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1、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。运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。实验室拥有的重要是模拟示波器，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，观测波形没有模拟示波器清楚，特别是观测具有干扰信号的波形时有一定的困难。模拟示波器的组成涉及示波管、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，重要由电子枪、偏转系统、荧光屏三部分组成。电子枪涉及灯丝、阴极、栅极和阳极。偏转系统涉及Y轴偏转板和X轴偏转板两部分，偏转
2、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；垂直部分解决被测信号，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”；适当调节垂直
3、（ ）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。双踪示波器一般有五种工作方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”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。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。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
4、，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。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.
5、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20VPP。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 实验内容及环节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”。启动电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细并且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（）和“Y轴位移”( )旋
6、钮，使扫描线位于屏幕中央，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 校准信号测量数据标 准 值实 测 值幅 度Up-p(V)
7、频 率f(KHz) b. 校准“校正信号”频率 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1。2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
8、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 测量信号参数信号源频率示波器测量周期值示波器测量电压值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（Vpp）有效值（u）1KHz10KHz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 实验报告规定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
9、试结果，总结相关内容； 3简述用示波器观测波形时，如何操作才干最快？哪些是关键环节。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：调节波形的清楚度，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，亮度增长；反之，亮度减小。(二)垂直部分（Y轴）输入：被测信号输入端。被测信号从Y1输入，解决后加到垂直偏转板，控制电子枪发射的电子在垂直方向偏转。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，解决后加到水平偏转板，控制电
10、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放大电路的耦合方式。垂直偏转因数选择开关（V/DIV）：用于选择垂直偏转因数使显示的波形置于易于观测的幅度范围，并用于测量被测信号电压的大小。位移旋钮：此旋钮用于信号在垂直方向的位移。位移旋钮：功能同位移。工作方式选择开关（、交替、断续）：只有加到通道的信号能显示；只有加到通道的信号能显示；交替加到、通道的信号能交替显示在荧光屏上，合用观测高频信号；断续加到、通道的信号同时显示在荧光屏上，合用观测低频信号。（三）水平部分（X轴）扫描速度TIME/DIV选择开关：范围从0.2s/DIV到0.2S/DIV，按1-2-
11、5进制共分19档和X-Y方式。用于测量被测信号的周期。水平位移：此旋钮用于扫描线在水平方向的移动。扫描微调控制：连续改变水平偏转因数，顺时针到底为校准位置。（四）触发部分触发方式：自动、常态、TV-V、TV-H，常用自动和常态，自动：无论什么状态，电平是否合适，总有波形显示，当电平合适时才有稳定波形显示；常态：若电平不合适，屏幕没有波形显示，只有当电平合适时才有波形显示，且是稳定的波形。触发源：内、电源、外，常用内触发方式。内触发选择：Y1、Y2、组合，根据被测信号接入情况选择，若被测信号接入Y1输入端，应选择Y1，若观测双路信号，需要选择组合方式。电平：无论在哪种触发方式下，都需要调节电平旋
12、钮，获得合适的触发电平，使显示的波形稳定。EM1643信号发生器的操作：（1）电源开关(POWER)，按入开。（2）功能开关(FUNCTION):波形选择：正弦波 方波和脉冲波 三角波和锯齿波（3）频率微调FREQVAR:频率复盖范围10倍。（4）分档开关(RANGE-HZ):10HZ-2MHZ(分六档选择)。（5）衰减器(ATT)：开关按入时衰减低30db。（6）幅度(AMPLITUDE)；幅度可调。（7）直流偏移调节(DC OFF SET)：当开关拉出时:直流电平为-10+10V连续可调，当开关按入时:直流电平为零。（8）占空比调节(PAMP/PULSE)：当开关按如时:占空比为本50%50%；当开关拉出时:占空比为10%90%内连续可调；频率为指示值10。（9）输出(OUTPUT)：波形输出端。（10）TTL OUT：TTL电平输出端。（11）VCF：控制电压输入端。（12）IN PUT：外测频率输入端。（13）OUT SIDE：测频方式(内/外)。（14）SPSS：单次脉冲开关。（15）OUT SPSS：单次脉冲输出。
