《大学物理实验：示波器原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理实验：示波器原理（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、示波器原理 示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如不同的电量，如电压、电流、频率、相位电压、电流、频率、相位差、调幅度差
2、、调幅度等等。等等。组成：显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。 （1）电子枪）电子枪 电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流，去轰击荧光屏使之发光 。 (2)偏转系统偏转系统 它由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。（3）荧光屏）荧光屏 荧光屏位于示波管的终端，它的作用是将偏转后的电子束显示出来，以便观察。在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质，因而，荧光屏上受到高速电子冲击的地点就显现出荧光。 垂直（垂直（Y轴）放大电路轴）放
3、大电路 由于示波管的偏转灵敏度甚低，所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的图形。水平（水平（X轴）放大电路轴）放大电路 由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压（锯齿波电压或其它电压）也要先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的图形。 扫描与同步电路扫描与同步电路 扫描电路产生一个锯齿波电压。该锯齿波电压的频率能在一定的范围内连续可调。锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移，即形成时间基线。这样，才能把加在垂
4、直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上 。要想在屏上看见稳定的纵偏板电压的波形1.横偏板必须加上锯齿波电压，把纵偏板电压产生的垂直亮线展开来。 这个展开过程称为“扫描”。也叫线扫描。线扫描能把纵偏板电压波形如实地描绘出来。如果横偏板加非锯齿波，则为非线性扫描，描出来的图形将不是原来的波形，如“李萨如图形”。2.纵偏电压和横偏电压振动周期应严格地相同，或者后者是前者的整数倍，即 要想在屏上看见李萨如图形 纵偏板上加正弦电压，横偏板同时也加上另一正弦电压。 李萨如图可用于测量未知频率。假想对图形作一条水平割线和一条垂直割线（这两条割线均应与图形有最多的相交点）。设水平割线与图形交点数为 ，
5、垂直割线与图形的交点数为 ，则有示波器是用来观察随时间变化的电压波形。X轴代表时间，Y轴代表电压。实验操作：触发信号时基模式XY模式观察波形时选时基观察波形时选时基模式，此处有时间模式，此处有时间标称值显示。标称值显示。XY模式时无显示。模式时无显示。1。观察波形时选择时基模式（按压A键），扫描模式选择AUTO。2。选择要观察的通道（CH1还是CH2）。观察波形观察波形一般选择一般选择AUTO扫描扫描模式模式CH1选择CH2选择CH1显示CH2显示触发信号频率XY模式时无时间标称模式时无时间标称值显示值显示按下按下GND键后，有接地符号显示，但在观察波形时不能选择接地，否则无波形显示。键后，有
6、接地符号显示，但在观察波形时不能选择接地，否则无波形显示。输入方式AC/DCCH1的电压衰减调节 CH2的电压衰减调节AC表示输入方式为交流，DC表示输入方式为交直流。 准备灯已捕获灯触发电平旋钮触发信号源的选择1.在没有特殊要求的情况下，触发源选择与输入信号源保持一致。并调节触发电平旋钮，使“已捕获”灯亮起。2.电压标称值表示Y轴方向上每一大格所代表的电压值。3.时间标称值表示X轴方向上电子束每扫描一大格所需要的时间。电压标称值时间标称值扫描时间调节旋钮ALT(交替）适合高频，CHOP（断续）适合低频。观察波形操作步骤：1.选择时基模式。（A按键）2.选择AUTO扫描方式。（AUTO按键）3
7、.选择要观察的通道以及（AC或DC）输入方式。（CH1，CH2，AC，DC按键）不能接地(GND)。4.选择自身信号为触发信号，调节触发电平大小。(Source按键，TRIG LEVEL旋钮）在没有特殊要求的情况下，触发源选择与输入信号源保持一致(Source按键）。并调节触发电平旋钮（TRIG LEVEL旋钮） ，使“已捕获”灯亮起。5.调节合适的电压衰减（改变Y轴幅度）和扫描时间（改变X轴的周期数）。（电压衰减旋钮，扫描时间调节旋钮）调频率时输入数字并跟上单位即可微调频率时按压左右键出现三角形光标移到小数点最后一位旋转旋钮微调即可 电源开关背景灯（不许开）保持键（不许开）交流2V档（是量程
8、不是倍率）+654564+按压此键即可出现水平标线按压此键即可出现水平标线光标出现就可以调光标出现就可以调节该标线的位移节该标线的位移改变光标的选择改变光标的选择峰顶到峰谷在Y轴上投影的格数（大格为基数小数点后一位）示波器读数（电压）（电压）标称值图形格数D：峰顶到峰谷在Y轴上投影的格数（大格为基数小数点后一位）示波器读数（电压）按压按压shift键屏幕右边出现键屏幕右边出现S，压，压A/B键可进行键可进行A，B切换。切换。调节光标位置到要调节的位置调节光标位置到要调节的位置微调输出的频率值微调输出的频率值显示值或实测值波形一个周期在X轴上投影的格数（大格为基数小数点后一位示波器的读数（频率）
9、（时间）标称值触发信号频率图形格数D：波形一个周期在X轴上投影的格数（大格为基数小数点后一位）示波器的读数（频率）XY模式时X轴输入XY模式时Y轴输入多余显示的斜线可以按压CH1来消除XY模式XY模式时X轴幅度调节XY模式时Y轴幅度调节X轴输入（50Hz）Y轴输入X轴切割线与李萨如图相交的交点数NxY轴切割线与李萨如图相交的交点数NyX轴切割线与李萨如图相交的交点数NxY轴切割线与李萨如图相交的交点数Ny观察李萨如图步骤：1.选择XY模式。2.开通1，2通道。（CH1为X输入，CH2为Y输入）3.调节X，Y轴位移，调节X，Y轴衰减。4.确认X轴信号为50Hz。5.微调Y输入的频率，使李萨如图形转的最慢即可。注：要求作出1/1 2/1 3/1 3/2(Nx/Ny)四个李萨如图。 Nx是水平切割线与李萨如图相交的是水平切割线与李萨如图相交的交点数，Ny是垂直是垂直 切割线与李萨如图相交的切割线与李萨如图相交的交点数。 公式Nx/Ny=Fy/Fx(Fx=50Hz)
