示波器的使用实验研究.docVIP

南昌大学物理实验报告 课程名称： 大学物理实验 实验名称： 数字示波器的使用 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 实验地点： 基础实验大楼211室 实验时间： 一、实验目的： 1.了解示波器的基本结构和工作原理，掌握示波器的调节和使用方法 2.掌握用示波器观察电信号波形的方法 3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路 二、实验原理： 双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制电路构成 1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏，高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。 双踪示波器原理 2.双踪示波器的原理 双踪示波器控制电路主要包括：电子开关，垂直放大电路，水平放大电路，扫描发生器，同步电路，电源等； 其中，电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形，由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应，荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同，屏上呈现的是一移动的不稳定图形，这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍，以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的，为了获得一定数量的完整周期波形，示波器上设有“Time/div”调节旋钮，用来调节锯齿波电压的周期，使之与被测信号的周期呈合适的关系，从而显示出完整周期的正弦波性。（看到稳定波形的条件：只有一个信号同步） 当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍，屏上一般会显示出完整周期的正弦波形，但由于环境或其他因素的影响，波形会移动，为此示波器内装有扫描同步电路，同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号，输入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称为“内同步”；反之则为“外同步”。操作时，使用“电平旋钮”，改变触发电势高度，当待测电压达到触发电平时，开始扫描，直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围，则扫描电压消失，扫描停止。 3.示波器显示波形原理 如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期相等时，则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。 4.李萨如图形的基本原理如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波，在X偏转板上加上另一正弦波，则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时，在荧光屏上将得到李萨如图形。 nx/ny=1/2 nx/ny=1/3 nx/ny=2/3 nx/ny=3/4 几种李萨如图形。nx ny分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量 三、实验仪器： 信号发生器、双踪示波头、探头 四、实验内容和步骤： 1．观察正弦波形 a.打开示波器 b.开通CH1及相应信号发生器 fx=100Hz c.得到大小合适稳定的正弦波 2.测正弦波电压，测正弦波的周期 调节波形上下移动键，使得fx=100Hz，改变一次v/div,再记录dy 调整波形左右移动键，使得改变一次t/div,再记录dx dy v/div(V ) Vpp(V) 1. 5.8 2 11.6 2. 2.3 5 11.5 dx T/div( ms) T(ms ) 1. 4 2．5 10 2. 2 5 10 3.观察李萨如图形。 a.开通CH2及相应的信号发生器 b.调节该信号发生器的输出频率，直至观察到第二条稳定的正弦波 c.按下“HOR1 MENU”+F5（将CH2信号从γ输入） d.再次调节频率，使得fx/fy分别等于1:1,1:2,1:3，画下图形 五、实验数据与处理： dy v/div(V ) Vpp(V) 1. 5.8 2 11.6 2. 2.3 5 11.5 dx T/div( ms) T(ms ) 1. 4 2.5 10 2. 2 5 10 李萨如图形 fx(Hz) fy(Hz) 图形 nx ny fx/fy nx/ny 1 1