示波器实验报告.docx

示波器实验报告示波器实验报告篇一：大物实验示波器的使用实验报告实验二十三 示波器的使用班级 姓名 学号 同组人日期【实验目的】1、了解示波器的基本结构和工作原理，学会正确使用示波器 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率 【实验仪器】固纬 GOS-620 型双踪示波器一台，GFG-809 型信号发生器两台，连线若干 【实验原理】示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用其基本结构与工作原理如下1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器基本结构大致可分为示波管（CRT） 、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分 “示波管（CRT） ”是示波器的核心部件如图 1 所示的可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三部分1）电子枪电子枪包括灯丝 F，阴极 K，控制栅极 G，第一阳极A1，第二阳极 A2 等阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点2）偏转系统偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板 x 和 y 组成，分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。

从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点若受到横向电场的作用，电子束的运动方向就会偏离轴线，F 灯丝，K 阴极，G 控制栅极，A1、A2 第一、第二阳极，Y、X 竖直、水平偏转板图 1 示波管结构简图屏上光点的位置就会移动x 偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移，y 偏转板用来控制光点在竖直方向的位移如果两对偏转板都加上电场，则光点在二者的共同控制下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移3）荧光屏 荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测4）显示波形的原理 图2 图 3 图 4在竖直偏转板上加一交变正弦电压，可看到一条竖直的亮线，如图 3 所示在水平偏转板上加“锯齿波电压”扫描电压，使荧光屏上的亮点沿水平方向拉开电子的运动是两相互相垂直运动的合成当锯齿波电压与正弦电压的变化周期相等时，在荧光屏上将显示出一个稳定的正弦电压波形图如图 4 所示当波形信号的频率等于锯齿波频率的整数倍时，荧光屏上将呈现整数个完整而稳定的被测信号的波形，当两者不成整数倍时，对于被测信号来说，每次扫描的起点都不会相同，结果造成波形在水平方向上不断的移动。

为了消除这一现象，必须使被测信号的起点与扫描电压的起点保持“同步” ，这一功能由机内 “触发同步”电路来完成2、利用利萨如图测正 弦电压的频率基本原理通过观察荧光屏上利萨如图形进行频率对比的方法称之为利萨如图形法此法于 1855 年由利萨如所证明将被测正弦信号 fy 加到 y 偏转板，将参考正弦信号 fx 加到 x偏转板，当两者的频率之比fyfx是整数时，在荧光屏上将出现利萨如图图 5 给出了几种不同频率比的利萨如图形判断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动，方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上的切点数最多为 NX，竖直线上的切点数最多为 NY，则fyfx ?nxny图 5 的第一个图形，nx?2，ny?4，Y 轴上的信号频率fy 与 x 轴上的信号频率2fx 之比为，若 fx 已知，则 fy 可求4【实验内容与步骤】开机前完成以下准备工作：扫描微调、电压灵敏度微调置校准档（顺时针打死） 、扫描方式（置自动） 、触发源选项（置 CH1 或 CH2） 、耦合方式(置 AC)；按压电源按钮预热 3 分钟2）初始化示波器面板获得“点”：辉度、聚焦、三个位置旋钮置于居中位置，扫描灵敏度置于正交模式。

（五居中一归零） ；（3）顺时针旋转扫描灵敏度选扭置 0.2ms 档获取扫描线； （4）利用 CH1 观察机内方波校准信号并作为待测电信号 1，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第一行；（5）分别利用 CH1 与 CH2 两个通道观察左右两个音频信号发生器提供的 10V1000Hz 与 15VXXHz 的正弦交流信号，并作为待测电信号 2 与待测电信号 3，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第二行与第三行6）扫描灵敏度选钮置正交模式，按压下触发交替旋钮，显示模式置双踪模式观测不同频率比的利萨如图形7）申请课堂考核，归整仪器结束实验实验数据与实验结果】图 5 利萨如图附表 电信号电压、频率的测量数据记录表（11 海科曹丽安娜提供）实验结果：详见下页附图（11 海科曹丽安娜提供）注意事项1．信号发生器、示波器预热 3 分钟以后才能正常工作2．测信号电压时，一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足（校正位置） ；测信号周期时，一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置） ；3．不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。

4．转动旋钮和按键时必须有的放矢，不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式，切忌生拉硬拽篇二：示波器实验报告示波器的使用（预习） 一 仪器的原理及结构 1．示波器示波器是一种用途广泛的电子测量仪器利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压（或电流）的幅度、周期（或频率） 、相位等，数字示波器还可以测量信号的频谱特性实验室拥有的主要是模拟示波器，数字示波器虽有自动测试功能，给操作带来方便，但显示的波形是量化的不够细腻，观察波形没有模拟示波器清晰，特别是观察含有干扰信号的波形时有一定的困难模拟示波器的组成包括示波管、水平/垂直部分、触发部分及电源等组成1）电子示波管如图 1 所示，主要由电子枪、偏转系统、荧光屏三部分组成电子枪包括灯丝、阴极、栅极和阳极偏转系统包括 Y 轴偏转板和 X 轴偏转板两部分，偏转板上电压形成的电场力将电子枪图 1 示波管结构图发射出来的电子束，按照偏转板上电压的大小作出相应的偏移荧光屏是位于示波管顶端涂有荧光物质的透明玻璃屏，当电子枪发射出来的电子束轰击到屏时，荧光屏被击中的点上会发光，显示出曲线或波形。

2）水平/垂直部分示波器的水平部分产生扫描电压，使电子在水平方向上偏转，形成时间轴；垂直部分处理被测信号，在荧光屏上还原出被测信号的电压波形3）示波器的使用①寻找扫描光迹，将示波器 Y 轴显示方式置“Y1”或“Y2” ，输入耦合方式置“GND” ，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：适当调节亮度旋钮；触发方式开关置“自动” ） 、水平（于屏幕中央②双踪示波器一般有五种工作方式，即“Y1” 、 “Y2” 、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替” “断续”二种双踪显示方式 “交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用 “断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用③为了显示稳定的被测信号波形， “触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y 通道④触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态” ，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在 X 轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。

⑤适当调节“扫描速率”及“Y 轴灵敏度”旋钮使屏幕上显示一～二个周期的被测信号波形在测量幅值时，应注意将“Y 轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底在测量周期时，应注意将“X 轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底还要注意“扩展”旋钮的位置根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div 或 cm）与“Y 轴灵敏度”旋钮指示值（v/div）的乘积，即可算得信号幅值的实测值根据被测信号波形一个周期在屏幕水平方向所占的格数（div 或 cm）与“扫速”旋钮指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值 2. 函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形，输出电压最大可达 20VP－P “位移”旋钮，使扫描光迹位通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏特级范围内连续调节函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节 注意：函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路 二 实验内容及步骤1．用校正信号对示波器进行自检 （1) 扫描基线调节将示波器的工作方式开关置于“单踪 CH1” （触发 CH1或 CH2） ，触发方式开关置于“自动” 。

开启电源开关后，调节“辉度” 、 “聚焦” 、 “辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线然后调节“X 轴位移”（幕中央，并且能上下左右移动自如2）测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号”通过探头引入选定的 Y 通道（CH1 或 CH2） ，将 Y 轴输入耦合方式开关置于“AC(交流)”或“DC(直流)” ，触发源选择开关置“内” ，内触发源选择开关置“CH1”或“CH2” 调节 X 轴“扫描速率”旋钮（t/div）和 Y 轴“输入灵敏度”旋钮（V/div） ，使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形a. 校准“校正信号”幅度将“y 轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置， “y 轴灵敏度”旋钮置适当位置，读取校正信号幅度，记入表 1表 1 校准信号测量数据b. 校准“校正信号”频率）和“Y 轴位移”)旋钮，使扫描线位于屏将“扫速微调”旋钮置“校准”位置， “扫速”旋钮置适当位置，读取校正信号周期，记入表 12．用示波器测量信号电压和周期调节信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为1KHz、10KHz，有效值均为 1V 的正弦波信号改变示波器“t/div”及“V/div”等旋钮，?测量信号源输出电压峰峰值及信号周期，记入表 2。

3. 用利萨如图形法测量信号频率调节 a 信号发生器的频率为 1KHz、电压为 1V 的正弦波输入示波器的 Y2 作为标准信号；调节 b 信号发生器的电压为 1V（假定 1KHz）的正弦波输入示波器的 Y1 为待测信号调节示波器的时基旋钮（TIME/DIV）顺时针调到底，即 X-Y位置，适当调节垂直/水平位移旋钮和 Y1、Y2 灵敏度旋钮，屏幕上得到一合成图形，适当调节标准信号源的频率，使屏幕上得到稳定的利萨如图形若合成图形为园或椭圆，则被测信号的频率与标准信号的频率相同表 2 测量信号参数若合成图形为其它利萨如图形，根据合成图形的形状计算出待测信号频率： fy=fx*Nx/Ny 式中，Nx 为水平线与利萨如图形的交点数，Ny 为垂直线与利萨如图形的交点数，fx 为标准信号的频率 三 实验报告要求 1. 认真记录数据，并绘出有关波形；2. 根据测量数据和波形，分析测试结果，总结相关内容；3．简述用示波器观察波形时，怎样操作才能最快？哪些是关键步骤 VD4322B 示波器面板结构及操作 (一)屏幕部分厘米刻度：每一方格即 1 平方厘米，又称 DIV，在进行电压、周期读数时，需要根据厘米刻度进行读数。

聚焦旋钮：调节波形的清晰度，当辉度调到适当的亮度后，调节聚焦旋钮控制扫描线最佳 辉度旋钮：调节波形亮度，顺时针方向旋转，亮度增加；反之，亮度减小 (二)垂直部分（Y 轴）Y1 输入：被测信号输入端被测信号从 Y1 输入，处理后加到垂直偏转板，控制电子枪发射的电子在垂直方向偏转Y2 输入：同 Y1 通道但当示波器工作于 X-Y 方式时，输入到此端的信号变为 X 轴信号，处理后加到水平偏转板，控制电子在水平方向上偏转输入耦合开关（AC-CND-DC）：此开关用于选择输入信号送至。