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 " " " " "
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