大格。這樣，CH1通道的校準(zhǔn)就完成了。把校準(zhǔn)信號(hào)接入CH2，并重復(fù)和步。校準(zhǔn)完成后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，你需要保證這三個(gè)校準(zhǔn)“微調(diào)”按鈕不動(dòng)。3. 電壓測(cè)量電壓信號(hào)如果用U=A+Bsin（st來描述，當(dāng)B=0時(shí)，U分為直流信號(hào)；當(dāng)A=0時(shí)，U為交流信號(hào)；當(dāng)A、B均不為零時(shí)，U為帶直流偏置的交流信號(hào)。調(diào)節(jié)信號(hào)源至“電壓測(cè)量”，信號(hào)1、2為直流電壓，信號(hào)3、4為帶偏置的交流電壓（耦合方.式.“.-DC”，為什么?-）.；測(cè)量時(shí)把信號(hào)線的紅夾子或探頭夾到信號(hào)電壓上，把黑

7、色夾子接在信號(hào)源的GND上。表1電壓的測(cè)量具體測(cè)量請(qǐng)參考大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程60頁（1）注意：DIV表示主格，一個(gè)主格有5個(gè)小格耦合方式VOLTS/DIV的使用檔位信號(hào)電壓描述信號(hào)1信號(hào)2信號(hào)3信號(hào)4輸入耦合方式選“AC”時(shí)，信號(hào)中的直流分量被隔開，用以觀察信號(hào)的交流成分，輸入耦合方式選“DC”時(shí)，顯示信號(hào)的所有成分（含直流和交流成分）。如果被測(cè)信號(hào)為直流電壓信號(hào)，選？division格（本實(shí)驗(yàn)縮寫DIV）/focus聚焦/intensity輝度/frequency頻率/phaseshift相移（相位差）/pattern圖形/measurement測(cè)量/button按鈕/switch開關(guān)/GND（

8、ground）地、零電位周期/頻率測(cè)量 調(diào)節(jié)信號(hào)源至“周期/頻率測(cè)量”，信號(hào)14輸出四路頻率不同的正弦波信號(hào)，先測(cè)出周期再計(jì)算頻率；接線方式同上（電壓測(cè)量）； 你需要調(diào)整SEC/DIV旋鈕（注意微調(diào)不能動(dòng)），使得信號(hào)盡可能多的占據(jù)屏幕（顯示12個(gè)完整波形），這樣你的測(cè)量結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確。表2.頻率測(cè)量具體測(cè)量請(qǐng)參考大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程60、61頁（2）（3）注意：觸發(fā)源的選擇：信號(hào)輸入哪個(gè)通道就選誰做觸發(fā)源；SEC/DIV的檔位一個(gè)周期所占格數(shù)周期（ms）頻率（Hz）信號(hào)1信號(hào)2信號(hào)3信號(hào)4信號(hào)4為高頻微小信號(hào)，測(cè)量時(shí)可選擇“X5”擴(kuò)展，同時(shí)可利用多個(gè)周期求平均的辦法。相位差測(cè)量 相位差是指兩個(gè)同周期

9、信號(hào)之間的位相差別。所以我們需要使用示波器的CH1和CH2兩個(gè)通道來測(cè)量位相差。這兩個(gè)信號(hào)可以通過交替和斷續(xù)兩種方式來顯示。你需要把信號(hào)1接入CH1，把信號(hào)2、3、4依次接入CH2。 示波器選擇雙蹤顯示模式，對(duì)于YB4320B型號(hào)，你需要確保CH1和CH2兩個(gè)按鈕已經(jīng)按下去。表3位相差測(cè)量具體測(cè)量請(qǐng)參考大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程61頁（4）注意：觸發(fā)源的選擇：選CH1或CH2，千萬不能選交替!;相位差測(cè)量點(diǎn)水平距離一個(gè)周期水平距離相位差（）信號(hào)1和信號(hào)2信號(hào)1和信號(hào)3信號(hào)1和信號(hào)4如果信號(hào)頻率較低，顯示方式選擇“斷續(xù)”Dualtrace雙蹤/alternate交替/chop斷續(xù)/sawtooth鋸齒/p

10、ulse脈沖/risingtime上升時(shí)間/fallingtime下降時(shí)間/waveform波形/majordivision主格（大格）/minor次要的李薩如圖形測(cè)未知信號(hào)頻率 設(shè)置示波器為X-Y模式。對(duì)于YB4320B型號(hào)，請(qǐng)將SEC/DIV逆時(shí)針旋至XY模式,信號(hào)1做為已知信號(hào)，頻率70Hz，輸入示波器的CH1，作為X信號(hào)。 信號(hào)2、3、4為待測(cè)正弦波信號(hào)，分別輸入示波器的CH2，作為Y信號(hào)。畫出李薩如圖形，根據(jù)切點(diǎn)比得到頻率比（參考教材P55頁5），進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)信號(hào)的頻率。表格5.李薩如圖形測(cè)量結(jié)果具體測(cè)量請(qǐng)參考大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程61頁（5）畫出李薩如圖形頻率比頻率(KHz)信號(hào)A信號(hào)B信號(hào)C4. 數(shù)字示波器的使用了解數(shù)字示波器Au