廈門大學模電試驗實驗三

1、實驗三 示波器的應(yīng)用系 別： 姓 名： 學 號： 班 級： 實驗組別：26實驗日期：2014/11/3完成日期：2014/11/6一、實驗?zāi)康?.了解示波器的基本工作原理和主要技術(shù)指標； 2.掌握示波器的使用方法； 3.應(yīng)用示波器測量各種信號的波形參數(shù)。 二、實驗儀器 1.雙蹤示波器 1 臺 2.函數(shù)信號發(fā)生器 1 臺 3.“四位半”數(shù)字萬用表 1 臺三、實驗原理1. 數(shù)字示波器顯示波形原理 示波器是將輸入的周期性信號以圖像的形式展現(xiàn)在顯示器上， 以便對 信號進化觀察和測量的儀器；示波器顯示器是一種電壓控制器件，根據(jù) 電壓的有無來控制屏幕的亮滅， 并根據(jù)電壓大小控制光點在屏幕的位置。 2. 數(shù)

2、字存儲示波的原理 數(shù)字存儲示波器只要由信號調(diào)理部分，采集存儲部分，觸發(fā)部分，軟 件處理部分和其他部分。3. 示波器的主要技術(shù)特性 （1） 模擬帶寬；由前置放大器的帶寬決定； （2） 采樣頻率；由模擬轉(zhuǎn)換電路決定； （3） 存儲深度；由存儲器決定； （4） 由觸發(fā)電路決定。 4. 功能鍵及旋鈕的作用說明 5. 示波器的使用方法 （1） 打開電源開關(guān) 30 秒后，屏幕上應(yīng)有光跡，否則檢查有關(guān)開關(guān) 及按鈕的位置； （2） 將示波器的探頭接到被測信號， 確定觸發(fā)源選擇在所接通道位 置；（3） 鍵入相應(yīng)的通道的開關(guān)，啟動該通道工作； （4） 將垂直和水平靈敏度旋鈕調(diào)到合適的位置，V-pp/8<=選

3、擇 Y 軸靈敏度；T/10<=選擇 X 軸靈敏度； （5） 屏幕上應(yīng)有被測信號的波形； （6） 若需測信號各點的電平，耦合方式應(yīng)選 DC 耦合，若只需觀測 信號幅度，則選 AC 耦合； （7） 調(diào)節(jié) Y 和 X 位移旋鈕將波形調(diào)到便于測量的位置。四、實驗內(nèi)容 1.校驗示波器的靈敏度：對于首次接觸的示波器，必須對其靈敏度進行校驗。方法為：在示 波器正常顯示狀態(tài)下，將探頭接示波器本身提供的校準方波信號源 （demo2 端子）：采用自動或者手動方法觀察校準信號，若測量得到的 波形幅度、頻率與校準信號（f=1KHZ，Vp-p=2.5V）相同，說明示波器 準確，若不同，應(yīng)記下其誤差。2.調(diào)整、測量

4、含有直流電平的信號若要求信號發(fā)生器輸出方波信號（f=1KHZ、占空比 50%，Vp-p=4V、 VH=3V、VL=-1V），則調(diào)整、測量方法為： （1）令信號發(fā)生器輸出方波，調(diào)整信號頻率為 1KHZ；（2）調(diào)整信號幅度為 4V，偏移量為 1V，或者通過設(shè)置高低電平的方法 設(shè)置 VH=3V,VL=-1V。 （3）連接示波器和信號發(fā)生器，令兩儀器“COM”端相接，并將示波器探 頭接信號發(fā)生器信號輸出端。 （4）示波器置直流耦合（DC），手動或者自動觀測信號發(fā)生器的輸出信號，分別改變波形輸出類型。3.正弦電壓的測量信號發(fā)生器輸出正弦信號 （f=1KHZ、 占空比 50%， Vp-p=4V、 VH=3

5、V、 VL=-1V），用數(shù)字萬用表和示波器按表1測量，然后計算相應(yīng)的電壓均方根值，并與數(shù)字表測量值相比較。 表 1:信號幅度的測量輸出值Vp-p=4V, VL=-1VVp-p=1V，VL=-0.25V數(shù)字表測量值（DC）1.010V0.261V數(shù)字表測量值（AC）2.013V0.505V數(shù)字表測量均方根值2.254V0.568V示波器測量直流電平947.1mV244.02mV示波器測量 Vp-p 值4.10V1.02V示波器測量均方根值2.23V560mV計算該信號均方根值2.253V568mV4.正弦信號周期和頻率的測量；按表 2 改變上一步驟所用信號發(fā)生器的頻率，并保持其參數(shù)不變，測量 其

6、周期，并與信號發(fā)生器的頻率顯示值相比較。表 2：信號周期的測量頻率顯示值100Hz1kHz10kHz50kHz測量周期10.000ms1.000ms99.966us19.999us計算頻率（Hz）100100010003.450002.5A5.示波器的雙蹤顯示B（1） 按上圖搭接電路,CH1檢測A點，CH2檢測B點為V0； （2） 將上一步驟所用的信號改為 f=50KHZ, 示波器采用雙通道 工作，分別調(diào)節(jié) CH1 和 CH2 的 Y 靈敏度和上下位移，使顯 示波形高度和位置適中，調(diào)節(jié) X 靈敏度，是波形顯示 1-2 個周期。用光標法測出 t ,則 V0 滯后 Vi 的相位差 =360

7、6;Ít /T。調(diào)整電位器，測出 t 的最大值，并計算出 的 值。 解：測量 t =4.000us，T=20.000us；所以 =360°Ít/T=72°6.示波器的外掃描” （X-Y）工作模式在外掃描” （X-Y）工作模式（按下“Horizontal”按鍵，選擇 X-Y 模式） ， 則 CH1 的輸入信號代表示波器內(nèi)部的鋸齒波作 X 軸掃描信號，此時，水平軸變?yōu)?CH1 的電軸，X 軸上各點得電壓值，用 CH1 的 Y 靈敏度來測量，垂直軸仍為 CH2 的電壓軸，Y 軸上的各點的 電壓值，仍用 CH2 的 Y 靈敏度來測量，用（X-Y）功能，可以觀察

8、到圖 6 電路關(guān)于 Vi，Vo 波形的李薩如圖形。觀察到的李薩如圖形：五、實驗總結(jié)1.數(shù)據(jù)分析 除計算部分外的數(shù)據(jù)均可直接讀取，計算時取與讀取的數(shù)據(jù)一樣多的有效數(shù)位。2.思考題（1）沒有顯示，調(diào)節(jié)輝度，以及水平和垂直位置旋鈕 ?；蛘唠娫礇]接好，應(yīng)仔細檢查。 （2）這時沒有信號輸入，time頻率為0.可以調(diào)節(jié)水平和垂直位置旋鈕，把光點移到中心。 （3）可能是信號幅度太小，調(diào)節(jié)幅度旋鈕。 （4）時間軸頻率太低，調(diào)節(jié)time旋鈕。 （5）把x軸掃描打到“觸發(fā)”，微調(diào)觸發(fā)電平。 （6）觀察已知信號頻率時，應(yīng)注意示波器時間量程是否與輸入信號的周期同數(shù)量級。3.實驗中遇到的問題 （1）搭電路時，導線過疲勞不能插緊； （2）波形一直跳動，不穩(wěn)定。4.總結(jié)示波器的使用方法（1）打開電源開關(guān)30秒后，屏幕上應(yīng)有光跡，否則檢查有關(guān)開關(guān)及按鈕的位置； （2）將示波器的探頭接到被測信號，確定觸發(fā)源選擇在所接通道位置； （3）鍵入相應(yīng)的通道的開關(guān)，啟動該通道工作； （4）將垂直和水平靈敏度旋鈕調(diào)到合適的位置，V-pp/8<=選擇Y軸靈敏度；T/10<=選擇X軸靈敏度； （5）屏幕上應(yīng)有被測信號的波形；