电子技术实验报告
目录
一、实验目的... 3
二、实验仪器... 3
三、实验原理... 3
四、实验步骤与实验数据... 6
1、校验示波器的灵敏度... 6
2、调整、测量含有直流电平的信号... 6
3、正弦电压的测量... 7
4、正弦信号周期和频率的测量... 8
5、示波器的双踪显示... 9
6、示波器的“外扫描”（X-Y）工作模式... 10
7、在示波器上调节Vp-p=30mV，f=1kHZ的波形... 11
五、思考题... 11
六、实验小结... 12
一、实验目的
1、了解示波器的基本工作原理和主要技术指标；
2、掌握示波器的使用方法；
3、应用示波器测量各种信号的波形参数。
二、实验仪器
双踪示波器、函数信号发生器、“四位半”数字万用表各一台
三、实验原理
1、数字示波器显示波形原理
示波器是将输入的周期性信号以图像的形式展现在显示器上，以便对电信号进行观察和测量的仪器；示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压的有无来控制屏幕的亮灭，并根据电压大小控制光点在屏幕的位置。
为了显示被测信号随时间变化的规律，控制显示器在屏幕上进行水平方向的扫描，显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压，此时屏幕上出现一条水平光线，称为扫描线或时间基线，线性的锯齿波作为水平轴的时间坐标，故称为时基信号。（即同时需要被测信号和时基信号）
为了在显示屏上观察到稳定的波形，必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。
2、数字存储示波器的原理
主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分及其他部分组成。
3、双通道数字存储示波器结构框图
4、示波器的主要技术特性
（1） 模拟带宽；由前置放大器的带宽决定；
（2） 采样频率；由模拟转换电路决定；
（3） 存储深度；由存储器决定；
（4） 由触发电路决定。
5 、功能键及旋钮的作用说明
（1） Back键：在菜单层次结构中键入，则返回上一层菜单；在菜单顶层键入时，关闭菜单，并显示示波器信息。
（2）Wave Gen：键入时，信号发生器开始工作，可进入菜单，选择波形类型、频率、幅度、偏移等，并将信号从Gen Out插孔输出。
（3）Auto Scale：键入时，自动显示被测波形。
（4）Meas：键入时，进入测量菜单。
（5）Cursors：键入时，进入光标菜单；另外可通过旋钮调节光标线。
（6）Trigger：设置显示器何时采集数据和显示波形，键入时，可通过菜单选择触发类型、触发源等，根据需要进行设置，并显示在显示器右上方。
（7）Horizontal：键入时，进入水平控制菜单，可选择时基模式，根据需要设置。
……
6、示波器的使用方法；
（1） 打开电源开关30秒后，屏幕上应有光迹，否则检查有关开关
及按钮的位置；
（2） 将示波器的探头接到被测信号，确定触发源选择在所接通道位
置；
（3） 键入相应的通道的开关，启动该通道工作；
（4） 将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，Vp-p/8≤选择Y
轴灵敏度；T/10≤选择X轴灵敏度；
（5） 屏幕上应有被测信号的波形；
（6） 若需测信号各点的电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测
信号幅度，则选AC耦合；
（7） 调节Y和X位移旋钮将波形调到便于测量的位置。
四、实验步骤与实验数据
1、校验示波器的灵敏度
对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：
在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子）；采用自动或者手动方法观察校准信号，若测量得到的波形幅度、频率与校准信号（f=1kHZ，Vp-p=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。
测量值：
Vp-p =2.49V f=1.0012kHZ
误差：
EV=
Ef=
误差分析：
1.在工作过程中，示波器内部电压可能不是特别稳定，会影响显示读数。
2.信号发生器的频率可能不稳定，导致峰-峰值发生变化，从而产生测量误差。
2、调整、测量含有直流电平的信号
若要求信号发生器输出方波信号（f=1kHZ、占空比50%、Vp-p=4V、VH=3V、VL=-1V），则调整、测量方法为：
（1） 令信号发生器输出方波，调整信号频率为1KHZ；
（2）调整信号幅度为4V，偏移量为1V，或者通过设置高低电平的方法设置VH=3V,VL=-1V。
（3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM”端相接，并将示波器探头接信号发生器信号输出端。
（4）示波器置直流耦合（DC），手动或者自动观测信号发生器的输出信号，分别改变波形输出类型,此时示波器上别显示下图所示波形。
3、正弦电压的测量
信号发生器输出正弦信号（f=1kHZ、占空比50%，Vp-p=4V、VH=3V、VL=-1V），用数字万用表和示波器按表1测量，然后计算相应的电压均方根值，并与数字表测量值相比较。
表1 信号幅度的测量
计算过程：
均方根值：
V1=
V2=
计算的均方根值与数字表测量值误差：
E1=
E2=
误差分析：
1.数字万用表内部电压不稳定，导致示数出现一定波动。
2.由于测量信号为交流信号，读数为有效值，存在一定误差。
4、正弦信号周期和频率的测量
按表2改变上一步骤所用信号发生器的频率，并保持其参数不变，测量其周期，并换算成频率，并与信号发生器的频率显示值相比较。
表2 信号周期的测量
误差
E1=
E2=
E3=
E4=
误差分析：
1、在示波器的时基电路(X轴扫描),如果X轴扫描的时基不准，当然就直接将它的误差转移到你的被测信号的频率误差中去。
2、X轴扫描电压的线性也会产生测量误差。X轴扫描电压是一个锯齿波电压，它在上升（扫描）时要求是一根斜的直线，虽然电路上对此做了不少措施，但是总会有一些误差的。
3、人为的误差，这具体表现在示波器的使用调整是否正确，由于面板的坐标格和示波管的图形有一段距离，容易有视觉读数误差。另外在测量是最好将波形拉开些，观察的周期数少些，这样将有利于减少读数误差，等等。
5、示波器的双踪显示
按如图搭接电流，将信号改为fi=50kHZ，示波器采用双通道工作，分别调节CH1和CH2的Y灵敏度和上下位移，使显示波形高度和位置适中，调节X灵敏度，使波形显示1-2个周期。用光标法测出tΦ,则V0滞后Vi的相位差Φ=360o*tΦ/T。
调整电位器，测出tΦ的最大值，并计算出Φ的值。
tΦ=3.932
,T=20
Φ=360o*tΦ/T=70.776o
6、示波器的“外扫描”（X-Y）工作模式
在“外扫描”（X-Y）工作模式（按下“Horizontal”按键，选择X-Y模式），则CH1的输入信号代替示波器内部的锯齿波作X轴扫描信号，此时，水平（X）轴变为CH1的电压轴，X轴上各点的电压值，用CH1的Y灵敏度来测量，垂直（Y）轴仍为CH2的电压轴，Y轴上各点电压值，仍用CH2的Y灵敏度来测量。用（X-Y）功能，可以观察到V0、Vi波形的李萨如图形。
7、在示波器上调节Vp-p=30mV，f=1kHZ的波形
五、思考题
用示波器观察正弦信号时，若荧光屏上出现下列情况，应该如何调节？
（1）屏幕上什么都没有
答：调节辉度及水平竖直位置旋钮，或者电源没接好，应仔细检查。
（2）屏幕上只有一点
答：查看是否设置了X-Y模式，如果还不行就调节水平位置及竖直位置的旋钮。
（3）屏幕上只有一条水平线
答：查看输入耦合是不是DC档。再看看是不是触发源选错，确定都无误的话可能是信号幅度太小，调节幅度旋钮。
（4）屏幕上只有一条竖线
答: 时间轴频率太低，调节time旋钮，再调节水平档位及竖直档位。
（5）如何让波形同步
答：按Trigger键调出屏幕菜单，将菜单上源与显示调为一致（内触发情况下），如仍不同步（波形向一个方向流动），用Force Trigger键或Level旋钮辅助调整。
（6）观察已知信号频率时，应注意示波器时间量程是否与输入信号的周期同数量级
答：若两者量程不一致时，可调节时基旋钮，调整时间的灵敏度，数值显示在显示屏的上方中间。
六、实验小结
经过本次实验，我掌握了示波器的基本操作，能够应用示波器测量各种信号的波形参数。遇到了一些问题，在老师的帮助下也都一一解决了。
需要注意的地方：
1、示波器的功能键有很多，重点要注意的是Auto Scale，Trigger，Entry，Cursers，Meas，Horizontal这几个键的操作方法；
2、遇到波形不稳定的情况，首先要检查触发源是否正确，其次检查触发电平；
3、实验5两信号无相位差。测量时确保电路闭合，黑夹子连接接地端；
4、实验5tΦ值较小时，调节电位器使tΦ值增大；
5、每按一次Auto Scale都需检查触发源是否正确。信号发生器输出改变导致波形不稳定，要重新调节触发电平。观察李萨如图形需改变工作模式。
第二篇：实验报告_示波器的使用
【实验题目】 示波器的使用与声速测量
【实验记录】
1．仪器与用具
2．观察一路信号：选择不同的波形，改变频率与振幅，用示波器观察波形并做相应测量。
3 双通道观察李萨如图形(CH1：x轴信号, CH2：y轴信号)
4. 利用示波器测量声速（相位比较法）
实验室温度： 实验室湿度：
信号源频率(f)： 声波接收探头始位置：
实验室条件下的声速：
【复习思考题】
1． 用示波器稳定地显示一个周期信号，需要满足什么条件？如果两路信号周期不同，能否在示波器上同时得到稳定的显示？
2． 输入接地（GND）有在示波器的使用中有什么作用？
报告成绩（满分30分）： ________________ 指导教师签名：______________ 日期：_________________