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1、示波器的使用示波器的使用南航大物理实验中心南航大物理实验中心孙孙 立立前前 言言 示波器是一种用途广泛的电子仪器，它可以直示波器是一种用途广泛的电子仪器，它可以直接观察电信号的波形，测量电压的幅度、周期接观察电信号的波形，测量电压的幅度、周期(频频率率)等参数。用双踪示波器还可测量两个电压之间等参数。用双踪示波器还可测量两个电压之间的时间差或相位差。配合各种传感器，它可用来观的时间差或相位差。配合各种传感器，它可用来观测非电学量测非电学量(如压力、温度、磁感应强度、光强等如压力、温度、磁感应强度、光强等)随时间的变化过程。随时间的变化过程。 示波器的电路比较复杂，不属于本实验的讨论示波器的电路
2、比较复杂，不属于本实验的讨论范围，这里仅限于学习示波器的基本使用方法。范围，这里仅限于学习示波器的基本使用方法。1 1、了解示波器的主要组成部分及其工作原理；、了解示波器的主要组成部分及其工作原理；2 2、掌握用示波器观察电信号的波形和李萨如图形的方法；、掌握用示波器观察电信号的波形和李萨如图形的方法；3 3、学习用示波器测量电信号的幅度、周期、学习用示波器测量电信号的幅度、周期( (频率频率) )的方法。的方法。实验内容和目的实验内容和目的通过以上的实验过程，最终达到：通过以上的实验过程，最终达到： 总结出总结出常用示波器常用示波器的基本工作原理、测量方法和操作步骤；的基本工作原理、测量方法
3、和操作步骤； 能够从容应对和较熟练的使用今后遇见的各种类型和各种能够从容应对和较熟练的使用今后遇见的各种类型和各种样式的示波器。样式的示波器。 一、示波器的基本构成一、示波器的基本构成1、示波管、示波管CRT仪器的核心，显示波形仪器的核心，显示波形2、扫描电路、扫描电路X轴（水平方向）时基控制轴（水平方向）时基控制3、同步触发电路、同步触发电路稳定波形稳定波形4、X和和Y轴放大器电路轴放大器电路信号放大和整形信号放大和整形5、电源电路、电源电路为以上电路提供工作电压和电流为以上电路提供工作电压和电流示波器的内部主要有五个部份所组成：示波器的内部主要有五个部份所组成：灯丝灯丝H H通通电发热电发
4、热阴级阴级K K产生产生自由电子自由电子栅级栅级G G的的电压改变电压改变改变射向荧光改变射向荧光屏的电子数量屏的电子数量控制荧光屏上光点的控制荧光屏上光点的亮度亮度 亮度调节亮度调节加速级加速级/ /第一第一/ /第二阳极第二阳极使电子加速，并使之聚使电子加速，并使之聚成很细的电子射线成很细的电子射线 聚焦调节聚焦调节垂直偏转板垂直偏转板D DY Y/ /水平偏转板水平偏转板D DX X使电子射线使电子射线能够到达荧能够到达荧光屏上任何光屏上任何地方地方二、二、 示波器的工作原理示波器的工作原理 示波器就是在时间域里，观测电压（电压可能代表某个物理示波器就是在时间域里，观测电压（电压可能代表
5、某个物理量）的变化情况，它们是一个二维空间量）的变化情况，它们是一个二维空间(二个方向二个方向)的关系：的关系：水平方向（水平方向（X轴）轴）时间变量时间变量 t垂直方向（垂直方向（Y轴）轴）电压变量电压变量 Ut(s)U(v)在竖直偏转板（在竖直偏转板（Y轴）轴） 垂直方向上加观测电压垂直方向上加观测电压 1、示波器显示波形工作原理、示波器显示波形工作原理在水平偏转板在水平偏转板（X轴）轴）水平方向上加随水平方向上加随时间线性变化的时间线性变化的扫描电压扫描电压tUx2、示波器、示波器面板分布面板分布 示波管电路控制部分：示波管电路控制部分： 有有亮度亮度、聚焦聚焦等调节钮等调节钮 垂直方向
6、控制部分：有垂直方向控制部分：有幅度控制幅度控制、上下位移上下位移、通道选择通道选择和和输入耦合方式选择输入耦合方式选择等调节钮等调节钮 水平方向控制部分：有水平方向控制部分：有扫描速度扫描速度、水平位移水平位移、同步电平同步电平和和触发方式触发方式，内外扫描选择内外扫描选择调节钮调节钮有五种选择有五种选择交交/直流耦合直流耦合DF4328DF4328示波器控制面板图示波器控制面板图触发源选择、内触发源选择、内/外触发外触发上升上升/下降沿触发下降沿触发V/divSEC/div计量功能计量功能注意屏幕注意屏幕上的格数上的格数上下位移上下位移垂直偏转因数垂直偏转因数CH1/CH2信号输入端信号输
7、入端DC/AC 输入耦合方式输入耦合方式显示方式显示方式左右位移左右位移水平偏转因数水平偏转因数同步电平控制同步电平控制触发方式触发方式扫描方式扫描方式亮度亮度聚焦聚焦标准方标准方波输出波输出示波管电路示波管电路 控制位置控制位置垂直方向垂直方向控制区域控制区域水平方向水平方向控制区域控制区域面板控制键与内部电路的对应关系面板控制键与内部电路的对应关系通道通道1通道通道2通道通道1的对应的对应控制键控制键通道通道2的对应的对应控制键控制键三、三、 实验内容实验内容1、 示波器校准示波器校准 把示波器的校准信号（方波）输入示波器：把示波器的校准信号（方波）输入示波器：V/divSEC/div输入
8、耦输入耦合方式合方式 DC/AC/GND显示方式选择显示方式选择（通道选择）（通道选择）垂直工作垂直工作方式选择方式选择耦合方式：测试信号与示波器内部电路连接一种形式。耦合方式：测试信号与示波器内部电路连接一种形式。tV(t) 直流信号直流信号tV(t) 交流信号交流信号tV(t) 复合信号复合信号+ + AC交流耦合交流耦合示波器只能测试示波器只能测试交流信号交流信号！DC直流耦合直流耦合对对直流信号直流信号/交流信号交流信号/复合信号复合信号都能测试！都能测试！GND地地提示屏幕上提示屏幕上零电平零电平基准位置！基准位置！ALT(交替工作方式交替工作方式)CHOP(断续工作方式断续工作方式
9、)适应高频信适应高频信号的测试号的测试 适应低频信适应低频信号的测试号的测试 水平偏水平偏转因素转因素 扫描速度调整扫描速度调整在水平偏转板在水平偏转板（X轴）轴）水平方向上加水平方向上加随时间线性变随时间线性变化的扫描电压化的扫描电压tUx在竖直偏转板在竖直偏转板（Y轴）轴） 垂直方向上加垂直方向上加观测电压观测电压 波形是二个方波形是二个方向电压信号合向电压信号合成的结果成的结果3、示波器的操作步骤及工作方式的设定、示波器的操作步骤及工作方式的设定 设定耦合方式设定耦合方式 设定显示方式设定显示方式 设定跟踪（触发）方式设定跟踪（触发）方式 调整上下调整上下/左右位移左右位移（确定波形在屏
10、幕上的位置）（确定波形在屏幕上的位置）调整垂直调整垂直/水平偏转因数水平偏转因数（确定波形在屏幕上的幅度和周期数）（确定波形在屏幕上的幅度和周期数） 调整同步触发电平调整同步触发电平 调整垂直调整垂直/水平偏转因数组合旋钮上的水平偏转因数组合旋钮上的微调钮微调钮至基准位至基准位，使水平使水平/垂直偏转因数所指示的量值是垂直偏转因数所指示的量值是标准值标准值。正确合理使用示波器必须进行：正确合理使用示波器必须进行：3步设定步设定 + 4步调整步调整7步操作步操作最终，把测试信号最终，把测试信号所显示波形调整好，所显示波形调整好，进行准确计量！进行准确计量！ 幅度测量幅度测量 周期测量周期测量 设
11、定设定耦合方式耦合方式 设定设定显示方式显示方式 设定跟设定跟踪（触发）踪（触发）方式方式 调整同调整同步触发电平步触发电平 调整垂直调整垂直/水平偏转因数水平偏转因数组合旋钮上的组合旋钮上的微调钮，使水微调钮，使水平平/垂直偏转因垂直偏转因数所指示的量数所指示的量值是标准值值是标准值。 调整调整上下上下/ /左右左右位移位移调整垂直调整垂直/水平偏转因数水平偏转因数Uyt电源开关V/WkHz频率选择功率/电压衰减测频功率TTL电压XD-7S低频信号发生器频率指示频率粗调频率细调输出调节电压/功率表信号发生器使用说明信号发生器使用说明输出信号的电输出信号的电压压/功率值指示功率值指示（有效值）
12、（有效值）输出信号的频输出信号的频率值指示率值指示（单位（单位KHz）输出信号的输出信号的频率调节频率调节输出信号输出信号的电压值的电压值/功率调功率调节节输出信号的输出信号的频段选择频段选择电压电压/功功率输出选率输出选择择信号信号输出端输出端 幅度测量幅度测量 周期测量周期测量2、 测量正弦电压的幅度和周期（频率）测量正弦电压的幅度和周期（频率）3步设定步设定 4步调整步调整7步操作步操作+垂直垂直/ /水平偏转因数选定计算：水平偏转因数选定计算：3、 观察李萨如图形并测量频率观察李萨如图形并测量频率CH1接接50Hz的正弦信号，的正弦信号，CH2接信号发生器。示波器处在接信号发生器。示波
13、器处在X-Y的方式。的方式。 示波器并不难掌握，通过以示波器并不难掌握，通过以上图文的介绍和课堂实践，想上图文的介绍和课堂实践，想必你已经有了掌握示波器的一必你已经有了掌握示波器的一些方法和经验，相信经过你的些方法和经验，相信经过你的不懈努力，你一定能够熟练的不懈努力，你一定能够熟练的使用示波器，它一定能够成为使用示波器，它一定能够成为你手中的有利武器，在未来的你手中的有利武器，在未来的日子里伴随你从一个成功走向日子里伴随你从一个成功走向另一个成功！另一个成功！结结 束束 语语了解、熟悉使用示波器就是要掌握：了解、熟悉使用示波器就是要掌握：3步设定步设定 + 4步调整步调整7步操作步操作二个方向，二个方向， 幅度测量幅度测量 周期测量周期测量
