《示波器的使用》實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考模板

《示波器的使用》實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考模板向紹純【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚▍⒄战滩膶懀緦?shí)驗(yàn)儀器】雙通道波器1臺(tái)(型號(hào)：);函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)(型號(hào)：);BNC信號(hào)連接線2根.【實(shí)驗(yàn)原理】一、示波器結(jié)構(gòu)與波形顯示穩(wěn)定原理示波器主要由、、、等四部分組成。示波管結(jié)構(gòu)簡圖示波管示波管結(jié)構(gòu)簡圖示波管主要由(發(fā)射、加速和聚焦電子束)、和三部分構(gòu)成。偏轉(zhuǎn)板所加電壓控制亮點(diǎn)水平運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)板所加電壓控制亮點(diǎn)水平垂直方向運(yùn)動(dòng)。顯示的波形或圖形是亮點(diǎn)在水平和垂直兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的軌跡。掃描與同步如只在X偏轉(zhuǎn)板加上鋸齒波電壓，如右圖所示,亮點(diǎn)自左向右作運(yùn)動(dòng)，時(shí)間極短，亮點(diǎn)迅速回到左邊，看到亮點(diǎn)周而復(fù)始地從左向右勻速掃過屏幕，稱為掃描，鋸齒波頻率較高時(shí)，由于熒光粉的余輝和人眼的視覺暫留效應(yīng)，看到的圖形是。如只在Y偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，X偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓，則亮點(diǎn)在垂直方向隨時(shí)間作簡諧振動(dòng)，看到圖形的是。如果在Y偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，同時(shí)在X偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行垂直方向和水平方向的兩種運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)軌跡為正弦圖形，即通過掃描將豎直的正弦運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了展開。如果正弦波與鋸齒波的周期（頻率）相同，將在熒光屏上顯示個(gè)周期的穩(wěn)定正弦波圖形。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同或不成整數(shù)倍關(guān)系，則下一個(gè)掃描周期顯示的波形和上一個(gè)掃描周期顯示的波形位置會(huì)錯(cuò)開，在熒光屏上將看到不斷地移動(dòng)的圖形，甚至很復(fù)雜的圖形，例如鋸齒波周期略大于正弦波周期，顯示的正弦波將不斷向移動(dòng)。要顯示Ｙ軸輸入的信號(hào)電壓的穩(wěn)定波形，需滿足以下條件：（1）必須在X偏轉(zhuǎn)板加線性鋸齒波掃描電壓(由掃描電路產(chǎn)生)。（2）連續(xù)掃描方式下，X偏轉(zhuǎn)板掃描電壓周期與Y偏轉(zhuǎn)板信號(hào)電壓周期的比值必須是整數(shù)，波形才能穩(wěn)定，即：或（n=1,2,3…）由于信號(hào)的波動(dòng)，上式很難得到滿足，示波器都有觸發(fā)掃描方式，通過合理設(shè)置觸發(fā)源、觸發(fā)電平等控制掃描電路改變掃描的起點(diǎn)，強(qiáng)制掃描與信號(hào)同步使波形穩(wěn)定。二、信號(hào)參數(shù)測(cè)量原理1.電壓、周期和頻率的測(cè)量測(cè)電壓：;測(cè)時(shí)間：其中電壓靈敏度由旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定，掃描時(shí)基因數(shù)由旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定。表示在屏幕垂直方向的高度(格數(shù))，表示在屏水平方向的長度(格數(shù))。例如：測(cè)電壓峰-峰值時(shí)，表示波形峰和谷在屏幕垂直方向的高度(格數(shù))，測(cè)周期時(shí)表示相臨兩個(gè)波峰（或波谷或相臨兩同相點(diǎn)）在屏水平方向的長度(格數(shù))。示波器帶光標(biāo)量測(cè)量功能時(shí)，示波器自動(dòng)根據(jù)兩根光標(biāo)線位置和電壓偏轉(zhuǎn)靈敏度（或掃描時(shí)基因數(shù)）計(jì)算并將結(jié)果顯示的屏幕上。2.李薩如圖形法測(cè)頻率在Y偏轉(zhuǎn)板和X偏轉(zhuǎn)板都加正弦電壓，則亮點(diǎn)的軌跡圖形就是李薩如圖形，這是亮點(diǎn)水平簡諧振動(dòng)和垂直簡諧振動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡。李薩如圖形的形狀取決于兩正弦信號(hào)的頻率比和相位差，頻率比和相差恒定不變時(shí)，李薩如圖形是穩(wěn)定的。根據(jù)李薩如圖形可以求得兩信號(hào)的頻率比值，如果其中一個(gè)信號(hào)頻率已知，則可求一個(gè)信號(hào)頻率。加在Y和X軸的兩正弦信號(hào)的頻率和比值可由下式求得：其中、分別代表X、Y方向的直線和圖形相切的切點(diǎn)數(shù)（或者代表直線和圖形相交的交點(diǎn)數(shù)），如圖所示，【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】熟悉示波器和信號(hào)發(fā)生器面板（1）了解示波器、信號(hào)發(fā)生器面板主要按鍵、旋鈕、接口名稱及作用。（2）示波器開機(jī)前準(zhǔn)備：亮度、幾個(gè)POSTION旋鈕置于中間位置，開機(jī)預(yù)熱。（3）觀察到掃描亮線，按X-Y鍵進(jìn)入X-Y方式，觀察亮點(diǎn)，調(diào)節(jié)FOCUS聚集旋鈕，使亮點(diǎn)清晰，再按X-Y鍵回到非X-Y方式。(4)旋轉(zhuǎn)TIME/DIV改變掃描鋸齒波周期，觀察屏幕上顯示的掃描周期及掃描的快慢變化。觀測(cè)單通道信號(hào)波形從信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)正弦信號(hào)到CH1通道或CH2通道，設(shè)好信號(hào)的輸出幅度及頻率。調(diào)節(jié)示波器，使波形顯示幅度合適、顯示2-3個(gè)波形，波形穩(wěn)定。用和功能分別測(cè)量其電壓峰-峰值、周期和頻率。將信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)改為矩形波、三角波，改變輸出幅度和頻率，分別調(diào)節(jié)和觀察穩(wěn)定的波形，并測(cè)量電壓峰-峰值、周期和頻率。觀察李薩如圖形從信號(hào)發(fā)生輸出一個(gè)50HZ固定正弦信號(hào)和一個(gè)頻率可調(diào)的正弦信號(hào)，分別接示波器的CH2(Y)和CH1(X),調(diào)節(jié)示波器，使兩信號(hào)均顯示。(2)在上面兩信號(hào)正常顯示條件下，按下X-Y鍵，使示波器處于X-Y工作方式。調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器可調(diào)正弦信號(hào)頻率，觀察記錄不同頻率比下的李薩如圖形。【示波器使用小結(jié)】（本實(shí)驗(yàn)無須進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可改為使用總結(jié)）設(shè)CH1、CH2已分別輸入了正弦信號(hào)要求操作的按鈕或旋鈕標(biāo)記(屏幕顯示)及現(xiàn)象開啟/關(guān)閉信號(hào)通道按CH1或CH2鍵相應(yīng)CH燈亮為開啟，燈滅為關(guān)閉CH1輸入信號(hào)接地屏幕左下角有符號(hào)，通道CH1顯示波形消失變成水平亮線CH1輸入耦合交流耦合屏幕左下方有“~”符號(hào)顯示觸發(fā)源選為VERT觸發(fā)選擇觸發(fā)耦合方式為交流耦合觸發(fā)極性由上升沿觸發(fā)變?yōu)橄陆笛赜|發(fā)調(diào)觸發(fā)電平使波形穩(wěn)定觸發(fā)電平燈亮，波形穩(wěn)定CH1通道偏轉(zhuǎn)因數(shù)由5V