示波器实验报告(1).doc
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示波器的原理和使用及声速测量 一、示波器的原理和使用 实验目的 (1)了解示波器的基本结构及其工作原理,学习使用示波器。 (2)学习电信号有关参数的基本概念及其测量。 实验原理 示波器原理 示波器按显示方式可分为阴极射线示波管和液晶显示两种。阴极射线示波器一般包括 示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。 示波管为示波器的主要部分,包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分,全部密封在真 空玻璃外壳内。 电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极及第二阳极组成。灯丝加热表面涂有氧化 物的阴极,使其发射电子。因控制栅极电位比阴极低,初速度较大的电子才能通过控制 栅极,示波器上的亮度就是通过调整栅极电位来控制的。阳极电位比阴极电位高很多, 电子被阴阳极间的电场加速而形成阴极射线。当控制栅极、第一阳极及第二阳极的电位 调节合适时,射线收到聚焦。所以第一阳极也称聚焦阳极,而第二阳极电位更高,称为 加速阳极。 偏转系统由互相垂直的偏转板组成。如果在竖直偏转板上加待测电压,在水平偏转板 上加上与待测电压同周期或周期为整数倍的扫描电压,则在荧光屏上将能显示出完整周 期的所加待测电压的波形图。 荧光屏上涂有荧光粉,电子打上去能发出荧光,形成光斑。性能较好的示波管中,荧 光屏玻璃内表面直接刻有坐标刻度,荧光粉紧贴坐标刻度以消除视差。 李萨如图形的基本原理 如果示波器的X和Y输入是频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则屏上的光点将 呈现特殊形状的轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。如果做一个限制光点x、y方向变化 范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰 好等于Y和X输入的两正弦信号的频率之比。即:fy:fx=nx:ny,若有端点与假想边框相接 时,应把一个端点记为1/2个切点。利用李萨如图形能方便得比较出两个正弦信号的频率 。 实验仪器 (1)SS-7802双踪示波器 实验用SS- 7802双踪示波器能够同时测量频率在20MHz范围内的两个电压信号。借助于电子开关可将 两个信号交替加到示波管的Y偏转板上,当电子开关的频率足够高时,在屏上可以同时得 到两个信号。其基本使用方式如下。 1.X方式选择按键(HORIZ DISPLAY):通常选"A"方式,需要显示李萨如图时选择"X- Y",此时CH-1为X输入,CH-2为Y输入。 2.触发方式选择按键(SWEEP MODE):通常选"AUTO" 方式。 3.打开信号通道,如果信号线插在CH1通道,按下"CH1"键,使屏幕左下方显示"1:" ,如果信号线插在CH2通道,按下"CH2"键,使屏幕左下方显示"2:",注意,"2:"前不 能出现"+"号,如果出现"+",请看第10步。 4.如果屏幕正上方有"TV"字符显示,按下"TV"键,将该功能取消。 5. 按下藕合方式开关键(COUPLING),可能要多次,通常设置为"AC"方式(在屏幕正上方显 示字符"AC")。 6.触发源选择按键"SOURCE":通常设置为与信号输入相同的通道(如果信号线插在C H1通道,就设置为"CH1"方式,屏幕正上方显示"CH1" 字符,如果信号线插在CH2通道,就设置为 "CH2"方式,屏幕正上方显示"CH2" 字符)。 7. 按下触发极性按键"SLOPE":通常选上边沿触发方式"+"(屏幕正上方)。 8.若有"MAG"字符显示于屏幕的右下角。按"MAG×10"键将该功能取消。 9.CH1、CH2通道不能接地(即屏幕下方无" "显示),若出现" "则按相应通道的"GND "键取消。 10.若有"+"显示于屏幕的左下角,在"2:"前,按"ADD"键将其取消。 11.若有" "显示于屏幕的左下角,在"2:"后,按"INV" 键将其取消。 12.若有"〉"显示于屏幕的左上角,在"A"后,按压时间调节旋纽(TIME/DIV)将其取 消。 13.若有"〉"显示于屏幕的左下角,按压相应通道的幅度调节旋纽(VOLTS/DIV)将其 取消。 14.调节旋钮"TRIG LEVEL",时它左边第二行的灯"TRIG'D"变亮,至于第一行的灯"READY"亮不亮都没关系。 15.旋转输入信号所在通道的幅度调节旋钮"VOLTS/DIV",把信号波形调节到适合观察 的大小。 16.旋转时间扫描速率旋钮"TIME/DIV", 把信号波形调节到适合观察的疏密程度。 (2)函数信号发生器 TFG1005型函数信号发生器,可以输出正弦波、方波、三角波等,其频率连续可调, 范围为10Hz-2MHz,信号幅度连续可调,最大可达20V。详细操作参见实验室资料。 实验步骤 1.观察波形 从自制多波形信号发生器输出正弦波、方波、三角波和尖脉冲四种波形。分别用示波 器测出其正弦波输出幅度的有效值,方波幅度的峰峰值,三角波的
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