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1、示示 波波 器器 的的 使使 用用1 电子示波器是用来显示被测信号波形的电电子示波器是用来显示被测信号波形的电子测量仪器，它可以描绘出任何两个周期量的子测量仪器，它可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线，从而把原来非常抽象的，看不函数关系曲线，从而把原来非常抽象的，看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实的图像。它可以表征的参数很多，凡是能转化的图像。它可以表征的参数很多，凡是能转化为电压的电学量（电流、功率、阻抗）和非电为电压的电学量（电流、功率、阻抗）和非电量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场等）都可以
2、用示波器进行测量。用示波器研究等）都可以用示波器进行测量。用示波器研究物理现象和规律已经形成一种物理实验方法物理现象和规律已经形成一种物理实验方法- -示示波法。因此学会正确使用示波器对物理测量是波法。因此学会正确使用示波器对物理测量是非常有用的。非常有用的。 2一、实一、实 验验 目目 的的3 1 1、通过示波器的实验，可以了解示、通过示波器的实验，可以了解示波器的结构与原理，熟悉示波器和信号波器的结构与原理，熟悉示波器和信号发生器面板旋钮的功能，进而掌握示波发生器面板旋钮的功能，进而掌握示波器的使用方法。器的使用方法。 2 2、学习用示波器观察电信号波形和、学习用示波器观察电信号波形和测量
3、电压，周期及频率值。测量电压，周期及频率值。 3 3、观察李萨如图形，掌握一种测量、观察李萨如图形，掌握一种测量正弦波信号频率的方法正弦波信号频率的方法。 4二、实二、实 验验 仪仪 器器51.DDS数字合成信号发生器数字合成信号发生器 (SFG-2107型型)2.低频函数信号发生器低频函数信号发生器(GFG-8020H型型)3.通用双轨迹示波器（通用双轨迹示波器（GOS-630FC）4.同轴电缆同轴电缆 2根根6三、实三、实 验验 原原 理理71.1.示波器的基本结构示波器的基本结构 示波器的规格和型号很多，无论是复杂还是简单的，结构上一般都可分成示波示波器的规格和型号很多，无论是复杂还是简
4、单的，结构上一般都可分成示波管、放大器（包括管、放大器（包括X X轴放大和轴放大和Y Y轴放大）、扫描和触发同步系统、电源四个基本部分轴放大）、扫描和触发同步系统、电源四个基本部分组成。组成。Y 输入输入放大器放大器扫描和触发同步扫描和触发同步X 输入输入放大器放大器电源电源辉度辉度聚焦聚焦XY12435YX1 1：灯丝：灯丝 2 2：阴极：阴极 3 3：栅极：栅极 4 4：聚焦阳极：聚焦阳极 5 5：加速极：加速极 6:Y 6:Y偏转偏转 7 7：X X偏转偏转 图图 182 2、示波器显示波形、示波器显示波形的原理的原理示波器工作时，需要在示波器工作时，需要在X轴偏转轴偏转板上加有一个锯齿
5、波形的电压，板上加有一个锯齿波形的电压，称为扫描电压，称为扫描电压， 在在X X轴上加有扫轴上加有扫描电压的同时，如果在描电压的同时，如果在Y Y轴上加轴上加上待测的正弦变化电压上待测的正弦变化电压U,U,则电子则电子受竖直和水平两个方向力的作用，受竖直和水平两个方向力的作用，电子的运动是两互相垂直的运动电子的运动是两互相垂直的运动的合成。此时，屏上显示的图形的合成。此时，屏上显示的图形如图如图, ,当正弦电压的周期当正弦电压的周期TyTy与锯与锯齿波电压的周期齿波电压的周期TxTx恰好相等时，恰好相等时，则正弦电压变化一周，光点正好则正弦电压变化一周，光点正好扫描一次以后各次扫描所得到扫描一
6、次以后各次扫描所得到的图形位置与第一次完全重叠，的图形位置与第一次完全重叠，显示清晰显示清晰、稳定的图形。稳定的图形。 扫描电压（锯齿电压）93 3、李萨如图形、李萨如图形两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率fx与与fy 成成简单的整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，简单的整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图称为李萨如图 。 李萨如图形相交的交点数李萨如图形相交的交点数示例示例 Nx=2（水平切点数） Ny=4 （竖直切点数）信号发生器信号发生器示波器示波器XY仪器连接示意，示波器仪器连接示意，示波器X-YX-Y方式方式10五、实五、实
7、验验 内内 容容111.熟悉示波器的使用，观察和记录几种波形熟悉示波器的使用，观察和记录几种波形（1）接通电源，将触发源置于）接通电源，将触发源置于“内触发内触发”，触发方式置于，触发方式置于“普通普通”，Y耦合方式置于耦合方式置于“接地接地”，可以看到荧光屏上有一个，可以看到荧光屏上有一个亮点。亮点。（2）调节）调节“辉度辉度”和和“聚焦聚焦”旋钮，使光点成为亮度适中，旋钮，使光点成为亮度适中，清晰的小圆点。（不能使强度光斑长时间集中于一点，否则会清晰的小圆点。（不能使强度光斑长时间集中于一点，否则会灼伤荧光屏。）灼伤荧光屏。）（3）调节水平）调节水平“位移位移”和竖直和竖直“位移位移”旋钮
8、使光点位于屏的旋钮使光点位于屏的中央。中央。（4）打开低频信号发生器电源开关，将其输出接）打开低频信号发生器电源开关，将其输出接CH2通道，通道，调节信号发生器的输出频率和电压，调节示波器调节信号发生器的输出频率和电压，调节示波器CH2通道电压通道电压偏转因数偏转因数“VOLTS/DIV”，扫描速度，扫描速度“TIME/DIV”,同步电平同步电平“LEVEL”等旋钮，调出稳定的波形，并记录三种波形的形状。等旋钮，调出稳定的波形，并记录三种波形的形状。122.测量交流信号的电压和周期测量交流信号的电压和周期（1）“50输入输入”接接CH1通道调出稳定的波形（通道调出稳定的波形（注。注。扫描微调与
9、微调扫描微调与微调“VAR”必须处于校准状态必须处于校准状态）。）。（2）测量某一频率下被测电压的峰）测量某一频率下被测电压的峰-峰值记录数据表峰值记录数据表格。格。（3）测量周期）测量周期T，并计算出待测频率值与信号发生器，并计算出待测频率值与信号发生器输出的显示值相比较，记录数据表格。输出的显示值相比较，记录数据表格。13D D：为示波器的偏转因数：为示波器的偏转因数 VP-PVP-P：被测电压的峰：被测电压的峰- -峰峰值值 h h：表示被测量电压波：表示被测量电压波形的高度，即格数形的高度，即格数电压电压VP-PVP-P测量测量Dhh14Q Q：表示时基因素：表示时基因素 T TX X
10、 ： 测量周期测量周期X X：一个周期信号：一个周期信号 占有的格数占有的格数周期周期T T与频率与频率f f的测量的测量QX153、用李萨如图形测量用李萨如图形测量 未知信号的频率未知信号的频率： （1 1）从信号发生器）从信号发生器1 1输出输出200H200HZ Z的标准信号作为参考的标准信号作为参考信号输入到示波器的信号输入到示波器的CH2CH2轴。定为轴。定为f fy y信号信号. .（2 2）从另一信号发生器）从另一信号发生器2 2（DDSDDS）发出的信号输入到）发出的信号输入到示波器的示波器的“CH2 ” “CH2 ” 通道，作为通道，作为f fy y信号信号. .（3 3）示
11、波器工作于）示波器工作于“X-Y”“X-Y”状态。状态。（4 4）改变信号发生器）改变信号发生器2(DDS)2(DDS)的信号输出的信号输出, ,使使fy 和和fx成整数比，细心调节直到出现相对缓慢变化的稳定的成整数比，细心调节直到出现相对缓慢变化的稳定的图形。计算出图形。计算出f fy y频率，记录数据于表频率，记录数据于表3.3.16六、数六、数 据据 记记 录录17表一：三种完整的波形表二：示波器测电压和周期表二：示波器测电压和周期18表三：李萨法测频率19七、注七、注 意意 事事 项项201.1.利用示波器测量电信号频率和电压时，应利用示波器测量电信号频率和电压时，应将相应的频率微调和扫描微调旋钮旋至校将相应的频率微调和扫描微调旋钮旋至校准档。准档。2.2.亮度一定要选择合适，在待测信号和扫描亮度一定要选择合适，在待测信号和扫描信号加入前必须打到微亮，否则中心长时信号加入前必须打到微亮，否则中心长时间一个亮点会损坏示波器。间一个亮点会损坏示波器。 21八、思八、思 考考 题题221.示波器由哪几部分构成？示波器由哪几部分构成？2.被测信号的波形在示波器是如何合成的？被测信号的波形在示波器是如何合成的？3. 李萨如图形有何特点？李萨如图形有何特点？4 4.1V峰峰- -峰值的正弦波，它的有效值是多少？峰值的正弦波，它的有效值是多少？23
