示波器的调节与使用

示波器利用电场对电子运动轨迹的影响来反映电压的瞬变过程。由于电子惯性小，荷质比大，因此示波器具有较宽的频率响应，可用以观察变化极快的电压瞬变过程。用它可以直接测定电信号的电压、相位、周期和频率等参数。

一、实验目的

(1) 了解示波器的工作原理

(2) 掌握示波器的基本调整方法和工作模式。

(3) 掌握用示波器观测信号和进行简单测量的方法。

二、实验仪器

双踪示波器1台，函数信号发生器2台及同轴电缆。

三、实验原理

示波器是利用电场改变电子运动轨迹来反映电压的瞬变过程，是显示二维图像的仪器。二维图像在数学上要两个坐标Y和X来描述。示波器上的二维图像要两个电场即Y电场(Y偏转)和X电场(X偏转)共同影响电子轨迹来形成。

1、 示波器的结构

通用示波器的结构包括垂直放大、水平放大、扫描、触发、示波管及电源等六个部分，方框图如图1所示。

图1示波器结构方框图

2、 示波器显示波形的原理

在正常情况下, 荧光屏光点的相对移位是和输入到示波器X轴或Y轴上的电压成正比的。例如,一正弦信号电压Uy = sinωt 送至示波器的Y轴偏转板上，如果X轴不加电压，荧光屏上看到的是一根竖着的直线。当信号的频率足够小时，我们就能清晰地看到光点的运动过程——正弦振动。

若在示波器的水平偏转板上加线性变化的锯齿波信号电压。如果Y轴偏转板上无信号，则荧光屏上也只能观测到一条水平直线。

如果将被观察的正弦波电压

Uy 加在Y轴偏转板上,同时又将

扫描电压Ux加在X轴偏转板上,

使正弦波的频率与扫描电压波的

重复频率相等,那么在荧光屏上

就能观察到一个完整的正弦波,

如图2所示。

3、李萨如图形

若把两个正弦信号分别加到垂直与水平偏转板，则荧光屏上光点的运动轨迹是两个互相垂直的谐振动的合成。当两个正弦信号频率之比为整数之比时，其轨迹是一个稳定的闭合曲线。图3是一组频率比为整数比时两信号合成的封闭曲线，这种曲线称为李萨如图。如果两个信号的频率比不是整数比，图形不稳定。当接近整数比时，可以观察到转动的图形。李萨如图的形状还随两个信号的幅值以及位相不同而变化。图3中为1:1、1:2、1:3和2:3的李萨如图形。

由图可见，李萨如图在垂直方向振动频率之比同垂直方向的切点数目比关系：

四、实验内容

1 示波器的调整

按示波器面板设置，垂直Y向调整功能，水平X向(扫描)调整功能，辅助功能三大区域，熟悉各区按钮功能，设置好各开关或旋钮的状态。

2 调节、观察待测信号

两个信号源的两个输出分别接到CH1和CH2。两个通道的AC⊥DC按钮开关都处于AC。

(1) 观察CH1的波形， (2) 观察CH2的波形， (3) 观察CH1和CH2的同时显示(双踪显示)。要求能观测到1-2个完整的稳定波形。

3、测量信号的电压、周期(频率) 与水平方向振动频率之比成反与水平方向的切点数目

（1）测量交流电压Vp－p

将示波器的耦合选择开关置"AC"。据被测信号的幅度，合理选择Y轴衰减和X轴时基档级开关，并调节电平旋钮，使波形稳定。上、下调节波的位置，将波形的最低点与示波器上某一水平线相切。水平调节波的位置是最高点与Y轴重合。按公式Vp-p =A(V/div)×Ddiv计算电压。将测量结果填入表1

（2）测量周期

调节波形使之关于X轴上、下对称，读出一个波长两点间的距离B(格数)。按公式T＝ A（ms/div）×

B（div），计算周期。

表2 测量周期

4、 观察李萨如图

将“TIME/DIV”旋钮旋到“X-Y”位置，此时CH1通道转变为水平输入端（X轴），CH2通道为垂直输入端（Y轴）。两个信号源分别接到CH1和CH2，调节两信号源的频率，使fy:fx?1:1、1:2、1:3和2:3，观察和记录李萨如图。

五、实验记录

将测量的电压和周期数据填入表中并计算。

六、数据处理

用坐标纸画出李萨如图。

第二篇：示波器的调节与使用实验报告实例

示波器的调节与使用实验报告实例