示波器原理以及使用

1、關(guān)于示波器的原理及使用第一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉 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 頻率；能用示波器觀察“拍”現(xiàn)象 難點(diǎn)：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理 重點(diǎn)：示波器面板控制件的作用和使用方法、測量原理第二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、實(shí)驗(yàn)儀器 通用雙通道示波器（DF4320 20MHz）同軸電纜 函數(shù)信號發(fā)生器 (EE1641D型)第三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、實(shí)驗(yàn)原理 1、示波器基

2、本結(jié)構(gòu)示波器原理框圖示波管（CRT）、電子放大系統(tǒng)、掃描觸發(fā)系統(tǒng)、電源 第四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 示波管（CRT）結(jié)構(gòu)簡介A1：第一陽極G：控制柵極K：陰極F：燈絲G：對應(yīng)亮度旋鈕A2：第二陽極K G A1 A2共同完成聚焦X：水平偏轉(zhuǎn)板Y：豎直偏轉(zhuǎn)板熒光屏電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏第五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 電子放大系統(tǒng)豎直放大器、水平放大器 掃描觸發(fā)系統(tǒng)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； 對較弱的被測信號進(jìn)行放大掃描發(fā)生器作用：產(chǎn)生一個與時間成正比的電壓作為掃 描信號觸發(fā)電路作用：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（

3、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)：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 電源（略）第六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 波形顯示原理只在豎直偏轉(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示波器顯示正弦波原理圖第七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月波形顯示原理演示第八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、示波器面板控制件的作用簡介亮度：軌跡亮度調(diào)節(jié)電源開關(guān)電源指示燈聚焦：軌跡清晰度調(diào)節(jié)熒光屏校準(zhǔn)

4、信號第九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月CH1或CH2：被測信號輸入端口注意雙通道被測信號耦合方式AC：交流輸入DC：直流輸入GND：輸入零信號垂直位移水平位移被測信號輸入第十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月ALT：兩個通道交替顯示通道工作方式選擇CH1或CH2：1或2單獨(dú)顯示CHOP：兩個通道斷續(xù)顯示ADD：顯示兩個通道信號幅度的代數(shù)和或差通道2極性轉(zhuǎn)換第十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值VIRIABLE：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描速率，指示水平方向每格的

5、掃描時間X-Y工作方式：CH1輸入x軸信號VIRIABLE PLEE5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率第十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月掃描方式選擇自動（AUTO)：掃描發(fā)生器自動工作常態(tài)（NORM)單次（SINGLE)被觸發(fā)或準(zhǔn)備指示燈電平（LEVEL）：調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)掃描第十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月觸發(fā)方式選擇選擇觸發(fā)源信號內(nèi)：CH1 CH2外：LINE EXT觸發(fā)極性選擇：選擇上升或下降沿觸發(fā)掃描接地外觸發(fā)輸入CH1或CH2選擇：“交替”或“斷續(xù)”工作方式時，選擇頻率低的通道觸發(fā)單蹤顯示時，任選其一，觸發(fā)信號均來自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號耦合方式：AC/D

6、C TV第十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月30：CH1輸出31：電源插座32：電源設(shè)置33：保險絲座第十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、函數(shù)信號發(fā)生器簡介本實(shí)驗(yàn)所用函數(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。面板主要控制件的作用：電源開關(guān)頻率顯示幅度顯示波形選擇頻率范圍選擇頻率微調(diào)幅度衰減幅度微調(diào)函數(shù)信號輸出第十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月AC常態(tài)觸發(fā)耦合方式（COUPL ING）順時針旋足微調(diào)（VIRIABLE）CH1觸發(fā)源（TRIGGER SOURCE）0.1V(X)電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速

7、率（SEC/DIV）CH1垂直方式（MODE）觸發(fā)極性（SLOPE）居中位移（三只）（POSITION）自動掃描方式（SWEEP MODE）居中聚焦（FOCUS ）DC輸入耦合居中亮度（INTENSITV）作用位置控制件名稱作用位置控制件名稱4、測量前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)第十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、觀察波形打開信號發(fā)生器電源開關(guān)，將其輸出接CH1。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率和電壓，調(diào)節(jié)示波器CH1通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)、掃描速率、電平等，使示波器顯示穩(wěn)定的波形。觀察并畫出示波器上的波形。第十八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2

8、、測量正弦信號電壓與周期 調(diào)好信號發(fā)生器的輸出信號，選擇示波器CH1通道合適的偏轉(zhuǎn)因數(shù)、選擇合適的掃描速率值，使屏上刻度范圍內(nèi)出現(xiàn)完整波形，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄入下表例: 幅度測量讀數(shù)偏轉(zhuǎn)因數(shù)：1V/格；測量原理偏轉(zhuǎn)因數(shù)時基因數(shù)周期測量讀數(shù)掃描時因數(shù)：1ms；峰峰值垂直距離：4.02格一個波長的水平距離：5.10/31.70格第十九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 將信號分別輸入CH1和CH2通道，掃描速率旋鈕置X-Y（逆時針到底），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，觀察李薩如圖 3、測量信號的頻率 觀察李薩如圖形 兩個

9、相互垂直的諧振動合成時，若其頻率fx與fy 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 測量原理 測量信號頻率 調(diào)出 =1:1、1:2、2:3、3:4的李薩如圖形，在下表中描下李薩如圖形并記下相應(yīng)CH2通道信號的頻率fy 第二十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月nx2，ny3第二十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月nx3，ny4第二十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、觀察“拍”現(xiàn)象 兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率f1與f2 的差值遠(yuǎn)小于f1、f2，合成振動的振幅隨時間緩慢的呈周期性變化，這種現(xiàn)象稱為“拍” “拍”頻： 垂直方式選ADD，通道2極性選NORM，掃描速率調(diào)到合適值，調(diào)可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)信號源信號頻率，使屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的“拍”波形，觀察 “拍”現(xiàn)象。四、注意事項(xiàng) 測信號電壓和周期時，一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)和掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足（校正位置）。第二十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、思考題 1、如果打開示波器電