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1、物理实验报告物理实验报告一、一、 【实验名称】【实验名称】示波器的使用二、二、 【实验目的】【实验目的】1.了解示波器的基本结构和工作原理，掌握示波器的调节和使用方法三三、 【实验原理】【实验原理】双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制电路构成1.示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质， 构成荧光屏，高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一个亮点。Y 偏转板是水平放置的两块电极。在 Y 偏转板上和 X 偏转板上分别加上电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。双踪示波器原理双踪示波器原理双踪示波器控
2、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；其中，电子开关使两个待测电压信号 YCH1和 YCH2周期性的轮流作用在 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晖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，屏上呈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/div”调节旋钮，用来调节锯齿波电压的周期， 使之与被测
3、信号的周期呈合适的关系， 从而显示出完整周期的正弦波性。 看到稳定波形的条件：只有一个信号同步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” ；反之则为“外同步” 。操作时，使用“电平旋钮” ，改变触发电势高度，当待测电压到达触发电平时，开始扫描，直到一个扫描周期结束。但如果触发电势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。如果在示波器的 YCH1或 YCH2端
4、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相等时，则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。如果在示波器的 Y 偏转板上加上正弦波，在X 偏转板上加上另一正弦波，则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时，在荧光屏上将得到李萨如图形。四、四、 【仪器用具】【仪器用具】 ：信号发生器、双踪示波头、探头五、五、 【实验内容】【实验内容】几种李萨如图形nxny分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量nx/ny=1/2nx/ny=1/3nx/ny=2/3nx/ny=3/41观察正弦波形a.打开示波器2.测正弦波电压，测正弦波的周期a.调节波形上下移动键，使得fx=100Hz
5、，改变一次 v/div,再记录 dyb.调整波形左右移动键，使得改变一次t/div,再记录 dx实际示数dvV1垂直格数Vpp(V)dx(us)100水平格数fy(Hz)26312686b.调节该信号发生器的输出频率，直至观察到第二条稳定的正弦波“HOR1 MENU”+F5将 CH2 信号从输入d.再次调节频率，使得 fx/fy 分别等于 1:1,1:2,1:3，画下列图形六、六、 【数据处理】【数据处理】1.2.1.2.李萨如图形dydx42v/div(V )25T/div( ms)5Vpp(V)T(ms )1010fx(Hz)fy(Hz)图形nxnyfx/fynx/ny1100100111
6、/11/12100200211/22/13100300311/33/1七、七、 【实验结果及分析小结】【实验结果及分析小结】示波器使显示电压随时间变化的测试仪器， 也就是电压波形， 是电子测试中最基础也是最重要的仪器以电子枪结构和人脸滞留效应为基础 。利用示波器，可以观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不同地点观测到的信号。 示波器的原理已应用于生活中的各类显示屏上，极大地影响人类的生活。在医学方面，示波器主要用于各类影像图形的呈现，如心电图、CT、X 光、核磁共振等。学习示波器的使用可以为以后的临床工作增加经验。八、八、 【误差分析】【误差分析】1.桌面振动造成的影响
7、。2.示波器上显示的荧光线较粗，取电压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准。3.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准，导致周期测定不准确。4.在选确定 fy 的值时上下跳动，可能造成取值不准。5.机器系统存在系统误差。九、九、 【思考与讨论】【思考与讨论】1.简述示波器显示 u-t 图形即电信号波形的原理。答：示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏幕上，就可以产生细小的光点。 当一个直流电压加到一对偏转板上时， 将使光点在荧光屏上产生一个固定位移， 该位移的大小与所加直流电压成正比。 如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上时， 则荧光屏上的光点位置就由两
8、个方向的位移所共同决定。 在被测信号的瞬时值的变化曲线,即 u-t 曲线。2.怎样用示波器定量地测量交流信号的电压有效值和频率？答：用光标法。调节波形上下移动键，使一条水平线对准波谷或波峰，计算峰-峰值，除以二就是振幅，再除以21.414就是有效值。3.观察两个信号的合成李萨如图形时，应如何操作示波器？b.调节该信号发生器的输出频率，直至观察到第二条稳定的正弦波“HOR1 MENU”+F5将 CH2 信号从输入4.为了使李萨如图形稳定下来，能否使用示波器上的同步旋钮？为什么？答：不能。因为李萨如图形实际上是一个质点同时在x 轴、y 轴上振动形成的；同步旋钮是使每次扫描都扫描在同一个起始相位，使一个示波器内只有一个稳定的图形。 例：当你测正弦波时示波器内有多个波形， 这时就可以调节同步旋钮 但从李萨如图形的形成原理来看，调节同步旋钮不能使它稳定下来。5.用示波器观测周期为 0.2ms 的正弦电压，假设在荧光屏上呈现了3 个完整而稳定的正弦波形，扫描电压的周期等于多少毫秒？3=0.6ms，所以周期是 0.06ms.十、十、 【附上原始数据】【附上原始数据】
