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1、电电 子子 示示 波波 器器 的的 使使 用用电磁学系列 15浙江大学物理实验中心浙江大学物理实验中心 电子示波器（以下简称示波电子示波器（以下简称示波器）能够简捷地显示各种电压的器）能够简捷地显示各种电压的信号波形，并且还可以对一切可信号波形，并且还可以对一切可以转化为电压的电学量（如电流、以转化为电压的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和某些非电学电功率、阻抗等）和某些非电学量以及它们随时间变化的过程进量以及它们随时间变化的过程进行观察，因此示波器是使用最广行观察，因此示波器是使用最广泛的电子仪器，学会它的使用是泛的电子仪器，学会它的使用是十分有用的。十分有用的。 一、实一、实 验验 目目
2、的的 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，熟悉示波器面板旋波器的结构与原理，熟悉示波器面板旋钮的功能，进而掌握示波器的调节和使钮的功能，进而掌握示波器的调节和使用方法。用方法。 2 2、学习用示波器观察信号波形，并、学习用示波器观察信号波形，并测量其幅度及周期与频率。测量其幅度及周期与频率。 3 3、观察李萨如图形，掌握一种测量、观察李萨如图形，掌握一种测量频率的方法频率的方法。 二、示波器工作原理二、示波器工作原理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
3、论是复杂还是简单的，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: 6:Y Y偏转偏转 7 7：X X偏转偏转 图图 12 2、扫描扫描 在在X X轴上加有扫描电压的同轴上加有扫描电压的同时，如果在时，如果在Y Y轴上加上待测
4、的轴上加上待测的正弦变化电压正弦变化电压U,U,就可以使就可以使U U。沿水平轴展开。此时，屏上显沿水平轴展开。此时，屏上显示的图形如图示的图形如图, ,当正弦电压的当正弦电压的周期周期TyTy与锯齿波电压的周期与锯齿波电压的周期TxTx恰好相等时，则正弦电压上恰好相等时，则正弦电压上a,b,c,d,ea,b,c,d,e各点分别对应扫描各点分别对应扫描信号上的信号上的a a, ,b,b, ,c,c, ,d,d, ,e,e, , ,则正则正弦电压变化一周，光点正好扫弦电压变化一周，光点正好扫描一次以后各次扫描所得到描一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
5、示清晰显示清晰、稳定的图形。稳定的图形。 示波器工作时，需要在示波器工作时，需要在X X轴偏转板（即水平偏轴偏转板（即水平偏转板）上加有一个锯齿波形的电压，称为转板）上加有一个锯齿波形的电压，称为扫扫描电压描电压， 3、同步 n n 正整数时显示稳定的波形正整数时显示稳定的波形稳定的图形稳定的图形图形右移图形右移图形左移图形左移4、李萨如图形李萨如图形相交李萨如图形相交的交点数示例的交点数示例 Ny=4Nx=2满足满足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5、频率比与示图频率比与示图三、示波器的外形三、示波器的外形 （SS-SS-780
6、47804）（SS-7804SS-7804）垂直偏转灵敏度垂直偏转灵敏度电源开关电源开关屏幕屏幕亮度亮度聚焦聚焦CH1CH1。CH2CH2信号输入信号输入上下位置调节上下位置调节水平偏转灵敏度水平偏转灵敏度触发触发功能功能水平位置调节水平位置调节四、四、 实实 验验 内内 容容D D：为示波器的偏转灵敏为示波器的偏转灵敏度度 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1、电压电压V VP-PP-P测量测量A A、直读法直读法Dhh直读法演示直读法演示B B、光标法光标法操作步骤如下：操作步骤如下：按按下下V
7、-V-t-OFFt-OFF选选择择VV，这这时时会会在在屏屏上上出出现现上上下下平平行行的的两两条条水平光标，如图。水平光标，如图。按按下下TCK/CTCK/C，选选择择两两条条水水平平光光标标中中的的任任一一条条（在在前前面面会会出出现现小小亮亮线），调节线），调节CH1CH1或或CH2CH2的上下位置移动旋钮，使光标到达所需位置。的上下位置移动旋钮，使光标到达所需位置。再再按按下下TCK/CTCK/C选选择择两两条条水水平平光光标标中中的的另另一一条条，到到达达所所需需的的另另一一位位置，两光标之间的距离就显示在屏幕的下方，就是置，两光标之间的距离就显示在屏幕的下方，就是的数值的数值光标法
8、演示光标法演示Q Q：表示时基因素表示时基因素T TX X ： 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2、周期周期T T与频率与频率f f的测量的测量A A、直读法直读法QX直读法演示直读法演示B B、光标法光标法操作步骤如下：操作步骤如下：按按下下V-V-t-OFFt-OFF选选择择TT，这这时时会会在在屏屏上上出出现现左左右右平平行行的的两两条条垂垂直光标，如图直光标，如图6 6。按按下下TCK/CTCK/C，选选择择两两条条水水平平光光标标中中的的任任一一条条（在在前前面面会会出出现现小小亮亮线线），调节，调节CH1CH1或或CH2CH2的上下位置移动旋钮
9、，使光标到达所需位置。的上下位置移动旋钮，使光标到达所需位置。再再按按下下TCK/CTCK/C选选择择两两条条水水平平光光标标中中的的另另一一条条，到到达达所所需需的的另另一一位位置置，两光标之间的距离就显示在屏幕的下方，显示两光标之间的距离就显示在屏幕的下方，显示的数值就是的数值就是。TX或f光标法演示光标法演示3、用比较法测定示波器的扫描频率验证用比较法测定示波器的扫描频率验证 是信号频率而是扫描频率具具体体方方法法可可以以首首先先调调节节TIME/DIVTIME/DIV扫扫描描时时基基信信号号，比比如如选选择择0.50.5ms/ms/ditdit（500500S S），按按1010格格求
10、求出出水水平平扫扫描描频频率率200200HZHZ，然然后后细细心心调调节节信信号号发发生生器器，使使示示波波器器全全屏屏显显示示1 1只只，2 2只只 波波形形，相相应应地地从从信信号号发发生生器器上上读读出出各各种种情情况况下下的的信信号号频频率率，对对应应 验验证证 。将将数数字填入下表字填入下表 表格如下：表格如下：波形只数 1 2 3 4 5fyfx4、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）可从信号发生器的左边输出）可从信号发生器的左边输出5050H HZ Z的标准信号作的标准信号作为被测信号输入到示波器的为被测信号输入到示波器的CH2”CH2”轴
11、。定为轴。定为f fy y信号信号. .（2 2）信号发生器发出的信号输入到示波器的）信号发生器发出的信号输入到示波器的“CH1 CH1 ” ” 轴。作为轴。作为f fx x信号信号. .（3 3）示波器工作于）示波器工作于“X-Y”X-Y”状态。状态。（4 4）改变信号输出为）改变信号输出为2525，5050，7575，100,150100,150H HZ Z左右，左右，细心调节直到出现相对缓慢变化的稳定的图形。由公细心调节直到出现相对缓慢变化的稳定的图形。由公式式2 2计算出计算出f fy y频率，记录数据于表频率，记录数据于表. .（5 5）由测量的结果，求出最佳实验值。）由测量的结果，
12、求出最佳实验值。李萨如图形演示李萨如图形演示频率比f(y)f(x)1112132123图形垂直切点数水平切点数f(x)(Hz)计算频率f(Y)(Hz)5 5、整流波形的观察及二极管门限电压的测试整流波形的观察及二极管门限电压的测试 信号发生器红端接信号发生器红端接二极管，黑端接地二极管，黑端接地 。示波器的示波器的CH1CH1接线与信接线与信号发生器相同，而号发生器相同，而CH2CH2接到电路的输出端，极接到电路的输出端，极性与前述相同性与前述相同 。A、联线联线输出波形输出波形输入波形输入波形B B、观察输入，输出两端的波形，测量门限电压：观察输入，输出两端的波形，测量门限电压： 操作步骤如
13、下操作步骤如下 a a、调节信号发生器的输出电压，将调节信号发生器的输出电压，将CH1CH1信号幅度定标信号幅度定标在在6 6格。移动波形使与中线上下对称。格。移动波形使与中线上下对称。另线另线b b、将示波器工作在双踪将示波器工作在双踪显示，（显示，（注意两通道的注意两通道的灵敏必须相同灵敏必须相同）c c、将将CH2CH2的半波信号位的半波信号位移到与移到与CH1CH1信号顶部使之信号顶部使之重合。直接从示波器上重合。直接从示波器上读出门限电压。读出门限电压。 0.70.7V V门限电压演示门限电压演示6 6、相位的测量相位的测量 线路图x xX X相位的大小对固定的电路而言相位的大小对固定的电路而言与信号的频率有关，因此选择与信号的频率有关，因此选择一定大小的频率可以使现象更一定大小的频率可以使现象更明显明显接线同前接线同前
