模擬示波器的使用課件

示波器的調整與使用示波器的調整與使用示波器-電子工程師的眼睛示波器的首要條件：1.準確地顯示波形2.保證信號完整性測量太原理工大學物理與光電工程學院示波器的調整與使用實驗簡介實驗目的實驗儀器實驗原理實驗內容實驗步驟注意事項基本特點：輸入阻抗高，對被測信號影響小，有較強的過載能力，測量靈敏度高?？娠@示信號波形、測量信號瞬時值。工作速度快、頻帶寬，便于觀察高速變化的信號?？娠@示任意兩個信號的電壓或電流的函數(shù)關系，故可作為信號的X-Y記錄儀。電子示波器的分類按示波器的性能和結構特點進行分類：1．通用示波器：采用單束示波管，是一種寬頻帶的示波器，常用的是雙蹤示波器，使用的極為廣泛，可以對一般電信號進行定性和定量的分析。2．多束示波器：采用多束示波管，通過電子開關進行切換，觀察兩個以上的波形，比較兩個以上的信號很方便。3．取樣示波器：便于觀察和測量高頻信號。4．記憶示波器：采用記憶示波管實現(xiàn)信息的存儲。5．特種示波器：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高壓示波器，心電圖示波器等。6．數(shù)字存儲示波器：能夠將捕促到的信號進行A/D轉換，寫入存儲器，需要讀出時，經(jīng)過D/A轉換還原成模擬信號，在示波器上顯示出來。7．邏輯示波器：（邏輯分析儀）。8.虛擬示波器：通過軟件實現(xiàn)示波器的全部功能。9.網(wǎng)絡示波器：將示波器接入互聯(lián)網(wǎng)中，便于高速傳遞測量的信息和應用各種數(shù)據(jù)處理軟件。實驗儀器GOS-630FC型雙蹤示波器

YB1602H信號發(fā)生器

(Q9)連接線數(shù)條實驗原理示波器的基本結構包括：陰極射線示波管（電子槍、X、Y偏轉板、熒光屏）

電壓放大器（帶衰減器的X和Y軸放大器）

同步、掃描電路電源實驗原理一、組成：如圖所示，它由示波管（CRT）、垂直偏轉系統(tǒng)、水平偏轉系統(tǒng)，同步控制系統(tǒng)，以及輝度控制電路、電源系統(tǒng)等幾部分組成。1.陰極射線示波管是個電真空器件，玻璃殼內有熒光屏、電子槍和偏轉系統(tǒng)幾個部分。⑴熒光屏示波管前方內部，涂有熒光材料。當高速電子流打上時，熒光物質會發(fā)光。發(fā)光的強弱（波形亮度），取決于電子流的強度。⑶偏轉系統(tǒng)X和Y是一對互相垂直放置的偏轉板。在水平偏轉板X間加電壓時，通過期間的電子束就會在偏轉板間電場的作用下，在水平方向上發(fā)生偏轉，也就是使熒光屏上的光點發(fā)生水平移動。其移動大小，取決于偏轉板電壓的高低，二者成正比關系。在垂直偏轉板Y間加電壓，則通過其間的電子束就會在偏轉板間電場的作用下，發(fā)生垂直方向的偏轉，使熒光屏上的光點發(fā)生垂直移動，其移動大小，取決于偏轉板電壓的高低，二者成正比關系。在偏轉板間加一個直流電壓（通過示波器面板上的“水平位置”和“垂直位置”旋鈕調節(jié)），可改變光點的基礎位置。加變化電壓時，光點移動的距離也跟著變化，而且光點位置變化的規(guī)律與所加電壓的變化的規(guī)律是一致的。圖電子示波器的基本組成框圖實驗原理X軸方向偏轉實驗原理Y軸方向偏轉實驗原理

示波管（CRT）結構簡介G：控制柵極電子槍、偏轉系統(tǒng)、熒光屏G：控制柵極G：控制柵極K

GA1

A2共同完成聚焦G：控制柵極K：陰極F：燈絲G：對應亮度旋鈕K

GA1

A2共同完成聚焦熒光屏X：水平偏轉板Y：豎直偏轉板A1：第一陽極G：控制柵極A2：第二陽極G：控制柵極

同步（整步）原理掃描時由于鋸齒波周期性復原，要求光點所畫的軌跡和第一周期的完全重合，再由視覺殘留，觀察到一個穩(wěn)定的波形。Tx=nTy,fy=nfx觸發(fā)同步電路，它從垂直放大電路中取出部分待測信號，輸入到掃描發(fā)生器，迫使鋸齒波與待測信號同步，此稱為“內同步”.操作時使用“電平”（LEVEL）旋鈕。AC常態(tài)觸發(fā)耦合方式（COUPLING）

順時針旋足微調（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源（TRIGGERSOURCE）0.1V(X)電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（MODE）觸發(fā)極性（SLOPE）居中位移（三只）（POSITION）自動掃描方式（SWEEPMODE）居中聚焦（FOCUS）DC輸入耦合居中亮度（INTENSITV）作用位置控制件名稱作用位置控制件名稱4、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{節(jié)面板主要按鈕垂直系統(tǒng)水平系統(tǒng)t/DIV：調節(jié)掃描速率，指示水平方向每格的掃描時間V/DIV：調節(jié)垂直偏轉靈敏度,指示垂直方向每格的偏轉電壓值觸發(fā)電路電平（LEVEL）：調節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)描。按照箭頭方向旋到底。X-Y工作方式X-Y：顯示兩個相關量的函數(shù)圖形。CH1輸入x軸信號，同時設置為X-Y狀態(tài)。4格1.6格T=1.6×t/divUPP=4×v/div

將不同信號源信號分別輸入CH1和CH2通道，掃描速率旋鈕置X-Y（逆時針到底）狀態(tài)，調節(jié)信號幅度或改變通道偏轉因數(shù)，使圖形不超出熒光屏視場，調節(jié)CH1和CH2頻率比觀察李薩如圖。3、測量信號的頻率

觀察李薩如圖形

兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率fx與fy

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。

五、思考題1、如果打開示波器電源后，看不到掃描線也看不到光點，可有那些原因？

2、當Y軸輸入端有信號，但屏上只有一條水平線時，是什么原因？應如何調節(jié)才能使波形沿Y軸展開？3、如何用示波器測量兩正弦信號的相位差？四、注意事項

測信號電壓和周期時，一定要將電壓衰減旋紐的微調和掃描速率旋紐的微調順時針旋足（校正位置）。4、觀察李薩如圖形時，能否用示波器的“同步”把圖形穩(wěn)定下來？李薩如圖形為什么一般都在動？主要原因是什么？（做實驗報告時回答）實驗原理

要觀察加在Y軸上電壓隨時間變化的規(guī)律，必須同時在X軸上加上鋸齒波電壓，把Y軸信號產(chǎn)生的豎直亮線按時間展開，這個展開的過程叫“掃描”為了使屏上的圖形穩(wěn)定，必須使Y軸上電壓和鋸齒波電壓頻率、相位固定，并且它們的頻率滿足：fy/fx=n，n=1，2，3，…

式中n為屏上顯示的完整波形個數(shù)。這種使兩者頻率成整數(shù)倍關系且相位差恒定的調節(jié)過程稱為“同步”。正弦波合成實驗原理開關第二通道接口第一通道接口一通道偏轉因數(shù)選擇開關二通道偏轉因數(shù)選擇開關時基掃描

聚焦輝度實驗原理V－252型示波器介紹不同型號和規(guī)格的示波器，雖然旋鈕的排列不同，但其名稱和作用都基本相同。通用雙通道示波器AC—只能輸入交流信號，信號中的直流成份被除去DC—信號中的交流、直流成份同時被輸入、觀察。GND—Y軸信號輸入端接地（信號無法輸入）-顯示CH1信號的波形-顯示CH2信號的波形-顯示“CH1+CH2”疊加信號的波形-交替顯示CH1和CH2信號的波形-以250KHz切換顯示CH1和CH2信號的波形CH1CH2CHOPADDALT頻率范圍選擇信號輸出函數(shù)選擇信號發(fā)生器實驗儀器同軸電纜信號輸入接口（CH1CH2)

通道選擇開關（CH1CH2DUALADD）Y1，Y2通道輸入信號耦合開關（ACDCGND)Y1，Y2通道偏轉因數(shù)選擇開關（Volits/div)

選擇不同的檔位能把信號在空間上放大或縮小，而不改變信號本身的大小。同時偏轉因數(shù)發(fā)生變化，偏轉因數(shù)表示每一縱格代表的電壓值。

用于測量時，要把微調校準（順時針轉到頭）

垂直通道偏轉因數(shù)*格數(shù)=電壓值（Up-p)

位移（Position)

調整光跡垂直方向的位移和水平方向的位移

合成（X-Y）

用于觀察加在x軸和y軸上的兩個信號合成后圖形信號輸入控制掃描與同步控制

掃描時間因數(shù)選擇開關和微調（Time/div)

用于調節(jié)掃描電壓的周期

測頻率時要把對應微調校準

頻率=1/掃描時間偏轉因數(shù)*格數(shù)

（掃描時間偏轉因數(shù)指屏幕上一橫格代表的時間大小）觸發(fā)源選擇（Source)

當調整Time/div,不能使信號穩(wěn)定時，就要把觸發(fā)源選成自己的通道。電平（Level）

當使用觸發(fā)源后，信號還是不能穩(wěn)定，就要使用電平旋鈕，將電平指到正中間。

在示波管的X，Y偏轉板上加上正弦電壓，合成后，當兩電壓信號頻率成簡單整數(shù)比時，屏上則顯示出一系列不同的封閉圖形（李薩茹圖形）。

李薩如圖形測頻率實驗內容李薩如圖形的觀察

在示波器的X、Y輸入端分別加上兩個正弦電壓信號，當兩電壓信號的頻率成整數(shù)比時，光點將走一個特殊形狀的軌跡，叫李薩如圖。其圖的形狀由兩信號頻率比及相位差而定。李薩如圖中，水平切點數(shù)與豎直切點數(shù)之比恰好與頻率成反比，即相位差角

1∶1

1∶2

1∶3

2∶3

0

π/4

π/2

3π/4

π

實驗內容測兩個同頻率正弦信號的位相差方法一：波形比較法實驗內容方法二：橢圓法

實驗內容實驗步驟把信號發(fā)生器的輸出信號分別接到Y1和Y2端

調節(jié)Y2信號的頻率，觀查并記錄不同頻率比例下的李薩如圖分別調節(jié)兩個通道使其能夠正常顯示波形切換到X-Y模式，調整兩個通道的偏轉因子，使圖形正常顯示

注意事項熒光屏上的光點不能調得太亮，并且不能長時間停留在屏上，以免損壞熒光屏使用示波器應輕輕旋動各旋鈕，當旋鈕擰不動時不可強拉硬轉，否則將損壞儀器實驗過程中，光點強度不能太高，短時間不使用時，應將輝度關掉三.實驗內容

1.通過信號發(fā)生器給示波器加一個正