《示波器的使用》实验报告
【实验目的】
1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的
联系和配合;
2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率;
3.观察李萨如图形。
【实验仪器】
1、双踪示波器 GOS-6021型 1台
2、函数信号发生器 YB1602型 1台
3、连接线 示波器专用 2根
示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。
[]
示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成,
1、示波管
如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速
以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压
的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成
正比。
示波管结构简图 示波管内的偏转板
2、扫描与同步的作用
如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平
1
线,如图
图扫描的作用及其显示
如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的
亮线,如图
如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了
正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停
在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将
和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的
图形,甚至很复杂的图形。由此可见:
(1)要想看到Y轴偏转板电压的图形,必须加上X轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯
齿波。
(2)要使显示的波形稳定,Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数,即:
fy n=1,2,3, ,nfx
示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工
调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。
扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。
(1)如果Y轴加正弦电压,X轴也加正弦扫描电压,得出的图形将是李萨
如图形,如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令f、f分别代表Y轴yx
和X轴电压的频率,n代表X方向的切线和图形相切的切点数,n代表Y方向的xy
2
切线和图形相切的切点数,则有
fnyx , fnxy
李萨如图形举例表
如果已知f,则由李萨如图形可求出f。 xy
【实验内容】
1.示波器的调整
(1)不接外信号,进入非X-Y方式
(2)调整扫描信号的位置和清晰度
(3)设置示波器工作方式
2.正弦波形的显示
(1)熟读示波器的使用说明,掌握示波器的性能及使用方法。
(2)把信号发生器输出接到示波器的Y轴输入上,接通电源开关,把示波
器和信号发生器的各旋钮调到正常使用位置,使在荧光屏上显示便于观测的稳定
波形。
3.示波器的定标和波形电压、周期的测量
(1)把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在“校准”位置(指示
灯“VAR”熄灭)。
(2)把校准信号输出端接到Y轴输入插座
(3)把信号发生器的正弦电压接到Y轴输入端,用示波器测量正弦电压的
幅值和周期,并和信号发生器上显示的频率值比较。
(4)选择不同幅值和频率的5种正弦波,重复步骤(3),记下测量结果。
4.李莎如图形的观测
(1) 把信号发生器后面50Hz输出信号接到X通道,而Y通道接入可调的
正弦信号
(2) 分别调节两个通道让他们能够正常显示波形
(3) 切换到X-Y模式,调整两个通道的偏转因子,使图形正常显示
(4) 调节Y信号的频率,观测不同频率比例下的李萨如图
3
1、频率测量
示波器频率计数器的测频精度 0.01%
示波器测频仪器误差 3%
函数信号发生器测频仪器误差 1%+1字
I 1 2 3 4 5 示波器计数器频率f0(KHz) 55.454 21.210 15.328 8.1696 4.4138 示波器测量频率f1(KHz) 57.4 22.3 15.8 8.19 4.38 信号发生器频率f2(KHz) 55.45 21.21 15.33 8.17 4.42 百分差 3.5% 5.1% 3.1% 0.2% -0.8%
2、电压测量
示波器测量电压仪器误差3%
函数信号发生器仪器误差15%+1字
I 1 2 3 4 5 示波器测量电压(V) 5.68 4.52 3.64 2.96 1.84 信号发生器显示电压(V) 5.3 4.6 3.6 3.0 1.8
百分差 7.2% -1.7% 1.1% -1.3% 2.2%
3、李莎如图形观察
f: f 1:1 1:2 1:3 y x
李萨如图形
n 1 1 1 x
n 1 2 3 y
f(Hz) 50 50 50 y
f(Hz) 50 100 150 X
4、不确定度的计算(以第一组数据为例)
(1) 示波器测量频率
,f,f,E,57.4,3%,1.72,2KHzf=57.4KHz f
f,57.4,1.8KHzf,57,2KHz或
(2) 函数信号发生器测频
,,,,,,,,ffEKHz0.0155.451%0.010.56f=55.45 KH 或 0.6KHzf
fKHz,,55.450.56fKHz,,55.40.6或
(3) 示波器测量电压
,,,,,,VVEV5.683%0.16V1=5.68V 或 0.2V11V
VV,,5.680.16V,5.7,0.2V或 11
4
(4) 函数信号发生器测量电压
,,,,,,,,VVEV15.315%0.10.81字V2=5.3V 或 0.9V22V
V,5.30,0.81V或V,5.3,0.9V 22
注意:一般可写为后面的形式更加科学,因为原始数据的有效数字只有2
位,不可能经处理后提高精度变成3个有效数字。
5、示波器操作
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
表格
要求 调节按钮 标记 现象
示波器输入接地 GND 左下角有 中间水平一条直线
CH1或CH2 相应指示灯亮 选择输入通道
AC/DC 交流~直流 选择信号输入方式
SOURCE 右下角有CH1-CH2-。。。变化 根据输入通道选择触发源
COUPLING 右下角有AC-HFR-。。变化 根据信号选择耦合方式
VOLTS/DIV 图形纵向缩放 纵向调节
TIME/DIV 图形横向缩放 横向调节
LEVEL TAG亮 图形稳定 调节图形稳定
COURSORE ΔT-ΔV-1/ΔT变化 标尺变化 测量物理量的选择
TRK 标尺上有 出现 位置变化 选择操作标尺
旋VARIABLE 标尺移动 移动操作标尺
按VARIABLE 切换移动标尺的粗调细调
按TIME/DIV VAR红灯灭 处于校准状态
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