电子示波器原理实验报告.docx
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电子示波器原理实验报告
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电子示波器原理实验报告
篇一：
电子示波器实验报告
一、名称：
电子示波器的使用二、目的：
1．了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的基本调节和使用方法。
2．学会使用常用信号发生器；掌握用示波器观察电信号波形的方法。
3．学会用示波器测量电信号电压、周期和频率等电参量。
4．学会用示波器观察利萨如图形。
三、器材：
1、os-5020型示波器。
2、ee1641b型函数信号发生器/计数器。
3、gFg-8015g型函数信号发生器。
四、原理：
1、示波器的基本结构：
Y输入
外触发x输入2、示波管（cRT）结构简介：
3、电子放大系统：
竖直放大器、水平放大器
作用：
在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；对较弱的被测信号进行放大。
4、扫描触发系统：
（1）
扫描发生器：
产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号。
（2）触发电路：
形成触发信号。
示波器工作在自动（AuTo）方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于Ac/Dc触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励才能产生扫描信号。
一般对应：
#内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求。
#外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生。
4、电源。
5、波形显示原理：
只在竖直偏转板上加正弦电压的情形
示波器显示正弦波原
理
只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形
五、步骤：
1、熟悉示波器的信号发声器面板各旋钮的作用，并将各开关置于指定位
别调节辉度、聚焦、位移旋钮、光迹旋钮等控制件，使光迹清晰并与水平刻度平行。
3、将信号发生器输出的频率为500hz和1000hz的正弦信号接入示波器，
通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关，使波形不超出屏幕范围，显示2~3个周期的波形。
测量电压峰—峰值之间的垂直距离y及一个周期波形所对应的水平距离x，得出波形的电压幅度和周期。
4、将TIme/DIV顺时针旋到底至“
x-Y”位置，分别调节Y1通道和Y2
通道的灵敏度旋钮，使荧光屏上显示的两个波形幅度相近，慢慢改变标准频率，当荧光屏上形成稳定的李撒如图形时，观察李萨如图形，并测未知信号的频率。
六、记录：
七、预习思考：
1、示波器上观察到的正弦波形和李萨如图形实际上分别是哪两个波形的合成？
答：
正弦波形：
是两组磁场使电子受力改变运动状态，然后将不同电子打到荧光屏上不同的位置而形成的；
李萨如图形：
x轴和Y轴上波形的合成。
2、用示波器观察待测信号波形和用示波器观察李萨如图形时，示波器的工作方式有什么不同？
答：
用示波器直接观察待测信号波形的话，是分别反映它们各自的变化规律；用示波器观察李萨如图形时，是反映两个信号的频率比和相位差。
3、当开启示波器的电源开关后，在屏上长时间不出现扫描线或点时，应如何调节各旋钮？
答：
调节辉度旋钮，调节水平和垂直方向的旋钮，调节扫描宽度调节旋钮。
八、操作后思考题
1、如果Y轴信号的频率?
x比x轴信号的频率?
y大很多，示波器上看到什么情形？
相反又会看到什么情形？
答：
因为?
y/?
x=nx/ny,当?
x/?
y=1:
1时，示波器上是一个圆柱，当?
x/?
y=2:
1时，示波器上是一个横向的8，当?
x/?
y=3:
1时，示波器上是三个横向的圆。
所以?
y如果越大的话，横向圆的数量就越多。
反之，纵向的圆的数量就越多。
2、在实验中学习了李萨如图形，觉得这样的方法在日常生活中可以拿来测量什么东西？
举出实例。
答：
测量电池的电压；测量超声波在空气中的传播。
3、用示波器测信号频率有什么优点？
答：
可以直观地看到图像，可以测量测信号电压，电流，频率，周期。
篇二：
示波器的原理与使用实验报告
大学物理实验报告
实验名称示波器的原理与使用
实验目的与要求：
（1）了解示波器的工作原理
（2）学习使用示波器观察各种信号波形（3）用示波器测量信号的电压、频率和相位差
主要仪器设备：
Yb4320g双踪示波器，ee1641b型函数信号发生器
实验原理和内容：
1.示波器基本结构
示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成，其中示波管是核心部分。
示波管的基本结构如下图所示，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成，由外部玻璃外壳密封在真空环境中。
电子枪的作用是释放并加速电子束。
其中第一阳极称为聚焦阳极，第二阳极称为加速阳极。
通过调
节两者的共同作用，可以使电子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点。
偏转系统由x、Y两对偏转板组成，通过在板上加电压来使电子束偏转，从而对应地改变屏上亮点的位置。
荧光屏上涂有荧光粉，电子打上去时能够发光形成光斑。
不同荧光粉的发光颜
色与余辉时间都不同。
放大和衰减系统用于对不同大小的输入信号进行适当的缩放，使其幅度适合于观测。
扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压（如左上图所示），使电子束在其作用下匀速地在荧光屏周期性地自左向右运动，这一过程称为扫描。
扫描开始的时间由触发系统控制。
2.示波器的显示波形的原理
如果只在竖直偏转板加上交变电压而x偏转板上五点也是，电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线，如左图所示：
如果在Y偏转板和x偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齿波电压，电子受水平竖直两个方向的合理作用下，进行正弦震荡和水平扫描的合成运动，在两电压周期相等时，荧光屏上能够显示出完整周期的正弦电压波形，显像原理如右图所示：
3.扫描同步
为了完整地显示外界输入信号的周期波形，需要调节扫描周期使其与外界信号周期相同或成合适的关系。
当某些因素改变致使周期发生变化时，使用扫描同步功能，能够使扫描起点自动跟踪外界信号变化，从而稳定地显示波形。
步骤与操作方法：
1.示波器测量信号的电压和频率
对于一个稳定显示的正弦电压波形，电压和频率可以由以下方法读出
up?
p?
a?
h，f?
（b?
l）?
1
其中a为垂直偏转因数（电压偏转因数）（从示波器面板的衰减器开关上可以直接读出）单位为V/div或mV/div；h为输入信号的峰-峰高度，单位div；b为扫描时间系数，从主扫描时间系数选择开关上可以直接读出，单位s/div、ms/div或μs/div；l为输入信号的单个周期宽度，单位div。
（1）打开电源开关并切换到Dc档，拨动垂直工作方式开关，选择未知信号所在的通道。
（2）通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”，
以及它们对应的微调开关，
使未知信号图形的高度和波形个数便与测量。
同时在开关上读出计算所需的a、b值。
（3）调节“垂直位移”与“水平位移”旋钮，利用荧光屏上的刻度读取l、h值，并记录。
2.用示波器直接观察半波和全波整流波形
（1）将实验室提供的未知信号分别接到整流电路的Ab端，cD端送入示波器的ch1或ch2
端。
（2）通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”是信号显示在屏内，分别
观察整流后的波形，并记录
3.李萨如图形测量信号的频率
不使用机内的扫描电压，而使用两个外界输入的正弦电压分别加载在x、Y偏转板上，当两个正弦电压的频率相同或呈简单的整数比，则屏上将显示特殊形状的轨迹，这种轨迹称为李萨如图形。
李萨如图形与x轴和Y轴的最大交点数nx与ny之比正好等于Y、x端的输入电压频率之比，即
fy:
fx?
nx:
ny
*
示波器和函数信号发生器的操作原理略
数据记录与处理/结果与分析：
1.正弦信号电压和频率的测量：
2.正弦信号、半波整流信号、全波整流信号的图形
3.李萨如图形测量正弦信号的频率
讨论、建议与质疑：
（1）在示波器显示扫描波形图和李萨如图形的原理中，不同之处在与它们所使用的扫描电压（即
水平方向的输入电压）不同。
显示扫描波形时，水平方向加载的是锯齿波的扫描电压，它能够使电子束从左向右地单方向扫描，当扫描频率和输入信号的频率相配合时，就能够显示输
入信号的波形；显示李萨如图形时，水平方向接入的是未知的正弦信号，它使电子束在水平方向上做简谐往复运动，与竖直方向的另一简谐运动相叠加后，在荧光屏上形成李萨如图形。
（2）形成椭圆的条件较为简单，当输入的两个同频正弦信号相位差存在，且大小在+π~-π之间
时，即可形成椭圆图形。
圆可以认为是一种特殊条件下形成的椭圆图形。
当输入的两个正弦信号频率相同，信号振幅相同，且两者的相位差为±π/2时，李萨如图形为圆形。
（3）实验中Y轴信号为已知正弦信号，x轴为未知信号，经过实验，发现
当fy比fx大很多时，荧光屏上的线条之间不可分辨，形成一个矩形块状图案；当fy比fx小很多时，荧光屏上显示一条上下振荡的水平线段。
（4）试解释全波整流图形存在水平片段的原因。
个人认为，由于示波器上没有精确地显示出波形所在的相对位置，故对这一波形现象可以有以下两种理解方式：
第一种理解方式：
如上图，左图为理论上的全波整流信号波形，右图为实际中由示波器观察到的整流波形，可见实际波形下端未能达到0，即负载端电压值在外部加载电压换向时没有达到最小。
原因可以认为，二极管的单向导通作用不是绝对的，在电压反向加载时，仍有小部分的反向“漏电流”通过二极管，因此在桥式整流电路中，电路电流完全等于零的时刻是不存在的，在正向电压下降到接近0的位置时，由于有反向漏电流存在，故负载两端的实际电流不为零，故电压也不为零，由示波器显示其电压变化状态，变得到了右上图示的“削尾”现象。
另外，也可以认为二极管有电流/电压残留现象等等。
第二种理解方式：
篇三：
示波器的使用实验报告
示波器的使用实验报告
示波器的使用
预习思考题
1.示波器的功能是什么？
2.扫描同步如何理解？
3.什么是李萨如图？
1.电子示波器是用来直接显示，观察和测量电压波形机器参数的电子仪器。
2.用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发信号的同相位点，故每次扫描起点会准确地落在同相位点于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点，于是每次扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形。
就是触发扫描实现同步的原理。
3.当示波器在Y轴与x轴同时输入正弦信号电压且他们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形这类图形称作“李萨如图”
实验数据记录
实验仪器：
Yb4320F双追踪示波器，sg1642函数信号发生器实验步骤：
1.用示波器观察信号波形
（1）调节扫描旋钮，使示波器的扫描线至长短适当的稳定水平亮线
（2）将信号发生器接到ch1或ch2输入上，频率选用数百或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道一致的出稳定的波形。
（3）改变输入信号电压的波形，如正弦波，三角波，方波调节扫描微调，以得到2个（4）可以在调节其他该扫描熟悉示波器2.用李萨如图测定频率
（1）当示波器在Y轴与x轴同时输入正弦信号电压，且他们的频率式简单的整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形，这类图形称作“李萨如图”
（2）当fg:
fx=1:
1时输入fg=50hz.fx=50hz，绘出一种李萨如图（3）当fg:
fx=1:
2时输入fg=300hz.fx=200hz，绘出一种李萨如图
数据处理如上思考题
1.示波器为接通前，有那些注意事项？
2.波形不稳定时，应调节那个旋钮？
3.为了观察李萨如图，应该怎样设置按钮？
4.欲关闭示波器，首先应把那个旋钮
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