示波器的原理及使用26346學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1示波器的原理示波器的原理(yunl)及使用及使用26346第一頁，共36頁。1、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)(jigu)和工作原理，熟悉和工作原理，熟悉 示波器面板控制件的作用和使用方法示波器面板控制件的作用和使用方法 2、掌握用示波器觀察波形、測量電壓和頻率、掌握用示波器觀察波形、測量電壓和頻率(pnl)的方法的方法 3、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的 頻率；能用示波器觀察頻率；能用示波器觀察“拍拍”現(xiàn)象現(xiàn)象 4、測量相位差測量相位差第2頁/共36頁第二頁，共36頁。 通用通用(tngyng)雙通道

2、示波器雙通道示波器（GOS620 20MHz）同軸電纜同軸電纜(tn zhu din ln) 函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器 (XJ1630型型)第3頁/共36頁第三頁，共36頁。第4頁/共36頁第四頁，共36頁。第5頁/共36頁第五頁，共36頁。A1：第一：第一(dy)陽極陽極G：控制：控制(kngzh)柵極柵極K：陰極：陰極F：燈絲：燈絲G：對應(yīng)亮度旋鈕：對應(yīng)亮度旋鈕A2：第二陽極：第二陽極K G A1 A2共同完成聚焦共同完成聚焦X：水平：水平偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)板Y：豎直偏轉(zhuǎn)板：豎直偏轉(zhuǎn)板熒光屏熒光屏第6頁/共36頁第六頁，共36頁。 豎直豎直(sh zh)放大器、水平放大器放大器、水平放大器掃描

3、發(fā)生器、觸發(fā)電路掃描發(fā)生器、觸發(fā)電路作用：在偏轉(zhuǎn)板上加足夠的電壓，使電子束獲得明顯偏移；作用：在偏轉(zhuǎn)板上加足夠的電壓，使電子束獲得明顯偏移； 對較弱的被測信號進行放大對較弱的被測信號進行放大掃描發(fā)生器作用掃描發(fā)生器作用：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃 描信號描信號觸發(fā)電路作用觸發(fā)電路作用：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（AUTO)方式時，掃描發(fā)生器始終有掃描信號輸出；當(dāng)示波器處于方式時，掃描發(fā)生器始終有掃描信號輸出；當(dāng)示波器處于AC/DC觸發(fā)方式工作時，掃描發(fā)生器必須有觸發(fā)信號的激勵才能產(chǎn)生掃描信號。一般對應(yīng)：觸發(fā)方式工作時

4、，掃描發(fā)生器必須有觸發(fā)信號的激勵才能產(chǎn)生掃描信號。一般對應(yīng)：內(nèi)觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由被測信號產(chǎn)生，滿足同步要求內(nèi)觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由被測信號產(chǎn)生，滿足同步要求外觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由外部輸入信號產(chǎn)生外觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由外部輸入信號產(chǎn)生第7頁/共36頁第七頁，共36頁。沙 斗 實 驗 第8頁/共36頁第八頁，共36頁。只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形示波器顯示正弦波原理圖示波器顯示正弦波原理圖第9頁/共36頁第九頁，共36頁。第10頁/共36頁第十頁，共36頁。第11頁/共36頁第十一頁

5、，共36頁。第12頁/共36頁第十二頁，共36頁。掃描時由于鋸齒波周期性復(fù)原，要求光點所畫的軌跡和第一掃描時由于鋸齒波周期性復(fù)原，要求光點所畫的軌跡和第一周期的完全重合，再由視覺殘留，觀察到一個穩(wěn)定周期的完全重合，再由視覺殘留，觀察到一個穩(wěn)定(wndng)的波形的波形 。紊亂紊亂(wnlun)的波的波形形 Tx=nTy , fy=nfx 。第13頁/共36頁第十三頁，共36頁。亮度：軌跡亮度：軌跡(guj)亮度調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)電源開關(guān)電源開關(guān)電源電源(dinyun)指示燈指示燈聚焦：軌跡清晰度調(diào)節(jié)聚焦：軌跡清晰度調(diào)節(jié)熒光屏熒光屏校準信號校準信號第14頁/共36頁第十四頁，共36頁。CH1或或CH2

6、：被測信號輸入端口：被測信號輸入端口注意雙通道被測信號耦合方式被測信號耦合方式AC：交流交流(jioli)輸入輸入DC：直流輸入直流輸入(shr)GND：輸入輸入(shr)零零信號信號垂直位移垂直位移水平位移水平位移被測信號輸入被測信號輸入第15頁/共36頁第十五頁，共36頁。ALT：兩個：兩個(lin )通道通道交替顯示交替顯示CH1或或CH2：1或或2單獨顯示單獨顯示CHOP：兩個通：兩個通道斷續(xù)道斷續(xù)(dun x)顯示顯示ADD：顯示兩個通：顯示兩個通道信號幅度的代數(shù)道信號幅度的代數(shù)和或差和或差通道通道2極性極性轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換第16頁/共36頁第十六頁，共36頁。：調(diào)節(jié)掃描：調(diào)節(jié)掃描速率，指示

7、水平方向速率，指示水平方向每格的掃描時間每格的掃描時間：CH1輸入輸入X軸信號軸信號：連續(xù)調(diào)節(jié)掃連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率描速率第17頁/共36頁第十七頁，共36頁。自動（自動（AUTO)：掃描：掃描(somio)發(fā)生器自動發(fā)生器自動工作工作常態(tài)常態(tài)(chngti)（NORM)單次（單次（SINGLE)被觸發(fā)或被觸發(fā)或準備指示準備指示燈燈調(diào)節(jié)被測信號在某一調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)掃描電平觸發(fā)掃描第18頁/共36頁第十八頁，共36頁。觸發(fā)觸發(fā)(chf)極性極性選擇：選擇上升選擇：選擇上升或下降沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)(chf)掃描掃描接地接地外觸發(fā)輸入外觸發(fā)輸入CH1或或CH2選擇：選擇：“交替交替”或或“斷

8、續(xù)斷續(xù)”工工作方式時，選擇頻率作方式時，選擇頻率低的通道觸發(fā)低的通道觸發(fā)單蹤顯示時，任選單蹤顯示時，任選其一，觸發(fā)信號均其一，觸發(fā)信號均來自于被顯示通道來自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號耦選擇觸發(fā)信號耦合方式：合方式：AC/DC TV第19頁/共36頁第十九頁，共36頁。30：CH1輸出31：電源(dinyun)插座32：電源(dinyun)設(shè)置33：保險絲座第20頁/共36頁第二十頁，共36頁。4、函數(shù)信號、函數(shù)信號(xnho)發(fā)生器簡介發(fā)生器簡介本實驗所用本實驗所用(su yn)函數(shù)信號發(fā)生器可以輸出頻率在函數(shù)信號發(fā)生器可以輸出頻率在0.2Hz-2MHz的正弦波、三角波、方波信號。的正弦波、三角

9、波、方波信號。面板面板(min bn)主要控制件的作用：主要控制件的作用：電源開關(guān)電源開關(guān)幅度調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)占空比占空比調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)第21頁/共36頁第二十一頁，共36頁。AC常態(tài)常態(tài)觸發(fā)耦合方式觸發(fā)耦合方式（COUPL ING）順時針旋足順時針旋足微調(diào)（微調(diào)（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源觸發(fā)源（TRIGGER SOURCE）0.1V(X)電壓衰減（電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（掃描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE）觸發(fā)極性（觸發(fā)極性（SLOPE）居中居中位移（三只）（位移（三只）（POSITION）自動自動掃描方式掃描方式（SWEEP MODE）居中居

10、中聚焦（聚焦（FOCUS ）DC輸入耦合輸入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV）作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱作用位置作用位置控制件名稱控制件名稱4、測量、測量(cling)前示波器面板控件的位置前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進行注意：測量時對控件進行(jnxng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)第22頁/共36頁第二十二頁，共36頁。：調(diào)節(jié)掃描速率，指示：調(diào)節(jié)掃描速率，指示：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度,指示指示調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)描。調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)描。 舊示波器：舊示波器：順時針到底，波形中心電平附近順時針到底，波形中心電平附近 新示波器：新示波器：

11、中央位置，大約在中間值中央位置，大約在中間值顯示兩個相關(guān)量的函數(shù)圖形。顯示兩個相關(guān)量的函數(shù)圖形。 CH1輸入輸入x軸信號，同時設(shè)置為軸信號，同時設(shè)置為狀態(tài)。狀態(tài)。第23頁/共36頁第二十三頁，共36頁。1、觀察、觀察(gunch)波形波形2、測量正弦信號電壓、測量正弦信號電壓(diny)與周期與周期 3、測繪李薩如圖像、測繪李薩如圖像 4、觀察、觀察“拍拍”現(xiàn)象現(xiàn)象 第24頁/共36頁第二十四頁，共36頁。（1）信號發(fā)生器輸出接）信號發(fā)生器輸出接CH1。（2）調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率和電壓及波形。）調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率和電壓及波形。（3）調(diào)節(jié)示波器）調(diào)節(jié)示波器CH1通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)、掃描速率、

12、電平等通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)、掃描速率、電平等(pngdng)，使顯示波形穩(wěn)定。，使顯示波形穩(wěn)定。第25頁/共36頁第二十五頁，共36頁。測量測量(cling)原理原理 YUpp 偏轉(zhuǎn)因數(shù)偏轉(zhuǎn)因數(shù)V/div XT時基因數(shù)時基因數(shù)T/div10div峰峰U8divT電壓電壓(diny)：Upp=24=8V假設(shè)：假設(shè)：“ V/div ” 檔位置于檔位置于2V/div “ TIME/div ”的檔位在的檔位在0.5ms/div 周期周期 T=60.5=3mS頻率頻率 f=1/T=333HZ 第26頁/共36頁第二十六頁，共36頁。4格1.6格T=1.6t/divUPP=4v/div第27頁/共36頁第二十七頁

13、，共36頁。 將不同將不同(b tn)信號源信號分別輸入信號源信號分別輸入CH1和和CH2通道，掃描速率旋鈕置通道，掃描速率旋鈕置X-Y（逆時針到底）狀態(tài)，調(diào)節(jié)信號幅度或改變通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)，使圖形不超出熒（逆時針到底）狀態(tài)，調(diào)節(jié)信號幅度或改變通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)，使圖形不超出熒光屏視場，調(diào)節(jié)光屏視場，調(diào)節(jié)CH1和和CH2頻率比觀察李薩如圖頻率比觀察李薩如圖 。 兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率fx與與fy 成簡單的整數(shù)比，合成的軌跡是封成簡單的整數(shù)比，合成的軌跡是封閉的穩(wěn)定幾何圖形，稱為李薩如圖閉的穩(wěn)定幾何圖形，稱為李薩如圖。 第28頁/共36頁第二十八頁，共36

14、頁。第29頁/共36頁第二十九頁，共36頁。測測量量原原理理yxyxfnnf045901351801xyff12xyff13xyff23xyff第30頁/共36頁第三十頁，共36頁。23yxxyfNfN34yxxyfNfN第31頁/共36頁第三十一頁，共36頁。 兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率f1與與f2 的差值遠小于的差值遠小于f1、f2，合成振動的振幅，合成振動的振幅(zhnf)隨時間緩慢的呈周期性變化，這種現(xiàn)象稱為隨時間緩慢的呈周期性變化，這種現(xiàn)象稱為“拍拍” “拍拍”頻：頻： 321fff 垂直方式選垂直方式選ADD，通道，通道(tngdo)2極性

15、選極性選NORM，掃描速率調(diào)到合適值，調(diào)可調(diào)標(biāo)準信號源信號頻率，使屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的，掃描速率調(diào)到合適值，調(diào)可調(diào)標(biāo)準信號源信號頻率，使屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的“拍拍”波形，觀察波形，觀察 “拍拍”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。第32頁/共36頁第三十二頁，共36頁。CH1CH2MNLLMNTt22w方法二：將一個待測信號輸入示波器方法二：將一個待測信號輸入示波器X偏轉(zhuǎn)板，另一個待測信號輸入示波器的偏轉(zhuǎn)板，另一個待測信號輸入示波器的YCH2軸，則兩個軸，則兩個(lin )待測信號間相位差就轉(zhuǎn)化為待測信號間相位差就轉(zhuǎn)化為X軸與軸與YCH2軸間相位差軸間相位差A(yù)B/sinBA第33頁/共36頁第三十三頁，共36頁。第34頁/共36頁第三十四頁，共36頁。1、如果打開示波器電源后，看不到掃描線也看不到光點、如果打開示波器電源后，看不到掃描線也看不到光點(un din)，可有那些原因？，可有那些原因？ 2、當(dāng)、當(dāng)Y軸輸入端有信號，但屏上只有一條水平線時，是什么原因？應(yīng)如何軸輸入端有信號，但屏上只有一