示波器物理实验报告

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1、示波器物理实验报告示波器物理实验报告示波器的使用实验报告【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； 【实验仪器】1、双踪示波器 GOS-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 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，图片已关闭显示，点此查看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

2、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、扫描与同步的作用如果在 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，如图图片已关闭显示，点此查看1 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，如图图片已关闭显示，点此查看如果在 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

3、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，即：fy?n n=1,2,3, fx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

4、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，nx 代表 X 方向的切线和图形相切的切点数，ny 代表 Y 方向的切线和图形相切的切点数，则有图片已关闭显示，点此查看2 fyfx?nxny【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

5、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。 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

6、%图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看 示波器测量电压仪器误差 3% 3图片已关闭显示，点此查看4 示波器的使用实验示范报告阿【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 GOS-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，图片已关闭显示，点此查看1、

7、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 示波管内的偏转板图片已关闭显示，点此查看2、扫描与同步的作用如果在 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，如图图片已关闭显示，点此查看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，如图图片已关闭显示，点此查看如

8、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

9、是整数，即：fy?n n=1,2,3, fx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，nx 代表 X方向的切线和图形相切的切点数，ny 代表 Y 方向的切线

10、和图形相切的切点数，则有nx? fxny李萨如图形举例表图片已关闭显示，点此查看fy 如果已知 fx，则由李萨如图形可求出 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

11、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50Hz 输出信号接到 X 通道，而 Y 通道接入可调的正弦信号(2) 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%图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看 示波器测量电压仪器误差 3% 图片已关

12、闭显示，点此查看示波器测量频率 f ?f?f?Ef?3%?2KHzf?或 f?57?2KHz函数信号发生器测频f= KH ?f?f?E0.?01?51%?ff?或 f?或 0.?示波器测量电压V1 ?V1?V1?EV?3%?或V1?或 V1? 函数信号发生器测量电压V2 ?V2?V2?EV?1 字?15%?或V2?或 V2?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。图片已关闭显示，点此查看实验二十三 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

13、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、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。 “示波管”是示波器的核心部件如图 1 所示的。

14、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

15、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。图片已关闭显示，点此查看4）显示波形的原理 图图片已关闭显示，点此查看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

16、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