f=1kHz的方波信號(hào)。

　　示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調(diào)節(jié)信號(hào)波形在熒光屏上的位置。旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕(標(biāo)有水平雙向箭頭)左右移動(dòng)信號(hào)波形，旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)上下移動(dòng)信號(hào)波形。

　　2.4輸入通道和輸入耦合選擇

　　1.輸入通道選擇

　　輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時(shí)，示波器僅顯示通道1的信號(hào)。選擇通道2時(shí)，示波器僅顯示通道2的信號(hào)。選擇雙通道時(shí)，示波器同時(shí)顯示通道1信號(hào)和通道2信號(hào)。測試信號(hào)時(shí)，首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。根據(jù)輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應(yīng)通道插座上，示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起，示波器探頭接觸被測點(diǎn)。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到1位置時(shí)，被測信號(hào)無衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號(hào)的實(shí)際電壓值。此開關(guān)撥到10位置時(shí)，被測信號(hào)衰減為1/10，然后送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號(hào)的實(shí)際電壓值。

　　2.輸入耦合方式

　　輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當(dāng)選擇地時(shí)，掃描線顯示出示波器地在熒光屏上的位置。直流耦合用于測定信號(hào)直流絕對(duì)值和觀測極低頻信號(hào)。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號(hào)。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，一般選擇直流方式，以便觀測信號(hào)的絕對(duì)電壓值。

　　2.5觸發(fā)

　　第一節(jié)指出，被測信號(hào)從Y軸輸入后，一部分送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上，驅(qū)動(dòng)光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動(dòng);另一部分分流到x軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)掃描發(fā)生器，產(chǎn)生重復(fù)的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉(zhuǎn)板上，使光點(diǎn)沿水平方向移動(dòng)，兩者合一，光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號(hào)圖形。由此可知，正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形，掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。

　　1.觸發(fā)源(Source)選擇

　　要使屏幕上顯示穩(wěn)定的波形，則需將被測信號(hào)本身或者與被測信號(hào)有一定時(shí)間關(guān)系的觸發(fā)信號(hào)加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號(hào)由何處供給。通常有三種觸發(fā)源：內(nèi)觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)內(nèi)觸發(fā)使用被測信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，是經(jīng)常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號(hào)本身是被測信號(hào)的一部分，在屏幕上可以顯示出非常穩(wěn)定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發(fā)信號(hào)。

　　電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。這種方法在測量與交流電源頻率有關(guān)的信號(hào)時(shí)是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時(shí)更為有效。

　　外觸發(fā)使用外加信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，外加信號(hào)從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號(hào)與被測信號(hào)間應(yīng)具有周期性的關(guān)系。由于被測信號(hào)沒有用作觸發(fā)信號(hào)，所以何時(shí)開始掃描與被測信號(hào)無關(guān)。

　　正確選擇觸發(fā)信號(hào)對(duì)波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關(guān)系。例如在數(shù)字電路的測量中，對(duì)一個(gè)簡單的周期信號(hào)而言，選擇內(nèi)觸發(fā)可能好一些，而對(duì)于一個(gè)具有復(fù)雜周期的信號(hào)，且存在一個(gè)與它有周期關(guān)系的信號(hào)時(shí)，選用外觸發(fā)可能更好。

　　2.觸發(fā)耦合(Coupling)方式選擇

　　觸發(fā)信號(hào)到觸發(fā)電路的耦合方式有多種，目的是為了觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定、可靠。這里介紹常用的幾種。

　　AC耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號(hào)的交流分量觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時(shí)使用這種耦合方式，以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號(hào)的頻率小于10Hz，會(huì)造成觸發(fā)困難。

　　直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號(hào)的直流分量。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的頻率較低或者觸發(fā)信號(hào)的占空比很大時(shí)，使用直流耦合較好。

　　低頻抑制(LFR)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過高通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號(hào)的低頻成分被抑制;高頻抑制(HFR)觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)通過低通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號(hào)的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(TV)觸發(fā)。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍，需在使用中去體會(huì)。

　　3.觸發(fā)電平(Level)和觸發(fā)極性(Slope)

　　觸發(fā)電平調(diào)節(jié)又叫同步調(diào)節(jié)，它使得掃描與被測信號(hào)同步。電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號(hào)超過由旋鈕設(shè)定的觸發(fā)電平時(shí)，掃描即被觸發(fā)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平上升;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平下降。當(dāng)電平旋鈕調(diào)到電平鎖定位置時(shí)，觸發(fā)電平自動(dòng)保持在觸發(fā)信號(hào)的幅度之內(nèi)，不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的觸發(fā)。當(dāng)信號(hào)波形復(fù)雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時(shí)，用釋抑(HoldOff)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時(shí)間(掃描暫停時(shí)間)，能使掃描與波形穩(wěn)定同步。

　　極性開關(guān)用來選擇觸發(fā)信號(hào)的極性。撥在+位置上時(shí)，在信號(hào)增加的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。撥在-位置上時(shí)，在信號(hào)減少的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)。

　　2.6掃描方式(SweepMode)

　　掃描有自動(dòng)(Auto)、常態(tài)(Norm)和單次(Single)三種掃描方式。

　　自動(dòng)：當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)輸入，或者觸發(fā)信號(hào)頻率低于50Hz時(shí)，掃描為自激方式。

　　常態(tài)：當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài)，沒有掃描線。觸發(fā)信號(hào)到來后，觸發(fā)掃描。

　　單次：單次按鈕類似復(fù)位開關(guān)。單次掃描方式下，按單次按鈕時(shí)掃描電路復(fù)位，此時(shí)準(zhǔn)備好(Ready)燈亮。觸發(fā)信號(hào)到來后產(chǎn)生一次掃描。單次掃描結(jié)束后，準(zhǔn)備燈滅。單次掃描用于觀測非周期信號(hào)或者單次瞬變信號(hào)，往往需要對(duì)波形拍照。

　　上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復(fù)雜的功能，如延遲掃描、觸發(fā)延遲、X-Y工作方式等，這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的，真正熟練則要在應(yīng)用中掌握。值得指出的是，示波器雖然功能較多，但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如，在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，判斷一個(gè)脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時(shí)，用邏輯筆就簡單的多;測量單脈沖脈寬時(shí)，用邏輯分析儀更好一些。

　　示波器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　示波器的使用

　　預(yù)習(xí)思考題

　　1.示波器的功能是什么?2.掃描同步如何理解?3.什么是李薩如圖?

　　1.電子示波器是用來直接顯示，觀察和測量電壓波形機(jī)器參數(shù)的電子儀器。

　　2.用每一個(gè)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生于同觸發(fā)電壓所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)的同相位點(diǎn)，故每次掃描起點(diǎn)會(huì)準(zhǔn)確地落在同相位點(diǎn)于是每次掃描的起始點(diǎn)會(huì)準(zhǔn)確地落在同相位點(diǎn)，于是每次掃描出的波形完全重復(fù)而穩(wěn)定地顯示被測波的波形。就是觸發(fā)掃描實(shí)現(xiàn)同步的原理。

　　3.當(dāng)示波器在Y軸與X軸同時(shí)輸入正弦信號(hào)電壓且他們的頻率式簡單的整數(shù)比時(shí)熒光屏上出現(xiàn)各式各樣的圖形這類圖形稱作李薩如圖

　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

　　實(shí)驗(yàn)儀器：

　　YB4320F雙追蹤示波器，SG1642函數(shù)信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)步驟：

　　1.用示波器觀察信號(hào)波形

　　(1)調(diào)節(jié)掃描旋鈕，使示波器的掃描線至長短適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定水平亮線

　　(2)將信號(hào)發(fā)生器接到ch1或ch2輸入上，頻率選用數(shù)百或數(shù)千赫茲方式開關(guān)及觸發(fā)源開關(guān)的位置與信號(hào)輸入通道一致的出穩(wěn)定的波形。

　　(3)改變輸入信號(hào)電壓的波形，如正弦波，三角波，方波調(diào)節(jié)掃描微調(diào)，以得到2個(gè)(4)可以在調(diào)節(jié)其他該掃描熟悉示波器2.用李薩如圖測定頻率

　　(1)當(dāng)示波器在Y軸與X軸同時(shí)輸入正弦信號(hào)電壓，且他們的頻率式簡單的整數(shù)比的的熒光屏上出現(xiàn)各種形式的圖形，這類圖形稱作李薩如圖

　　(2)當(dāng)fg:fx=1:1時(shí)輸入fg=50hz.fx=50hz，繪出一種李薩如圖(3)當(dāng)fg:fx=1:2時(shí)輸入fg=300hz.fx=200hz，繪出一種李薩如圖

　　數(shù)據(jù)處理如上

　　思考題

　　1.示波器為接通前，有那些注意事項(xiàng)?

　　2.波形不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)那個(gè)旋鈕?

　　3.為了觀察李薩如圖，應(yīng)該怎樣設(shè)置按鈕?

　　4.欲關(guān)閉示波器，首先應(yīng)把那個(gè)旋鈕扭到最小?

　　1，1。確定是否接地2。是否正確連接探頭3。查看所有的終端額定值4。在是使用一個(gè)通道的情況下觸發(fā)源選的通用一致

　　2.應(yīng)調(diào)節(jié)水平微調(diào)使之穩(wěn)定，再調(diào)節(jié)CH通道

　　3.首先示波器應(yīng)該在XY軸輸入正弦電壓，且加上fg與fx上的頻率成整數(shù)比

　　4.將示波器探頭脫開測量電路，將輸入選擇開關(guān)，達(dá)到接地位置，關(guān)機(jī)，如果是模擬示波器的話，需要將聚集旋鈕和亮度旋鈕調(diào)低，然后在關(guān)閉電源。

　　示波器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　

　　1.了解示波器顯示波形的原理，了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯(lián)系和配合;

　　2.熟悉使用示波器的基本方法，學(xué)會(huì)用示波器測量波形的電壓幅度和頻率;3.觀察李薩如圖形。

　　

　　1、雙蹤示波器GOS-6021型1臺(tái)2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器YB1602型1臺(tái)3、連接線示波器專用2根

　　示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用說明請(qǐng)熟讀常用儀器部分。

　　[實(shí)驗(yàn)原理]

　　示波器由示波管、掃描同步系統(tǒng)、Y軸和X軸放大系統(tǒng)和電源四部分組成，

　　1、示波管

　　如圖所示，左端為一電子槍，電子槍加熱后發(fā)出一束電子，電子經(jīng)電場加速以高速打在右端的熒光屏上，屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點(diǎn)。亮點(diǎn)在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下，位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi)，亮點(diǎn)的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。

　　示波管結(jié)構(gòu)簡圖示波管內(nèi)的偏轉(zhuǎn)板

　　2、掃描與同步的作用

　　如果在X軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓，在熒光屏上看到的是一條水平線，如圖

　　圖掃描的作用及其顯示

　　如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，而X軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓，則電子束的亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正弦式振蕩，在橫方向不動(dòng)。我們看到的將是一條垂直的亮線，如圖

　　如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，又在X軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移，其合成原理如圖所示，描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同，這個(gè)正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同，則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯(cuò)開，在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動(dòng)的圖形，甚至很復(fù)雜的圖形。由此可見：

　　(1)要想看到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板電壓的圖形，必須加上X軸偏轉(zhuǎn)板電壓把它展開，這個(gè)過程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變，掃描必須是線性的，即必須加鋸齒波。

　　(2)要使顯示的波形穩(wěn)定，Y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與X軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)，即：

　　fy

　　nn=1,2,3,fx

　　示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào)，但要準(zhǔn)確的滿足上式，光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠的，待測電壓的頻率越高，越難滿足上述條件。為此，在示波器內(nèi)部加裝了自動(dòng)頻率跟蹤的裝置，稱為同步。在人工調(diào)節(jié)到接近滿足式頻率整數(shù)倍時(shí)的條件下，再加入同步的作用，掃描電壓的周期就能準(zhǔn)確地等于待測電壓周期的整數(shù)倍，從而獲得穩(wěn)定的波形。

　　(1)如果Y軸加正弦電壓，X軸也加正弦掃描電壓，得出的圖形將是李薩

　　如圖形，如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx分別代表Y軸和X軸電壓的頻率，nx代表X方向的切線和圖形相切的切點(diǎn)數(shù)，ny代表Y方向的切線和圖形相切的切點(diǎn)數(shù)，則有

　　nxfxny

　　李薩如圖形舉例表

　　fy

　　如果已知fx，則由李薩如圖形可求出fy。

　　1.示波器的調(diào)整

　　(1)不接外信號(hào)，進(jìn)入非X-Y方式(2)調(diào)整掃描信號(hào)的位置和清晰度(3)設(shè)置示波器工作方式2.正弦波形的顯示

　　(1)熟讀示波器的使用說明，掌握示波器的性能及使用方法。

　　(2)把信號(hào)發(fā)生器輸出接到示波器的Y軸輸入上，接通電源開關(guān)，把示波器和信號(hào)發(fā)生器的各旋鈕調(diào)到正常使用位置，使在熒光屏上顯示便于觀測的穩(wěn)定波形。

　　3.示波器的定標(biāo)和波形電壓、周期的測量

　　(1)把Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)和掃描時(shí)間偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕都放在校準(zhǔn)位置(指示燈VAR熄滅)。

　　(2)把校準(zhǔn)信號(hào)輸出端接到Y(jié)軸輸入插座

　　(3)把信號(hào)發(fā)生器的正弦電壓接到Y(jié)軸輸入端，用示波器測量正弦電壓的幅值和周期，并和信號(hào)發(fā)生器上顯示的頻率值比較。

　　(4)選擇不同幅值和頻率的5種正弦波，重復(fù)步驟(3)，記下測量結(jié)果。4.李莎如圖形的觀測(1)把信號(hào)發(fā)生器后面50Hz輸出信號(hào)接到X通道，而Y通道接入可調(diào)的

　　正弦信號(hào)

　　(2)分別調(diào)節(jié)兩個(gè)通道讓他們能夠正常顯示波形(3)切換到X-Y模式，調(diào)整兩個(gè)通道的偏轉(zhuǎn)因子，使圖形正常顯示(4)調(diào)節(jié)Y信號(hào)的頻率，觀測不同頻率比例下的李薩如圖

　　數(shù)據(jù)記錄1、頻率測量

　　示波器頻率計(jì)數(shù)器的測頻精度0.01%示波器測頻儀器誤差3%

　　示波器測量電壓儀器誤差3%

　　(1)示波器測量頻率

　　f=57.4KHzffEf57.43%1.722KHz

　　f57.41.8KHz或f572KHz

　　(2)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器測頻

　　f=55.45KHffE0.0155.451%f

　　f55.450.56KHz或f55.40.6KHz

　　或0.01KH0.z0.6KHz

　　(3)示波器測量電壓

　　V1=5.68VV1V1EV5.683%0.16V或0.2V

　　V15.680.16V或V15.70.2V(4)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器測量電壓

　　V2=5.3VV2V2EV1字5.315%0.10.81V或0.9V

　　V25.300.81V或V25.30.9V

　　注意：一般可寫為后面的形式更加科學(xué)，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)的有效數(shù)字只有2位，不可能經(jīng)處理后提高精度變成3個(gè)有效數(shù)字。

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