示波器实验报告实验小结 第1篇
【实验目的】
1.了解示波器的基本机构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。
3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。
【实验原理】
1.示波器都包括几个基本组成部分:
示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。
2.李萨如图形的原理:
如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。
如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的`切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。
【实验仪器】
示波器×1,信号发生器×2,信号线×2。
【实验内容】
1.基础操作:
了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书,了解每个旋钮的作用。其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。横向旋钮是控制扫描时间的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩,次旋钮为两个,分别控制示波器的两个输入信号。
明确操作步骤及注意事项后,接通示波器电源开关。先找到扫描线并调至清晰。
2.观测李萨如图形:
向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波,“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X-Y”方式(即使两路信号进行合成)。调出不同比值的李萨如图形来,画出草图,并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。绘出所观察到的各种频率比的李萨如图形。
设fx=1000Hz为约定真值,依次求出另一信号发生器的输出频率fy,并与该信号发生器读数值f′y进行比较,一一求出它们的相对误差。
【误差分析】
1.两台信号发生器不协调。
2.桌面振动造成的影响。
3.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。
4.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准,导致周期不准。
5.机器系统存在系统误差。
选取时上下跳动,可能取值不准。
示波器实验报告实验小结 第2篇
示波器作为电子测量领域的重要工具,能够将不可见的电信号波形转换成可视化的图像显示在荧光屏上,从而帮助工程师和技术人员更好地观察、分析和测量电子信号的波形、频率、相位等参数。本实验通过实际操作,使学生掌握示波器的基本工作原理和使用方法,理解电信号波形的观测与分析过程,为后续的电子电路实验及科研活动打下坚实基础。
实验目的
1、了解示波器的基本机构和工作原理。
2、掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
3、学会使用示波器观测电信号波形、电压幅值以及频率。
4、通过实际操作,加深对电子信号特性的理解。
实验器材
1、示波器×1
2、信号发生器×2
3、信号线×2
4、其他辅助工具(如螺丝刀、万用表等)
实验原理
示波器主要由示波管、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路和电源等部分组成。其中,示波管是核心部件,包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分,能将电信号转换为光信号显示在荧光屏上。
当被测信号加在Y轴偏转板上时,电子束在垂直方向上产生偏转,形成与被测信号相对应的波形图像;同时,锯齿波信号加在X轴偏转板上,使电子束在水平方向上产生扫描,从而在荧光屏上展开完整的波形图像。
实验步骤
1、实验准备
阅读示波器使用说明书,了解每个旋钮的功能和操作方法。
检查示波器和信号发生器是否正常工作,确保所有连接线和接口无损坏。
预热示波器,一般需开机预热15分钟。
2、示波器基本设置
接通示波器电源,调节亮度、聚焦等旋钮,使扫描线清晰可见。
将示波器设置为“X-Y”模式,以便观察李萨如图形。
调节垂直偏转因数和水平偏转因数,以适应被测信号的幅度和频率范围。
3、信号输入与观测
向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波。
调整“扫描时间”的“粗调”旋钮,使波形在荧光屏上稳定显示。
观察并记录不同频率比下的李萨如图形,分析其特点与两个信号频率之间的关系。
4、数据处理与分析
设fx=1000Hz为约定真值,通过测量和计算求出另一信号发生器的输出频率fy。
将计算结果与信号发生器读数值进行比较,计算相对误差。
分析误差产生的原因,如仪器系统误差、操作不当等。
实验结果
通过实验,我们成功观测到了不同频率比下的李萨如图形,并计算出了未知信号的频率。实验数据表明,示波器在观测电信号波形和测量频率方面具有较高的准确性和可靠性。
实验总结
本次实验不仅使我们掌握了示波器的`基本工作原理和使用方法,还加深了对电子信号特性的理解。通过实际操作和数据分析,我们验证了示波器在电子测量领域的重要作用。同时,我们也认识到在实验过程中需要注意细节和精度控制,以减小误差并提高实验结果的准确性。
未来,随着电子技术的不断发展,示波器将更加智能化和多功能化。我们期待能够进一步学习和掌握更先进的示波器技术,为电子电路的设计、调试和分析提供更加有力的支持。
示波器实验报告实验小结 第3篇
示波器作为电子测量领域的重要工具,能够将人眼无法直接观测的交变电信号转换成直观的图像显示在荧光屏上,对于观察、分析和测量电路中的电信号波形、电压、频率等参数具有重要意义。本次实验通过实际操作,掌握示波器的基本工作原理、使用方法及注意事项,进而提升对电子测量技术的理解和应用能力。通过本次实验,我们不仅能够加深对示波器结构的认识,还能学会如何使用示波器观测和测量各种电信号,为后续的电子学习和科研活动打下坚实的基础。
实验目的
1.了解示波器的基本机构和工作原理。
2.掌握使用示波器和信号发生器的.基本方法。
3.学会使用示波器观测电信号波形、电压幅值及频率。
4.通过实际操作,加深对示波器在电子测量中应用的理解。
实验仪器与设备
1.示波器×1
2.信号发生器×2
3.信号线×2
4.其他辅助工具(如万用表、连接线等)
实验原理
示波器主要由示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路及电源等部分组成。示波器通过电子束在荧光屏上的偏转来显示电信号的波形。在垂直偏转板上加被测信号电压,在水平偏转板上加锯齿波电压,电子束在荧光屏上描绘出被测信号的波形。通过调节示波器的各个旋钮,可以实现对波形的放大、缩小、移动及稳定显示。
实验步骤
1.实验准备
阅读示波器使用说明书,了解各旋钮的功能和操作方法。
接通示波器电源,预热10-15分钟,确保仪器稳定工作。
检查信号发生器,确保其输出信号稳定可靠。
2.仪器连接
使用信号线将两个信号发生器的输出端分别连接到示波器的CH1和CH2输入端。
将示波器的扫描时间旋钮置于“AUTO”或“X-Y”模式,以便观察合成波形。
3.信号观测
调节示波器的“亮度”和“聚焦”旋钮,使扫描线清晰显示。
向CH1和CH2输入两个正弦波信号,调整信号频率和幅度,观察示波器上的波形显示。
通过调节示波器的“垂直偏转因数”和“水平偏转因数”旋钮,改变波形在荧光屏上的大小和位置。
4.李萨如图观测
将示波器的扫描时间旋钮置于“X-Y”模式,使两路信号进行合成。
调节信号发生器的频率,使两个正弦波的频率之比满足特定条件(如整数比),观察并绘制出李萨如图形。
分析李萨如图形的特点与两个信号频率之间的关系,验证理论计算结果的正确性。
实验数据与结果
1.当两个正弦波的频率之比为整数比时,荧光屏上呈现出稳定的李萨如图形。
2.通过测量图形上的切点数,计算出两个信号的频率之比,并与理论值进行比较,验证实验结果的准确性。
实验结论
通过本次实验,我们成功地掌握了示波器的基本使用方法,学会了如何观测和测量电信号的波形、电压幅值及频率。同时,我们还通过观测李萨如图形,加深了对示波器在频率测量中应用的理解。实验过程中,我们遇到了仪器调节、信号干扰等问题,但通过不断尝试和调整,最终得到了满意的实验结果。本次实验不仅提高了我们的动手能力和实践能力,还培养了我们分析问题和解决问题的能力。
实验反思
1.在实验过程中,应注意保持实验环境的安静和稳定,避免外界因素对实验结果的影响。
2.在调节示波器旋钮时,应缓慢进行,避免过快的调节导致波形失真或仪器损坏。
3.在观测李萨如图形时,应注意调整信号发生器的频率和相位差,以获得稳定的图形显示。
通过本次实验,我们深刻体会到了示波器在电子测量中的重要性,也更加坚定了我们学好电子技术的信心和决心。
示波器实验报告实验小结 第4篇
1)示波器的基本组成部分:示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。
2)示波管左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。
3)示波器显示波形的原理:如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。要使显示的波形稳定,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波;Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但光靠人工调节还是不够准确,所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为“同步”。在人工调节接近满足式频率整数倍时条件下,再加入“同步”的作用,扫描电压的周期就能准确等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。
4)李萨如图形的基本原理:如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。李萨如图形的形成规律为:如果沿x,y分别作一条直线,水平方向的直线做多可得的交点数为N(x),竖直方向最多可得的交点数为N(y),则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为f(x):f(y)=N(y):N(x)。
示波器实验报告实验小结 第5篇
一、实验目的
1. 了解示波器的基本结构与工作原理:通过本次实验,掌握示波器的基本组成部分及其功能,理解示波器如何将电信号转换为可视化的波形图像。
2. 学会使用示波器观察信号波形:通过实际操作,学会调整示波器的各项参数,以清晰地显示不同频率、电压的信号波形。
3. 掌握示波器测量电信号电压、周期和频率的方法:利用示波器测量电信号的电压幅值、周期和频率等电参量,并学会如何读取和记录数据。
二、实验器材
示波器:YB4320G 双踪示波器
信号发生器:EE1641B 型函数信号产生器/计数器
连接线:若干
万用表(可选):用于辅助测量电压
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管(CRT)、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统和标准信号源组成。其中,示波管是示波器的核心部件,由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。电子枪发射电子束,经过加速和聚焦后,在偏转系统的作用下,在荧光屏上描绘出被测信号的波形。
2. 示波器的工作原理
示波器利用电子束在电场中的偏转特性,将电信号转换为光信号,显示在荧光屏上。当被测信号接入示波器的Y轴输入端时,经过衰减和放大后,加到Y轴偏转板上,使电子束在垂直方向上偏转。同时,示波器内部产生一个锯齿波信号作为扫描电压,加到X轴偏转板上,使电子束在水平方向上匀速扫描。这样,电子束在荧光屏上描绘出的.轨迹就是被测信号的波形。
四、实验步骤
1. 熟悉示波器和信号发生器的面板:了解各旋钮和开关的功能,并将示波器和信号发生器预热一段时间。
2. 设置信号发生器:将信号发生器设置为输出频率为500Hz和1000Hz的正弦波信号。
3. 连接电路:使用连接线将信号发生器的输出端连接到示波器的Y轴输入端,并确保连接牢固。
4. 调整示波器参数:
打开示波器电源,调节亮度旋钮使光点清晰可见。
调节聚焦旋钮,使扫描线聚焦成最清晰状态。
选择合适的垂直偏转因数和水平偏转因数,使波形完整显示在屏幕上。
调节触发方式(内触发或外触发),使波形稳定显示。
5. 观察并记录波形:
观察并记录500Hz和1000Hz正弦波的波形特征,包括电压幅值、周期和频率。
可以尝试改变信号发生器的输出频率和电压,观察波形的变化。
6. 测量电参量:利用示波器上的刻度线和比例常数,测量并记录信号的电压幅值、周期和频率。
五、实验数据与结果
1. 500Hz正弦波
电压幅值:约2V(根据示波器读数)
周期:约2ms(根据示波器读数,计算得频率500Hz)
波形特征:正弦波形清晰,无畸变。
2. 1000Hz正弦波
电压幅值:约2V(与500Hz相同)
周期:约1ms(根据示波器读数,计算得频率1000Hz)
波形特征:正弦波形清晰,频率增加导致波形更密集。
六、实验结论
通过本次实验,我们成功掌握了示波器的基本使用方法和工作原理,能够清晰地观察到不同频率、电压的正弦波信号波形,并学会了如何利用示波器测量电信号的电压幅值、周期和频率等电参量。此外,我们还发现示波器在数字电路实验中的重要性,它是观察和分析电路信号波形不可或缺的工具。
七、讨论与建议
示波器实验报告实验小结 第6篇
1.信号发生器、示波器预热3分钟以后才能正常工作。
2.测信号电压时,一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足(校正位置);测信号周期时,一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足(校正位置);
3.不要频繁开关机,示波器上光点的亮度不可调得太强,也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上,如果暂时不用,把辉度降到最低即可。
4.转动旋钮和按键时必须有的放矢,不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧,以免损坏按键、旋钮和示波器,示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式,切忌生拉硬拽。
示波器实验报告实验小结 第7篇
1.用示波器测频率几种方法,各有什么有何有优缺点?
周期法:
优点:周期法适用于任何频率的信号,并且过程比较简单。
缺点:误差较大,因为示波器显示的是波形,只能读出波的周期,通常是毫秒级甚至更小的数量级的,而频率是周期的倒数,这样读出的周期有一点误差计算出频率的误差就会被放大。
李萨如图形法:
优点:可以直观的观察出波形。测量相对准确。
缺点:操作比较费时,同时,它只是适合测量频率较低的信号。
示波器实验报告实验小结 第8篇
一、示波器的介绍:
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像。
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,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。
示波器显示的是信号电压随时间的变化。因此,示波器可以用来测量信号的频率,周期,信号的上升沿/下降沿,信号的过冲,信号的噪声,信号间的时序关系等等。
在示波器显示屏上,横坐标(X)代表时间,纵坐标(Y)代表电压,(注:如果示波器有测量电流的功能,纵坐标还代表电流。)还有就是比较少被关注的-亮度(Z),在TEK的DPO示波器中,亮度还表示了出现概率(它用16阶灰度来表示出现概率)。
二、示波器的基本作用:
用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器,由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外,还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。
三、示波器的分类:
(1)按照信号的不同分类
模拟示波器采用的是模拟电路(示波管,其基础是电子枪)电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。
数字示波器则是数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。
(2)按照结构和性能不同分类
①普通示波器:电路结构简单,频带较窄,扫描线性差,仅用于观察波形。
②多用示波器:频带较宽,扫描线性好,能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器,测量的准确度可达±5%。
③多线示波器:采用多束示波管,能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形,没有时差,时序关系准确。
④多踪示波器:具有电子开关和门控电路的结构,可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差,时序关系不准确。
⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示,有效频带可达GHz级。
⑥记忆示波器:采用存储示波管或数字存储技术,将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中,以供重复测试。
⑦数字示波器:内部带有微处理器,外部装有数字显示器,有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形,又可显示字符。被测信号经模一数变换器(A/D变换器)送入数据存储器,通过键盘操作,可对捕获的波形参数的数据,进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算,并显示出答案数字。
四、简约介绍示波器的基本构造:
显示电路
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
示波管的偏转系统大都是静电偏转式,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。
Y轴放大电路
由于示波管的偏转灵敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏转灵敏度为(约12V电压产生1cm的偏转量),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。
X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,才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。
电源供给电路
电源供给电路:供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。
五、示波器的使用方法:
示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。
(一)面板装置SR-8型双踪示波器的面板图如图所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。
1.显示部分主要控制件为:
(1)电源开关。
(2)电源指示灯。
(3)辉度 调整光点亮度。
(4)聚焦调整光点或波形清晰度。
(5)辅助聚焦 配合“聚焦”旋钮调节清晰度。
(6)标尺亮度调节坐标片上刻度线亮度。
(7)寻迹 当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。
(8)标准信号输出1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。
2.Y轴插件部分
(1)显示方式选择开关用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式:
“交替”:当显示方式开关置于“交替”时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电
子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。
“断续”:当显示方式开关置于“断续”时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。
“YA”、“YB ”:显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时,表示示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“YA”或“YB ”通道的信号波形。
“YA + YB”:显示方式开关置于“YA + YB ”时,电子开关不工作,YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。
(2)“DC-⊥-AC”Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于“⊥”位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。
(3)“微调V/div”灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div~20v/div分11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于倍,连续调节“微调”电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。
(4)“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移,调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。
(5)“↑↓” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。
(6)“极性、拉YA ”YA 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - YA 。
(7)“内触发、拉YB ”触发源选择开关。在按的`位置上(常态) 扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。
(8)Y轴输入插座采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。
3.X轴插件部分
(1)“t/div” 扫描速度选择开关及微调旋钮。X轴的光点移动速度由其决定,从μs~1s共分21档级。当该开关“微调”电位器顺时针方向旋转到底并接上开关后,即为“校准”位置,此时“t/div”的指示值,即为扫描速度的实际值。
(2)“扩展、拉×10”扫描速度扩展装置。是按拉式开关,在按的状态作正常使用,拉的位置扫描速度增加10倍。“t/div”的指示值,也应相应计取。采用“扩展 拉×10”适于观察波形细节。
(3)“→←” X轴位置调节旋钮。系X轴光迹的水平位置调节电位器,是套轴结构。外圈旋钮为粗调装置,顺时针方向旋转基线右移,反时针方向旋转则基线左移。置于套轴上的小旋钮为细调装置,适用于经扩展后信号的调节。
(4)“外触发、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外触发时,作为连接外触发信号的插座。也可以作为X轴放大器外接时信号输入插座。其输入阻抗约为1MΩ。外接使用时,输入信号的峰值应小于12V。
(5)“触发电平”旋钮 触发电平调节电位器旋钮。用于选择输入信号波形的触发点。具体地说,就是调节开始扫描的时间,决定扫描在触发信号波形的哪一点上被触发。顺时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的正向部分,逆时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的负向部分。
(6)“稳定性”触发稳定性微调旋钮。用以改变扫描电路的工作状态,一般应处于待触发状态。调整方法是将Y轴输入耦合方式选择(AC-地-DC)开关置于地档,将V/div开关置于最高灵敏度的档级,在电平旋钮调离自激状态的情况下,用小螺丝刀将稳定度电位器顺时针方向旋到底,则扫描电路产生自激扫描,此时屏幕上出现扫描线;然后逆时针方向慢慢旋动,使扫描线刚消失。此时扫描电路即处于待触发状态。在这种状态下,用示波器进行测量时,只要调节电平旋钮,即能在屏幕上获得稳定的波形,并能随意调节选择屏幕上波形的起始点位置。少数示波器,当稳定度电位器逆时针方向旋到底时,屏幕上出现扫描线;然后顺时针方向慢慢旋动,使屏幕上扫描线刚消失,此时扫描电路即处于待触发状态。
(7)“内、外” 触发源选择开关。置于“内”位置时,扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号;置于“外”位置时,触发信号取自“外触发X 外接”输入端引入的外触发信号。
(8)“AC”“AC(H)”“DC”触发耦合方式开关。“DC”档,是直流藕合状态,适合于变化缓慢或频率甚低(如低于100Hz)的触发信号。“AC”档,是交流藕合状态,由于隔断了触发中的直流分量,因此触发性能不受直流分量影响。“AC(H)”档,是低频抑制的交流耦合状态,在观察包含低频分量的高频复合波时,触发信号通过高通滤波器进行耦合,抑制了低频噪声和低频触发信号(2MHz以下的低频分量),免除因误触发而造成的波形幌动。
(9)“高频、常态、自动”触发方式开关。用以选择不同的触发方式,以适应不同的被测信号与测试目的。“高频”档,频率甚高时(如高于5MHz),且无足够的幅度使触发稳定时,选该档。此时扫描处于高频触发状态,由示波器自身产生的高频信号(200kHz信号),对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮,屏幕上即能显示稳定的波形,操作方便,有利于观察高频信号波形。“常态”档,采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描,是常用的触发扫描方式。“自动”挡,扫描处于自动状态(与高频触发方式相仿),但不必调整电平旋钮,也能观察到稳定的波形,操作方便,有利于观察较低频率的信号。
(10)“+、-”触发极性开关。在“+”位置时选用触发信号的上升部分,在“-”位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。
(二)使用步骤
用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。
下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。
1.选择Y轴耦合方式
根据被测信号频率的高低,将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。
2.选择Y轴灵敏度
根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头,应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时,还要考虑叠加的直流电压值),将Y轴灵敏度选择V/div开关(或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值,则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮,使屏幕上显现所需要高度的波形。
3.选择触发(或同步)信号来源与极性
通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”或“-”档。
4.选择扫描速度
根据被测信号周期(或频率)的大约值,将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值,则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分,则扫速t/div开关应置于最快扫速档。
5.输入被测信号
被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入,但此时的输入阻抗降低、输入电容增大),通过Y轴输入端输入示波器。
六、示波器使用前的检查:
示波器初次使用前或久藏复用时,有必要进行一次能否工作的简单检查和进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。示波器在进行电压和时间的定量测试时,还必须进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准。示波器能否正常工作的检查方法、垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准方法,由于各种型号示波器的校准信号的幅度、频率等参数不一样,因而检查、校准方法略有差异。
示波器实验报告实验小结 第9篇
示波器的使用
预习思考题
1.示波器的功能是什么? 2.扫描同步如何理解? 3.什么是李萨如图?
1.电子示波器是用来直接显示,观察和测量电压波形机器参数的电子仪器。
2.用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发信号的同相位点,故每次扫描起点会准确地落在同相位点于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点,于是每次扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形。就是触发扫描实现同步的原理。
3.当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压且他们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形这类图形称作“李萨如图”
实验数据记录
实验仪器:
YB4320F双追踪示波器,SG1642函数信号发生器 实验步骤:
1.用示波器观察信号波形
(1)调节扫描旋钮,使示波器的扫描线至长短适当的稳定水平亮线
(2)将信号发生器接到ch1或ch2 输入上,频率选用数百或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道一致的出稳定的波形。
(3)改变输入信号电压的波形,如正弦波,三角波,方波调节扫描微调,以得到2个 (4)可以在调节其他该扫描熟悉示波器 2.用李萨如图测定频率
(1)当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压,且他们的频率式简单的整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形,这类图形称作“李萨如图”
(2)当fg:fx=1:1时输入fg= ,绘出一种李萨如图 (3)当fg:fx=1:2时输入fg=,绘出一种李萨如图
数据处理如上
思考题
1.示波器为接通前,有那些注意事项?
2.波形不稳定时,应调节那个旋钮?
3.为了观察李萨如图,应该怎样设置按钮?
4.欲关闭示波器,首先应把那个旋钮扭到最小?
1,1。确定是否接地2。是否正确连接探头3。查看所有的终端额定值4。在是使用一个通道的情况下触发源选的通用一致
2.应调节水平微调使之稳定,再调节CH通道
3.首先示波器应该在XY轴输入正弦电压,且加上fg与fx上的频率成整数比
4.将示波器探头脱开测量电路,将输入选择开关,达到接地位置,关机,如果是模拟示波器的话,需要将聚集旋钮和亮度旋钮调低,然后在关闭电源。
示波器实验报告实验小结 第10篇
1.示波器都包括几个基本组成部分:
示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。
2.李萨如图形的原理:
如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。
如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。
示波器实验报告实验小结 第11篇
一、实验目的
1. 了解示波器的基本结构和工作原理:掌握示波器的基本组成,包括示波管、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统等。
2. 学会使用示波器观察各类信号波形:通过实际操作,能够使用示波器观察正弦波、方波、三角波等常见信号波形。
3. 掌握示波器测量信号的电压、频率和相位差的方法:利用示波器测量信号的电压幅值、频率以及两个信号之间的相位差。
二、实验器材
示波器:YB4320G 双踪示波器
信号发生器:EE1641B 型函数信号产生器/计数器
连接线:若干
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管(CRT)、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统等组成。示波管是示波器的核心部件,它利用电子束在电场或磁场中的偏转来显示电压信号随时间变化的波形。
2. 示波器的工作原理
示波器的工作原理是基于电子束在电场中的偏转。当电子束从电子枪发射出来后,经过加速和聚焦,形成一束细而高速的电子流。电子流在偏转系统的作用下,根据外加信号的电压变化,在荧光屏上描绘出被测信号的波形。
四、实验步骤
1. 熟悉示波器和信号发生器的面板:了解各旋钮和开关的功能,并将各开关置于指定位置。
2. 连接电路:将信号发生器产生的正弦信号接入示波器的Y轴输入端,同时确保示波器的X轴输入端连接适当的'锯齿波信号或设置为自动扫描模式。
3. 调整示波器:通过调节示波器的垂直偏转因数(VOLTS/DIV)和水平偏转因数(TIME/DIV),以及扫描速度选择开关,使波形在屏幕上稳定显示,且波形不超出屏幕范围。
4. 观察并记录波形:观察示波器屏幕上显示的波形,记录波形的形状、电压幅值、周期和频率等参数。
5. 测量信号参数:利用示波器的测量功能,测量信号的电压幅值、频率以及两个信号之间的相位差。
五、实验数据记录与处理
1. 正弦信号电压和频率的测量
电压幅值:通过示波器显示的波形高度和垂直偏转因数计算得出。
频率:通过示波器显示的波形周期和水平偏转因数计算得出,或使用示波器的频率测量功能直接读取。
2. 波形观察与记录
正弦波:观察并记录正弦波的形状、电压幅值、周期和频率。
方波:若条件允许,可接入方波信号进行观察和记录。
三角波:同样,若条件允许,可接入三角波信号进行观察和记录。
六、实验结果与分析
1. 波形分析
正弦波:波形平滑,具有周期性,电压幅值稳定。
方波:波形为矩形,电压在高低电平之间快速切换,具有明确的上升沿和下降沿。
三角波:波形为三角形,电压随时间线性变化,具有对称的上升沿和下降沿。
2. 误差分析
测量误差:可能由于示波器的读数误差、信号发生器的输出误差等因素引起。
操作误差:在调节示波器时,由于旋钮调节的精度限制,可能导致一定的误差。
七、讨论与建议
1. 讨论
示波器在电子测量中的应用:示波器是电子测量中不可或缺的工具,能够直观地显示信号的波形和参数,对于分析和诊断电路故障具有重要意义。
实验中的注意事项:在实验中,应注意安全用电,避免触电和短路等危险情况的发生。同时,应认真观察示波器上的波形变化,及时调整示波器的参数以获得准确的测量结果。
2. 建议
加强实践训练:通过更多的实践训练,加深对示波器工作原理和使用方法的理解,提高操作技能和测量精度。
拓展实验内容:可以引入更多类型的信号波形进行观察和测量,如锯齿波、脉冲波等,以丰富实验内容并加深对电子信号的理解。
八、结论
本次示波器实验通过观察和测量正弦波等信号的波形和参数,加深了对示波器工作原理和使用方法的理解。同时,也提高了自己的实践技能和测量精度。在未来的学习和工作中,将继续加强实践训练,不断提高自己的专业素养和实践能力。
示波器实验报告实验小结 第12篇
一、实验目的
1、了解示波器的基本结构及其工作原理。
2、学习并掌握示波器的基本使用方法,包括观察各种信号波形、测量信号的电压、周期和频率等电参量。
3、通过实际操作,加深对电子测量技术的理解和应用能力。
二、实验器材
1、YB4320G 双踪示波器
2、EE1641B 型函数信号发生器
3、连接线若干
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成。其中,示波管是核心部分,主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成,被外部玻璃外壳密封在真空环境中。
2. 示波器的工作原理
示波器的工作原理基于阴极射线示波管。电子由电子枪发出,经过竖直偏转板组成的偏转系统后,运动方向发生偏转,最终打在涂有荧光粉的荧光屏上,形成光斑。在竖直偏转板上加上一定的电压信号后,再在水平偏转板上加一扫描电压,使光斑沿水平方向拉开,即可在荧光屏上显示竖直偏转板所加的电压波形。此时,X和Y方向上电压的周期应相等。
3. 触发电路
触发电路用于形成触发信号,确保示波器与被测信号同步。内触发方式时,触发信号由被测信号产生,满足同步要求;外触发方式时,触发信号由外部输入信号产生。
四、实验步骤
1、熟悉仪器:首先,熟悉示波器和信号发生器的面板各旋钮的作用,并将各开关置于指定位置。
2、连接电路:将信号发生器输出的信号通过连接线接入示波器的输入端。
3、调整参数:将信号发生器输出的频率为500Hz和1000Hz的`正弦信号接入示波器,通过调整示波器的灵敏度开关和扫描速度选择开关,使波形不超出屏幕范围,并显示2~3个周期的波形。
4、观察波形:观察并记录示波器上显示的波形,注意波形的形状、周期和电压等参数。
5、测量参数:使用示波器测量信号的电压、周期和频率等电参量,并记录数据。
五、实验分析与讨论
1、波形观察:实验中观察到正弦波形清晰、稳定,说明示波器和信号发生器工作正常。通过调整示波器的参数,可以清晰地观察到不同频率下的波形变化。
2、参数测量:使用示波器测量得到的电压、周期和频率等参数与信号发生器设置的值基本一致,验证了示波器的测量准确性。
3、问题思考:
如果y轴信号的频率远大于x轴信号的频率,示波器上会看到横向的圆形或类似图形的增多,因为此时光斑在水平方向上的扫描速度不足以完全显示y轴信号的波形。
相反,如果x轴信号的频率远大于y轴信号的频率,示波器上则可能只显示y轴信号的几个离散点,因为光斑在水平方向上的扫描速度过快,导致y轴信号的波形被压缩。
六、实验结论
通过本次实验,我们深入了解了示波器的基本结构和工作原理,掌握了示波器的基本使用方法,包括观察各种信号波形和测量信号的电压、周期和频率等电参量。同时,通过实际操作,加深了对电子测量技术的理解和应用能力。
示波器实验报告实验小结 第13篇
示波器的使用
预习思考题
1.示波器的功能是什么?
2.扫描同步如何理解?
3.什么是李萨如图?
1.电子示波器是用来直接显示,观察和测量电压波形机器参数的电子仪器。
2.用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发信号的同相位点,故每次扫描起点会准确地落在同相位点于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点,于是每次扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形。就是触发扫描实现同步的原理。
3.当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压且他们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形这类图形称作“李萨如图”
实验数据记录
实验仪器:
YB4320F双追踪示波器,SG1642函数信号发生器实验步骤:
1.用示波器观察信号波形
(1)调节扫描旋钮,使示波器的扫描线至长短适当的稳定水平亮线
(2)将信号发生器接到ch1或ch2输入上,频率选用数百或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道一致的出稳定的波形。
(3)改变输入信号电压的波形,如正弦波,三角波,方波调节扫描微调,以得到2个
(4)可以在调节其他该扫描熟悉示波器2.用李萨如图测定频率
(1)当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压,且他们的.频率式简单的整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形,这类图形称作“李萨如图”
(2)当fg:fx=1:1时输入fg=,绘出一种李萨如图
(3)当fg:fx=1:2时输入fg=,绘出一种李萨如图
数据处理如上
思考题
1.示波器为接通前,有那些注意事项?
2.波形不稳定时,应调节那个旋钮?
3.为了观察李萨如图,应该怎样设置按钮?
4.欲关闭示波器,首先应把那个旋钮扭到最小?
1、确定是否接地
2、是否正确连接探头
3、查看所有的终端额定值
4、在是使用一个通道的情况下触发源选的通用一致
5、应调节水平微调使之稳定,再调节CH通道
6、首先示波器应该在XY轴输入正弦电压,且加上fg与fx上的频率成整数比
7、将示波器探头脱开测量电路,将输入选择开关,达到接地位置,关机,如果是模拟示波器的话,需要将聚集旋钮和亮度旋钮调低,然后在关闭电源。
示波器的使用实验报告
示波器实验报告实验小结 第14篇
一、 实验目的
1.熟悉面板控制件各开关旋钮的功能和调节使用方法。
2.学会用示波器观测电信号的波形及电压、频率、周期等参数
二、实验仪器
YB4328示波器、YB1602函数信号发生器
三、 示波器的使用
1.示波器
①双踪示波器一般有五种工作方式,即“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”三种
单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。
②为了显示稳定的被测信号波形,“触发源选择”开关一般选为“内”触发,使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。
③触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后,若被显示的波形不稳定,可置触发方式开关于“常态”,通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。有时,由于选择了较慢的扫描速率,显示屏上将会出现闪烁的光迹,但被测信号的波形不在X轴方向左右移动,这样的现象仍属于稳定显示。
④适当调节“扫描速率”及“Y轴灵敏度”旋钮使屏幕上显示1-2个周期的被测信号波形。在测量幅值时,应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底。在测量周期时,应注意将
“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底。还要注意“扩展”旋钮的位置。
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div或cm)与“Y轴灵敏度”旋钮指示值(v/div)的乘积,即可得到交流电压的峰峰值Up-p:
Up-p=(V/div)×div
根据被测信号波形一个周期在屏幕水平方向所占的格数(div或cm)与“扫速”旋钮指示值(t/div)的乘积,即可算得信号频率的实测值:
T=(S/div)×div,f=1/T
2. 函数信号发生器
函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。 通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏特级范围内连续调节。函数信号发生器的'输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。
注意:函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。
四、实验内容及步骤
1.用校正信号对示波器进行自检
(1) 扫描基线调节
将示波器的工作方式开关置于“单踪CH1”(触发CH1或CH2),触发方式开关置于“自动”。开启电源开关预热后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,
线。再调节“X位移”和“Y位移”使基线位于屏幕的中间位置。(若基线与水平刻度线有夹角,可以用螺丝刀调节“光迹旋转”电位器,使基线与水平刻度线重合。)
(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率
将示波器的“校正信号”通过探头引入选定的Y通道(CH1或CH2),将Y轴输入耦合方式开关置于“AC(交流)”或“DC(直流)”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“CH1”或“CH2”。调节X轴“扫描速率”旋钮(t/div)和Y轴“输入灵敏度”旋钮(V/div),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
2.用示波器测量信号电压和周期
调节信号发生器有关旋钮,使输出频率分别为1KHz、10KHz,有效值均为1V的正弦波信号。改变示波器“t/div”及“V/div”等旋钮,测量信号源输出电压峰峰值及信号周期。
五、小结与注意事项
1.信号发生器、示波器预热几分钟以后才能正常工作。
2.测试过程中合理选择量程,并牢记将“微调”开关置于“校准”位置。
3.不要频繁开关机,示波器上光点的亮度不可调得太强,也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上,如果暂时不用,把辉度降到最低即可。
示波器实验报告实验小结 第15篇
一、实验目的
1. 了解示波器的基本结构和原理:通过本次实验,掌握示波器的基本组成部分及其工作原理。
2. 学会使用示波器观察电信号波形:掌握使用示波器观察各类电信号波形的方法,包括正弦波、方波等。
3. 掌握示波器测量电信号参数的方法:学会用示波器测量电信号的电压、周期和频率等电参量。
二、实验器材
1、示波器:YB4320G 双踪示波器
2、信号发生器:EE1641B 型函数信号产生器/计数器
3、连接线:若干
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管(CRT)、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统和标准信号源组成。示波管是示波器的核心部件,它将电信号转换为光信号,显示在荧光屏上。
2. 示波器的工作原理
示波器利用电子束在电场或磁场中的偏转,将交变电信号转换成图像显示在荧光屏上。电子枪发射电子束,经过加速和聚焦后,在偏转系统的作用下,根据输入信号的变化在荧光屏上描绘出波形。
3. 波形显示原理
正弦波显示:在Y轴偏转板上加正弦电压,X轴偏转板上加锯齿波电压,电子束在水平和垂直方向上进行合成运动,形成正弦波形。
李萨如图形:当两个不同频率的正弦信号分别加到Y轴和X轴偏转板上时,会在荧光屏上形成李萨如图形,用于测量信号的频率比。
四、实验步骤
1. 熟悉示波器和信号发生器的面板:了解各旋钮和开关的作用,并将各开关置于指定位置。
2. 连接信号发生器与示波器:将信号发生器产生的正弦信号接入示波器的Y轴输入端。
3. 调整示波器参数:
设置垂直偏转因数(VOLTS/DIV)和水平偏转因数(TIME/DIV)。
调整触发方式(内触发或外触发),确保波形稳定显示。
4. 观察波形:观察示波器屏幕上显示的'波形,调整灵敏度和扫描速度,使波形清晰且完整。
5. 测量电压和频率:读取波形的高度和周期数,根据示波器的刻度计算电压和频率。
6. 观察李萨如图形:将两个不同频率的正弦信号分别接入Y轴和X轴,观察并测量李萨如图形,计算频率比。
五、实验数据记录与处理
1. 正弦信号电压和频率的测量
电压:根据波形高度和垂直偏转因数计算。
频率:根据波形周期数和水平偏转因数计算。
2. 李萨如图形测量
频率比:根据李萨如图形的形状和公式 `fy:fx = ny:nx` 计算。
六、实验结果与分析
1. 波形观察结果
正弦波形清晰、稳定,无畸变。
李萨如图形形状正确,符合理论预期。
2. 误差分析
读数误差:由于人为读数误差,可能导致电压和频率的测量结果存在偏差。
仪器误差:示波器和信号发生器的精度限制,也会对测量结果产生影响。
3. 改进措施
提高读数精度,多次测量取平均值。
使用更高精度的测量仪器。
七、实验体会
通过本次实验,我深刻理解了示波器的基本结构和工作原理,掌握了使用示波器观察电信号波形和测量电信号参数的方法。同时,我也体会到了实验操作的严谨性和科学性,以及理论知识在实际应用中的重要性。
示波器实验报告实验小结 第16篇
第一节指出,被测信号从Y轴输入后,一部分送到示波管的Y轴偏转板上,驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲,触发扫描发生器,产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上,使光点沿水平方向移动,两者合一,光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知,正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形,掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。
1.触发源(Source)选择
要使屏幕上显示稳定的波形,则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源:内触发(INT)、电源触发内触发使用被测信号作为触发信号,是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分,在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。
电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。
外触发使用外加信号作为触发信号,外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号,所以何时开始扫描与被测信号无关。
正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中,对一个简单的周期信号而言,选择内触发可能好一些,而对于一个具有复杂周期的信号,且存在一个与它有周期关系的信号时,选用外触发可能更好。
2.触发耦合(Coupling)方式选择
触发信号到触发电路的耦合方式有多种,目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。
AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发,触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式,以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz,会造成触发困难。
直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时,使用直流耦合较好。
低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路,触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时,触发信号通过低通滤波器加到触发电路,触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围,需在使用中去体会。
3.触发电平(Level)和触发极性(Slope)
触发电平调节又叫同步调节,它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时,扫描即被触发。顺时针旋转旋钮,触发电平上升;逆时针旋转旋钮,触发电平下降。当电平旋钮调到电平锁定位置时,触发电平自动保持在触发信号的幅度之内,不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂,用电平旋钮不能稳定触发时,用释抑(HoldOff)旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间),能使扫描与波形稳定同步。
极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置上时,在信号增加的方向上,当触发信号超过触发电平时就产生触发。拨在“-”位置上时,在信号减少的方向上,当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。
示波器实验报告实验小结 第17篇
在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1 示波器工作原理
示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
示波管
阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示,电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。
1.荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉,10μs—1ms为短余辉,1ms—为中余辉,为长余辉,大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。
2.电子枪及聚焦
电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连,所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中,经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域,调节第二阳极A2的电位,能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点,这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压,A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦,需微调第二阳极A2的.电压,A2又叫做辅助聚焦极。
3.偏转系统
偏转系统控制电子射线方向,使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图中,Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前,X轴偏转板在后,因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压,使两对偏转板间各自形成电场,分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。
4.示波管的电源
为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。
示波器的基本组成
从上一小节可以看出,只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压,就能控制示波管显示的图形形状。我们知道,一个电子信号是时间的函数f(t),它随时间的变化而变化。因此,只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压,在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小),示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中,在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。
示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。
被测信号①接到“Y_输入端,经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大),推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间,到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤,加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形,将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路,在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥,启动锯齿波扫描电路(时基发生器),产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2,为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描,Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大,产生推挽输出⑨和⑩,加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程,并且变成正向矩形波,送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度,而在扫描回程进行抹迹。
以上是示波器的基本工作原理。双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别显示在荧光屏上。由于人眼的视觉暂留作用,当转换频率高到一定程度后,看到的是两个稳定的、清晰的信号波形。
示波器中往往有一个精确稳定的方波信号发生器,供校验示波器用。
2 示波器使用
本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多,功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器,只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。
荧光屏
荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间,垂直方向指示电压。水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。垂直方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间值。
示波管和电源系统
1.电源(Power)
示波器主电源开关。当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。
2.辉度(Intensity)
旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些,高频信号时大些。
一般不应太亮,以保护荧光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋钮调节电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态。
4.标尺亮度(Illuminance)
此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下,照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中,可适当调亮照明灯。
垂直偏转因数和水平偏转因数
1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调
在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏转因数的单位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便,有时也把偏转因数当灵敏度。
踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1,2,5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V/DIV档时,如果屏幕上信号光点移动一格,则代表输入信号电压变化1V。
每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底,处于“校准”位置,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮,能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后,会造成与波段开关的指示值不一致,这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能,当微调旋钮被拉出时,垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如,如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV,采用×5扩展状态时,垂直偏转因数是。
在做数字电路实验时,在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。
2.时基选择(TIME/DIV)和微调
时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现,按1、2、5方式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档,光点在屏上移动一格代表时间值1μS。
“微调”旋钮用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋到底处于校准位置时,屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致。逆时针旋转旋钮,则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10扩展,即水平灵敏度扩大10倍,时基缩小到1/10。例如在2μS/DIV档,扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于2μS×(1/10)=μS
示波器的标准信号源CAL,专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。例如COS5041型示波器标准信号源提供一个VP-P=2V,f=1kHz的方波信号。
示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮(标有水平双向箭头)左右移动信号波形,旋转垂直位移旋钮(标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。
输入通道和输入耦合选择
1.输入通道选择
输入通道至少有三种选择方式:通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。选择通道1时,示波器仅显示通道1的信号。选择通道2时,示波器仅显示通道2的信号。选择双通道时,示波器同时显示通道1信号和通道2信号。测试信号时,首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起,示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“×1”位置时,被测信号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“×10_位置时,被测信号衰减为1/10,然后送往示波器,从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。
2.输入耦合方式
输入耦合方式有三种选择:交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。当选择“地”时,扫描线显示出“示波器地”在荧光屏上的位置。直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在数字电路实验中,一般选择“直流”方式,以便观测信号的绝对电压值。
触发
第一节指出,被测信号从Y轴输入后,一部分送到示波管的Y轴偏转板上,驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲,触发扫描发生器,产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上,使光点沿水平方向移动,两者合一,光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知,正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形,掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。
1.触发源(Source)选择
要使屏幕上显示稳定的波形,则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源:内触发(INT)、电源触发内触发使用被测信号作为触发信号,是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分,在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。
电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。
外触发使用外加信号作为触发信号,外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号,所以何时开始扫描与被测信号无关。
正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中,对一个简单的周期信号而言,选择内触发可能好一些,而对于一个具有复杂周期的信号,且存在一个与它有周期关系的信号时,选用外触发可能更好。
2.触发耦合(Coupling)方式选择
触发信号到触发电路的耦合方式有多种,目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。
AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发,触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式,以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz,会造成触发困难。
直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时,使用直流耦合较好。
低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路,触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时,触发信号通过低通滤波器加到触发电路,触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围,需在使用中去体会。
3.触发电平(Level)和触发极性(Slope)
触发电平调节又叫同步调节,它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时,扫描即被触发。顺时针旋转旋钮,触发电平上升;逆时针旋转旋钮,触发电平下降。当电平旋钮调到电平锁定位置时,触发电平自动保持在触发信号的幅度之内,不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂,用电平旋钮不能稳定触发时,用释抑(Hold Off)旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间),能使扫描与波形稳定同步。
极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置上时,在信号增加的方向上,当触发信号超过触发电平时就产生触发。拨在“-”位置上时,在信号减少的方向上,当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。
扫描方式(SweepMode)
扫描有自动(Auto)、常态(Norm)和单次(Single)三种扫描方式。
自动:当无触发信号输入,或者触发信号频率低于50Hz时,扫描为自激方式。
常态:当无触发信号输入时,扫描处于准备状态,没有扫描线。触发信号到来后,触发扫描。
单次:单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下,按单次按钮时扫描电路复位,此时准备好(Ready)灯亮。触发信号到来后产生一次扫描。单次扫描结束后,准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号,往往需要对波形拍照。
上面扼要介绍了示波器的基本功能及操作。示波器还有一些更复杂的功能,如延迟扫描、触发延迟、X-Y工作方式等,这里就不介绍了。示波器入门操作是容易的,真正熟练则要在应用中掌握。值得指出的是,示波器虽然功能较多,但许多情况下用其他仪器、仪表更好。例如,在数字电路实验中,判断一个脉宽较窄的单脉冲是否发生时,用逻辑笔就简单的多;测量单脉冲脉宽时,用逻辑分析仪更好一些。
示波器实验报告实验小结 第18篇
示波器作为电子测量领域中的重要仪器,其广泛应用于科研、教学及工业生产中,能够将被测信号的波形直观显示在荧光屏上,便于观察、分析和测量。本实验目的是通过实际操作,使学生深入了解示波器的基本结构、工作原理以及使用方法,掌握利用示波器观测电信号波形、测量电压和频率等基本技能。通过本次实验,不仅能够加深对电子测量技术的理解,还能提升解决实际问题的能力。
实验目的
1、了解示波器的基本结构和工作原理。
2、掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
3、学会使用示波器观测电信号波形、电压幅值以及频率。
4、学习使用示波器观察李萨如图并测量频率。
实验器材
1、示波器×1
2、信号发生器×2
3、信号线×2
4、万用表(备用)
实验原理
示波器主要由示波管、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统等组成。其核心部件是示波管,它利用电子束在电场中的偏转来描绘被测信号的波形。当被测信号加到Y轴偏转板上时,电子束在垂直方向上发生偏转;同时,锯齿波电压加到X轴偏转板上,使电子束在水平方向上产生扫描,从而在荧光屏上形成稳定的波形图。
示波器的工作原理可以概括为:将被测信号经过衰减、放大等处理后,分别加到示波管的X轴和Y轴偏转板上,通过控制电子束的偏转来描绘出信号的波形。
实验步骤
1、仪器准备
阅读示波器使用说明书,了解各旋钮的功能。
接通示波器电源开关,进行预热。
检查信号发生器是否正常工作,设定合适的输出频率和幅值。
2、观察基本波形
将信号发生器的输出接到示波器的`Y轴输入端。
调节示波器的“扫描时间”旋钮,观察不同扫描速度下的波形变化。
调节“垂直偏转因数”旋钮,观察波形在垂直方向上的变化。
3、观察李萨如图
向示波器的X轴和Y轴分别输入两个频率相同或成简单整数比的正弦波信号。
调节“扫描时间”旋钮至“X-Y”模式,使两路信号进行合成。
观察并绘制不同频率比下的李萨如图形,分析图形特点与信号频率之间的关系。
4、测量电压和频率
使用示波器测量信号的电压幅值,通过“垂直偏转因数”和波形占用的格数进行计算。
使用周期换算法或李萨如图形法测量信号的频率。
实验结果与分析
1、波形观察
在实验中,我们成功观察到了正弦波、方波等基本波形,并通过调节扫描时间和垂直偏转因数,观察到了波形在时间和幅度上的变化。这些波形清晰、稳定,验证了示波器在信号观测方面的准确性。
2、李萨如图观察
通过向示波器的X轴和Y轴输入不同频率比的正弦波信号,我们观察到了多种李萨如图形。这些图形具有独特的形状和周期性,与输入信号的频率比密切相关。通过测量图形上的切点数,我们可以准确计算出两个信号的频率比。
3、电压和频率测量
使用示波器对信号进行了电压和频率的测量。通过计算波形占用的格数和垂直偏转因数,我们得到了信号的电压幅值;通过周期换算法和李萨如图形法,我们测量了信号的频率,并与信号发生器的读数进行了比较,验证了测量结果的准确性。
实验结论
本次实验通过实际操作,使我们深入了解了示波器的基本结构和工作原理,掌握了示波器的使用方法。通过观察基本波形、李萨如图以及测量电压和频率等实验内容,我们不仅加深了对电子测量技术的理解,还提高了实际操作能力和解决问题的能力。未来,我们将继续深入学习电子测量技术,为未来的科研和工作打下坚实的基础。
示波器实验报告实验小结 第19篇
本次实验利用示波器测量了示波器自带方波输出信号的周期,并且用时基为测出的数据更准确,因为此时基下只显示了一个周期,在屏幕一定的情况下相当于放大了周期长度,缩小了误差,置信度较大。
减小误差注意事项:(1)在读取数据时一定要认真,尽量减小因人为因素导致的误差并且防止造成读数误差。
(2)观察李萨如图形时,使李萨如图形尽可能稳定后,再测量y轴和x轴的切点数。
心得体会:此次实验是更加接近于一种体验性的实验,通过这次试验,我熟悉了示波器的使用方法,并且体会到了示波器中所表现的将一些不可见的动态量转化为另一种量直观的表现出来的方法。
十、 原始数据:
示波器实验报告实验小结 第20篇
荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间,垂直方向指示电压。水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。垂直方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间值。
示波器实验报告实验小结 第21篇
示波器作为电子测量领域中不可或缺的重要仪器,其广泛应用于电路分析、信号处理及故障诊断等方面。本实验通过实际操作,深入了解示波器的基本结构、工作原理及其使用方法,掌握使用示波器观测电信号波形、测量电压和频率等基本技能。通过本次实验,我们不仅能加深对电子测量技术的理解,还能提升解决实际电路问题的能力。
实验目的
1.了解示波器的基本机构和工作原理。
2.掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
3.学会使用示波器观测电信号波形、电压幅值以及频率。
4.学习通过李萨如图形法测量未知信号频率的方法。
实验仪器与设备
1.示波器×1
2.信号发生器×2
3.信号线×2
4.其他辅助工具(如万用表、连接线等)
实验原理
示波器是利用电子示波管的特性,将电信号转换为图像显示在荧光屏上,以便进行观察和测量的电子测量仪器。其核心部件是阴极射线管(CRT),主要由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。通过控制电子束在荧光屏上的偏转,示波器能够显示出被测信号的波形图。
在示波器的使用中,垂直偏转系统用于控制波形在垂直方向(电压)上的偏转,而水平偏转系统则用于控制波形在水平方向(时间)上的扫描。通过调节这两个系统的参数,可以观测到不同时间尺度和电压范围的信号波形。
实验步骤
1.实验准备
阅读示波器使用说明书,了解各旋钮和按钮的功能。
检查示波器和信号发生器的连接,确保所有设备均已正确接地。
接通示波器和信号发生器的电源,预热15分钟。
2.示波器基本设置
调节示波器的亮度、聚焦和水平、垂直位移旋钮,使扫描线清晰居中。
将示波器的扫描模式设置为“AUTO”或“NORM”,以便自动调整扫描速率和触发。
3.信号观测
向示波器的Y轴输入端(如CH1)接入一个已知频率和电压的正弦波信号。
调节垂直偏转因数和水平偏转因数,使波形在荧光屏上清晰显示。
观察并记录波形的形状、幅值、周期等参数。
4.李萨如图形法测频
向示波器的X轴和Y轴分别输入两个频率成简单整数比的正弦波信号。
调节示波器的扫描时间旋钮至“X-Y”模式,使两路信号进行合成。
观察并绘制出不同频率比下的'李萨如图形,分析图形特点与信号频率之间的关系。
利用李萨如图形法求出未知信号的频率,并与信号发生器读数值进行比较,计算相对误差。
实验结果与分析
1.观测结果
在实验中,我们成功观测到了清晰的正弦波信号波形,并通过调节示波器的各项参数,获得了不同时间尺度和电压范围的波形图。同时,我们还利用李萨如图形法成功测出了未知信号的频率,并与信号发生器读数值进行了对比。
2.数据分析
通过对比实验测量值与信号发生器读数值,我们发现两者之间存在一定的误差。误差的主要来源包括示波器本身的系统误差、测量过程中的操作误差以及信号源的不稳定性等。为了减小误差,我们在实验过程中采取了多次测量取平均值的方法,并对测量数据进行了逐差法处理。
结论
本次实验通过实际操作,使我们深入了解了示波器的基本结构和工作原理,掌握了使用示波器和信号发生器的基本方法。同时,我们还学会了使用示波器观测电信号波形、测量电压和频率等基本技能。通过实验数据的分析和处理,我们进一步加深了对电子测量技术的理解,并提升了解决实际电路问题的能力。
后续建议
为了进一步提高实验效果和测量精度,建议在后续实验中加强对示波器各项参数的调节和校准工作,并尝试使用不同类型的信号源和波形进行观测和分析。同时,还可以结合其他电子测量仪器(如万用表、逻辑分析仪等)进行综合实验,以全面提升电子测量技能。
示波器实验报告实验小结 第22篇
1.用X轴的时基测量信号的时间和幅值参数1、测量示波器自带方波输出信号的周期(时基分别为 ms/cm, ms/cm,):测示波器校准信号周期连接示波器CH1和示波器校准信号。校准信号为周期1KHz,峰峰值为4V的对称方波信号。调节电平旋钮,使信号稳定。调节示波器聚焦旋钮和辉度旋钮使示波器显示屏中的信号清晰。调节CH1幅度调节旋钮和CH1幅度微调旋钮,校准信号显现为峰峰值为4V。调节示波器时间灵敏度旋钮和扫描微调旋钮,校准信号周期显示为1KHz。
2、选择信号发生器的对称方波接y输入(幅度和y轴量程任选),信号频率为200Hz~2kHz(每隔200Hz测一次),选择示波器合适的时基,测量对应频率的厘米数、周期和频率。打开信号发生开关,打开信号发生器,信号频率为200Hz~2kHz(每隔200Hz测一次),调节信号频率,波形选择对称方波,选择示波器合适的时基,调节时间灵敏度旋钮,使信号满屏,测量对应频率的厘米数、周期和频率。同时把示波器中的方式拨动开关调到CH2档上。
3、选择信号发生器的非对称方波接Y轴,频率分别为200,500,1K,2K,5K,10K,20K,(Hz),测量各频率时的周期和方波的宽度。
4、改变信号发生器输出波形为三角波,频率为500Hz、1kHz、,测量各个频率时的上升时间。下降时间和周期。
2.观察李萨如图形并测量频率
用信号发生器和未知信号源分别接y轴和x轴,信号发生器输出为正弦波,调节信号发生器的频率,示波器中的“x-y”按钮按下,方式调节到CH1(或CH2),触发源选择CH2(或CH1),观察李萨如图像。
示波器实验报告实验小结 第23篇
阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示,电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。
1.荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉,10μs—1ms为短余辉,1ms—为中余辉,为长余辉,大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。
2.电子枪及聚焦
电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连,所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中,经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域,调节第二阳极A2的电位,能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点,这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压,A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦,需微调第二阳极A2的电压,A2又叫做辅助聚焦极。
3.偏转系统
偏转系统控制电子射线方向,使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图中,Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前,X轴偏转板在后,因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压,使两对偏转板间各自形成电场,分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。
4.示波管的电源
为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。