示波器实验报告

时间:2021-09-03 11:54:08 浏览量:
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。

  2.4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。

  2.5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(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。

  2.6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

  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=50hz.fx=50hz,绘出一种李萨如图(3)当fg:fx=1:2时输入fg=300hz.fx=200hz,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

  

  1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合;

  2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率;3.观察李萨如图形。

  

  1、双踪示波器GOS-6021型1台2、函数信号发生器YB1602型1台3、连接线示波器专用2根

  示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。

  [实验原理]

  示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成,

  1、示波管

  如图所示,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。

  示波管结构简图示波管内的偏转板

  2、扫描与同步的作用

  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,如图

  图扫描的作用及其显示

  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,如图

  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,其合成原理如图所示,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。由此可见:

  (1)要想看到Y轴偏转板电压的图形,必须加上X轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波。

  (2)要使显示的波形稳定,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,即:

  fy

  nn=1,2,3,fx

  示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。为此,在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为同步。在人工调节到接近满足式频率整数倍时的条件下,再加入同步的作用,扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。

  (1)如果Y轴加正弦电压,X轴也加正弦扫描电压,得出的图形将是李萨

  如图形,如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令fy、fx分别代表Y轴和X轴电压的频率,nx代表X方向的切线和图形相切的切点数,ny代表Y方向的切线和图形相切的切点数,则有

  nxfxny

  李萨如图形举例表

  fy

  如果已知fx,则由李萨如图形可求出fy。

  1.示波器的调整

  (1)不接外信号,进入非X-Y方式(2)调整扫描信号的位置和清晰度(3)设置示波器工作方式2.正弦波形的显示

  (1)熟读示波器的使用说明,掌握示波器的性能及使用方法。

  (2)把信号发生器输出接到示波器的Y轴输入上,接通电源开关,把示波器和信号发生器的各旋钮调到正常使用位置,使在荧光屏上显示便于观测的稳定波形。

  3.示波器的定标和波形电压、周期的测量

  (1)把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在校准位置(指示灯VAR熄灭)。

  (2)把校准信号输出端接到Y轴输入插座

  (3)把信号发生器的正弦电压接到Y轴输入端,用示波器测量正弦电压的幅值和周期,并和信号发生器上显示的频率值比较。

  (4)选择不同幅值和频率的5种正弦波,重复步骤(3),记下测量结果。4.李莎如图形的观测(1)把信号发生器后面50Hz输出信号接到X通道,而Y通道接入可调的

  正弦信号

  (2)分别调节两个通道让他们能够正常显示波形(3)切换到X-Y模式,调整两个通道的偏转因子,使图形正常显示(4)调节Y信号的频率,观测不同频率比例下的李萨如图

  数据记录1、频率测量

  示波器频率计数器的测频精度0.01%示波器测频仪器误差3%

  示波器测量电压仪器误差3%

  (1)示波器测量频率

  f=57.4KHzffEf57.43%1.722KHz

  f57.41.8KHz或f572KHz

  (2)函数信号发生器测频

  f=55.45KHffE0.0155.451%f

  f55.450.56KHz或f55.40.6KHz

  或0.01KH0.z0.6KHz

  (3)示波器测量电压

  V1=5.68VV1V1EV5.683%0.16V或0.2V

  V15.680.16V或V15.70.2V(4)函数信号发生器测量电压

  V2=5.3VV2V2EV1字5.315%0.10.81V或0.9V

  V25.300.81V或V25.30.9V

  注意:一般可写为后面的形式更加科学,因为原始数据的有效数字只有2位,不可能经处理后提高精度变成3个有效数字。