示波器实验报告数据.doc

示波器实验报告数据《示波器的使用》实验报告物理实验报告示范文本： 包含数据处理李萨如图【实验目的】1. 了解示波器显示波形的原理，了解示 波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合；2.熟悉使 用示波器的基本方法，学会用示波器测量波形的电压幅度 和频率；3.观察李萨如图形实验仪器】1、双踪示波器G0S-6021型1台2、函数信号发生器 YB1602型1台3、连接线示波器专用2根示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分 ［实验原理］示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统 和电源四部分组成，1、示波管如图所示，左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束 电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上 的荧光物发光形成一亮点亮点在偏转板电压的作用下， 位置也随之改变在一定范围内，亮点的位移与偏转板上 所加电压成正比示波管结构简图示波管内的偏转板2、扫描与同步的作如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压，在荧光 屏上看到的是一条水平线，如图图扫描的作用及其显示如果在Y轴偏转板上加正弦电压，而X轴偏转板不加任 何电压，则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡， 在横方向不动我们看到的将是一条垂直的亮线，如图如果在Y轴偏转板上加正弦电压，又在X轴偏转板上 加锯齿形电压，则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂 直的两种位移，其合成原理如图所示，描出了正弦图形。

如果正弦波与锯齿波的周期相同，这个正弦图形将稳定地 停在荧光屏上但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同， 则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开， 在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形，甚 至很复杂的图形由此可见：要想看到Y轴偏转板电压的图形，必须加上X轴偏转 板电压把它展开，这个过程称为扫描如果要显示的波形 不畸变，扫描必须是线性的，即必须加锯齿波要使显示的波形稳定，Y轴偏转板电压频率与X轴偏转 板电压频率的比值必须是整数，IP:fy fx?nn=l, 2, 3,示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调，但要准确 的满足上式，光靠人工调节还是不够的，待测电压的频率 越高，越难满足上述条件为此，在示波器内部加装了自 动频率跟踪的装置，称为“同步”在人工调节到接近满足 式频率整数倍时的条件下，再加入“同步”的作用，扫描 电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍，从而 获得稳定的波形如果Y轴加正弦电压，X轴也加正弦扫描电压，得出的 图形将是李萨如图形，如表所示李萨如图形可以用来测 量未知频率令fy、fx分别代表Y轴和X轴电压的频率， n x代表X方向的切线和图形相切的切点数，n y代表Y方 向的切线和图形相切的切点数，则有 fyfx9■nxny李萨如图形举例表如果已知fx,则由李萨如图形可求岀fy。

实验内容】1・示波器的调整不接外信号，进入非X-Y方式调整扫描信号的位置和 清晰度设置示波器工作方式2.正弦波形的显示熟读示波器的使用说明，掌握示波器的性能及使用方 法把信号发生器输出接到示波器的Y轴输入上，接通电 源开关，把示波器和信号发生器的各旋钮调到正常使用位 置，使在荧光屏上显示便于观测的稳定波形3. 示波器的定标和波形电压、周期的测量把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在“校准” 位置把校准信号输出端接到Y轴输入插座把信号发生器的 正弦电压接到Y轴输入端，用示波器测量正弦电压的幅值 和周期，并和信号发生器上显示的频率值比较选择不同幅值和频率的5种正弦波，重复步骤，记下测 量结果4.李莎如图形的观测(1 )把信号发生器后面5 0Hz 输岀信号接到X通道，而Y通道接入可调的正弦信号⑵分 别调节两个通道让他们能够正常显示波形(3 )切换到X-Y模 式，调整两个通道的偏转因子，使图形正常显示(4)调节Y 信号的频率，观测不同频率比例下的李萨如图数据记录1、频率测量示波器频率计数器的测频精度%示波器测频仪器误差3%函数信号发生器测频仪器误差1%+1字2、电压测量示波器测量电压仪器误差3%4、不确定度的计算（以第一组数据为例）示波器测量频 率f = ?f?f?Ef??3%??2KHzf??或f?57?2KHz函数信号发生器测频f=KH?f?f?Ef???l%??或f??或 f??示波器测量电压V1 = ?V1?V1 ?EV??3%?或V 1??或 VI??函数信号发生器测量电压V2 = ?V2?V2 ?EV?1 字？？15 %??或V2??或 V 2??注意：一般可写为后面的形式更加科学，因为原始数据的有效数字只有2位，不可能经处理后提高精度变成3 个有效数字。

5、示波器操作总结表格佛山科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日 期年月日实验原理四•实验步骤五、实验数据和数据处理六•实 验结果七•分析讨论八•思考题示波器的使用实验报告示波器的使用预习思考题1. 示波器的功能是什么？ 2.扫描同步如何理解？ 3•什 么是李萨如图？1 •电子示波器是用来直接显示，观察和测量电压波形 机器参数的电子仪器2. 用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发 信号的同相位点，故每次扫描起点会准确地落在同相位点 于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点，于是每次 扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形就是 触发扫描实现同步的原理3. 当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压且他 们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形 这类图形称作“李萨如图”实验数据记录实验仪器：YB4320F双追踪示波器，SG16 42函数信号发生器实验 步骤：1.用示波器观察信号波形调节扫描旋钮，使示波器的扫描线至长短适当的稳定 水平亮线将信号发生器接到chi或c h2输入上，频率选用数百 或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道 一致的出稳定的波形。

改变输入信号电压的波形，如正弦波，三角波，方波 调节扫描微调，以得到2个可以在调节其他该扫描熟悉示 波器2 •用李萨如图测定频率当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压，且他们 的频率式简单的整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形, 这类图形称作“李萨如图”当fg:fx=l:l时输入f g==50hz,绘岀一种李萨如图当 fg:fx=l:2时输入f g==200hz,绘出一种李萨如图 数据处理如上思考题1•示波器为接通前，有那些注意事项？ 2•波形不稳定 时，应调节那个旋钮？3•为了观察李萨如图，应该怎样设置按钮？ 4•欲关闭示波器，首先应把那个旋钮扭到最小?lo确定是否接地2 o是否正确连接探头3 o查看所有的终端额定值4在是使用一个通道的情况下触发源选 的通用一致2.应调节水平微调使之稳定，再调节CH通道3 .首先示波器应该在X Y轴输入正弦电压，且加上fg 与fx上的频率成整数比4•将示波器探头脫开测量电路，将输入选择开关，达 到接地位置，关机，如果是模拟示波器的话，需要将聚集 旋钮和亮度旋钮调低，然后在关闭电源实验原理1、双踪75波器的原理：双踪示波器控制电路主要包括：电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。

YCH1YCII2 图1.双踪示波器原理方框图其中，电子开关使两个待测电压信号YC H1和YCH2周 期性地轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示 YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形由于荧光屏荧光 物质的余辉及人眼视觉滞留效应，荧光屏上看到的是两个 波形如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同，屏上出现的 是一移动的不稳定图形，这是因为扫描信号的周期与被测 信号的周期不一致或不呈整数倍，以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有"time/di v”调节旋钮,来调节锯齿波电压的周期，使之与被测信号的周期呈合适 的关系，从而显示出完整周期的正弦波形当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形，但由于环境或其 他因素的影响，波形会移动，为此示波器内装有扫描同步 电路，同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号，输 入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称为“内同步”如果同步电路信号从仪器外部输入，则称为“外同步”操作时，使用“电平”旋钮，改变触发电平高 度，当待测电压达到触发电平时，扫描发生器开始扫描， 直到一个扫描周期结束。

但如果触发电位高度超出所显示 波形最高点或最低点的范围，则扫描电压消失，扫描停止2. 示波器显示波形原理：如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的 变化周期与正弦电压的变化周期相等时，则在荧光屏上将 显示出完整周期的正弦波形，如图2所示如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波，在示波器的X偏转板加 上示波器内部的锯齿波，则在荧光屏上将得到两个正弦波1图2.示波器显示正弦波形的原理3、数字存储示波器的基本原理数字存储示波器的基本原理框图如图3所示:Inpu t图3.数字存储示波器的基本原理框图数字示波器是按照釆样原理，利用A/D变换，将连续 的模拟信号转变成离散的数字序列，然后进行恢复重建波 形，从而达到测量波形的目的输入缓冲器放大器，也就是说不同幅值的信号在通过输入缓冲放大器后都会转变成相同电压范围内的信号A/D单元的作用是将连续的模拟信号转变为离散的数字 序列，然后按照数字序列的先后顺序重建波形所以A/D 单元起到一个采样的作用，它在采样时钟的作用下,将釆样 脉冲到来时刻的信号幅值的大小转化为数字表示的数值 这个点我们称为采样点。

A/D转换器是波形釆集的关键部件多路选通器将数据按照顺序排列，即将A/D变换的数 据按照其在模拟波形上的先后顺序存入存储器，也就是给 数据安排地址，其地址的顺序就是采样点在波形上的顺序, 采样点相邻数据之间的时间间隔就是采样间隔数据釆集存储器及显示内存、周期和频率将数据填 入表格，并计算绝对误差2、利用李萨如图形测频率将两信号发生器分别从示波器的CH1输入端和CH2输 入端输入，将CH1和CH 2输入端信号置于XY模式，可保持 CH1输入端信号发生器的频率不变，调节CH2输入端信号发 生器的频率，使屏中出现大小适中的图形，即出现如讲义中 所示的李莎如图形，记录示波器测得CH2输入端信号的频率, 比较计算值和测量值数据处理1、观察各种波形并测量正弦波形的电压、频率和周期, 计算绝对误差32、利用李萨如图形测频率记录示波器测得输入端信号的频率，比较计算值和测量值4数据处理1. 驻波法数据表1f=KHz① •根据逐差法处理数据，先算出5?的平均值，再算出 其标准偏差S5 ?9式?5???5?,其中？为考虑仪器误差取？=；② 由？5?求出？？，再由v ?f?推导出？v的表达式，最后 给出v的表达式。

③ 将实验值与理论值比较，求出其相对误差2. 相位比较法数据表2f= KHz数据处理要求及方法同上①②③5深圳大学实验报告实验名称：示波器的使用学院：软件学院专业：软件工程班级：软件班组号：3指导教师：陈升报告人：2 006151079实验地点:实验时间:2 008-5-8实验报告提交时间：教务处制注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加 以调整和补充2、 教师批。