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1、实验名称： 示波器的使用姓名 学号 班级评分桌号 同组人本实验指导教师日期 2 0 年 月 日时段一、实验目的1 . 了解示波器的基本结构和工作原理；2 .熟悉示波器的使用方法，能较快地调节出稳定的待测信号波形；3 .掌握用示波器 测电信号的幅值、 周期和频率 及利用李萨如图形测未知信号频率的方法。nrb 口i预习提示：完成原理部分填空， 仔细阅读全篇实验报告，阅读教 i材5262页内容。二、实验仪器与器件双踪示波器，示波器实验专用信号源，两个探头三、实验原理及计算公式1 .示波器显示波形的原理（请在下图中填上示波器四个系统的名称）444oscilloscope 示波器 / probe 探头
2、/ vertical 垂直 / horizontal 水平 /axis 轴 / voltage 电压 / attenuator 衰减器 / amplifier 放大器 / deflection 偏左专 / CRT (cathode ray tube)阴极射线管如只在Y偏转板(简称Y轴)上加一正弦电压，则电子束打出的亮点将运动。若电压频率较高，若只在X偏转板上加此扫描电压，且频率足够高，则荧光屏上只显示出如果在Y轴上加正弦电压， 同时在X轴加“锯齿波”电压，电子的运动将是两个互相垂直的运动合成。2 .同步概念为了获得稳定的波形，锯齿波电压的周期Tx和信号波形之间的周期 Ty之间应满足Tx= nT
3、y成立。(n=1, 2, 3,)从而使示波器上出现稳定的、数目合适的完整波形 。但是输入Y轴的被测信号与示波器内部的扫描锯齿电压信号是互相独立的。由于环境或其它因素的影响，它们的周期或频率可能发生微小的改变，这时虽可通过人工调节扫描微调旋钮使波形稳定，但过一会儿，又发生改变，波形又移动起来。在观察高频信号时这 一问题尤为突出。为此示波器内装有 装置，其实质是 3.利用李萨如图形测频率”旋钮即为此而设。当两个相互垂直的简谐振动的分振动频率不同的条件下，合振动的轨迹不能形成稳定 的图案，但如果两个分振动频率成整数比，则合成振动的轨迹为稳定的曲线，曲线的花样 和分振动的频率比、初位相有关，得出的图形
4、称为李萨如图形。由于图形花样与分振动频 率比有关，因此可以通过李萨如图形的花样判断二分振动的频率比，通过频率比可由已知 频率测量未知频率。稳定的李萨如图形有一个特点：两信号的周期之比为整数之比，且等于图形在X和Y方向上的外切点数之比。即 Tx: Ty=fY: fX=nx： ny。故下列图形依次为：trigger 触发 / sweep 扫描 / accommodate 适应 / amplitude 幅度 / generator 发生器 /四.使用与测量测量中的计算方法请参考教材6062页1 .熟悉示波器 打开示波器和信号源电源；取带两个小夹子的信号线接到示波器的CH1上（侧孔对齐、下压右旋），黑
5、夹子夹在信号源的GND上，红夹子夹在信号 3上； 请试着轻调示波器上的各个旋钮,直到示波器上显示出正弦波形！（示波器上旋钮都被打舌L请耐心尝试） 显示出正弦波后，试着调节旋钮使图形左右移动、上下移动，水平缩放、竖直缩放；请跟随指导老师练习示波器的基本调节直至熟练为止！2. 校准 调整示波器在屏幕上出现一条（或两条）水平亮线； 设置VOLTS/DIV 旋钮（CH1灵敏度选择开关）到0.5v/DIV , 设置SEC/DIV （主扫描时间系数选择旋钮）至U 0.5ms/DIV ; 找到“校准信号” （0.5Vp-p, 1kHz for YB4320B）,此校准信号为方波。把探头挂到校准信 号的吊钩上
6、。（仪器内部共地，此时可省去接地）； 通过位移旋钮将波形图像调整到一个合适的位置（方便读格）。调节VOLTS/DIV的校准“微调”旋钮，使波形在 Y方向占1个大格。调节SEC/DIV的校准“微调”旋钮，使得一个周期在水平方向上占两个大格。这样，CH1通道的校准就完成了。把校准信号接入CH2,并重复和步。校准完成后，在整个实验过程中，你需要保证这三个校准“微调”按钮不动。3. 电压测量电压信号如果用 U=A+Bsin （co力来描述，当 B=0时，U分为直流信号；当 A=0时，U为交流信号；当 A、B均不为零时，U为带直流偏置的交流信号。调节信号源至“电压测量”，信号1、2为直流电压，信号 3、
7、4为带偏置的交流电压.（耦合方式：.DC.",为仕么?测量时把信号线的红夹子或探头夹到信号电压上，.，把黑色夹子接在信号源的GND上。表1电压的测量具体测量请参考大学物理实验教程60页（1）耦合方式VOLTS/DIV的使用档位信号电压描述信号1信号2信号3信号4注意：DIV表示主格，一个主格有5个小格输入耦合方式选“AC”时，信号中的直流分量被隔开，用以观察信号的交流成分，输入耦合方式 选“DC”时，显示信号的所有成分（含直流和交流成分）。 如果被测信号为直流电压信号，选？ ？ ？division 格（本实验缩写 DIV ） / focus 聚焦 / intensity 辉度 / f
8、requency 频率 phase shift 相移（相 位差）/ pattern 图形 / measurement 测量 / button 按钮 / switch 开关/ GND （ground） 地、零电位4. 周期/频率测量 调节信号源至“周期/频率测量”，信号14输出四路频率不同的正弦波信号，先测出 周期再计算频率；接线方式同上（电压测量）； 你需要调整SEC/DIV旋钮（注意微调不能动），使得信号尽可能多的占据屏幕 （显示12个完整波形），这样你的测量结果会更准确。表2,频率测量具体测量请参考大学物理实验教程60、61页（2） （3）SEC/DIV的档位一个周期所占格数周期（ms）频
9、率（Hz）信号1信号2信号3信号4注意：触发源的选择：信号输入哪个通道就选谁做触发源；信号4为高频微小信号，测量时可选择“X 5”扩展，同时可利用多个周期求平均的办法。5.相位差测量相位差是指两个同周期信号之间的位相差别。所以我们需要使用示波器的 CH1和CH2两个通道来测量位相差。这两个信号可以通过交替和断续两种方式来显示。你需要把信号1接入CH1 ,把信号2、3、4依次接入CH2。示波器选择双踪显示模式，对于 YB4320B型号，你需要确保 CH1和CH2两个按钮已 经按下去。表3位相差测量具体测量请参考大学物理实验教程61页（4）相位差测量点水平距离一个周期水平距离相位差（°
10、）信号1和信号2信号1和信号3信号1和信号4注意：触发源的选择：选CH1或CH2,千万不能选交替！ ！;如果信号频率较低，显示方式选择“断续”Dual trace 双踪 / alternate 交替 / chop 断续 / sawtooth 锯齿 / pulse 脉冲 / rising time 上升 时间/ falling time 下降时间/ waveform 波形/major division 主格（大格）/ minor次要的6 .李萨如图形测未知信号频率设置示波器为 X-Y模式。对于 YB4320B型号，请将 SEC/DIV逆时针旋至 XY模式,信号1做为已知信号，频率 70Hz,输入
11、示波器的 CH1,作为X信号。信号2、3、4为待测正弦波信号，分别输入示波器的CH2,作为Y信号。画出李萨如图形，根据切点比得到频率比（参考教材P55页5）,进而计算出待测信号的频率。表格5.李萨如图形测量结果具体测量请参考大学物理实验教程61页（5）回出李萨如图形频率比频率(KHz)信号A信号B信号C7 .数字示波器的使用 了解数字示波器 AutoSet按键，自行研究其基本使用方法； 调节显示一个正弦波信号波形，改变触发电平并观察波形的变化及“不同步”现象;使用数字示波器重新测量上述内容，检验测量结果是否正确。五.课堂思考题1 .示波器荧光屏上看不到亮线时，可能有哪些原因？2 .李萨如图形不稳定（不断翻转）是何原因？怎样使其稳定下来？加大触发电平行不行?为什么？