实验1示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)

实验1示波器函数信号发生器的原理及使用(实验

指导书)

实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用

示波器是用于显示信号波形的仪器，除了可以直接观测电压随时间变化的波形外，还可测量频率和相位差等参数，也可定性观察信号的动态过程。它能够测量电学量，也可通过不同的传感器将各种非电量，如速度、压力、应力、振动、浓度等物理量，变换成电学量来间接地进行观察和测量。

函数信号发生器能够用来产生正弦波、三角波、方波等各种电信号，并且能够设置和调整信号的频率、周期、幅值等重要参数。

【实验目的】

1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。

2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。

3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。

4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。

【实验仪器】

1. 示波器DS5042型，1台。

2. 函数信号发生器DG1022型，1台。

3. 电缆线（BNC型插头），2条。

【实验原理】

1. 函数信号发生器产生的波形参数

（1）正弦电压波形参数

正弦波的数学描述为u（t）=U0+Umsin(2πft+ )，其中：

U0：正弦电压的直流分量，单位V。

Um：正弦电压的幅值，又称正弦波交流分量的最大峰值，相应的-Um为交流分量的最小峰值，用Vpp=2 Um来表示正弦电压信号的峰峰值，Um/2为交流分量的有效值或均方根值，单位V。

f：为正弦电压的频率，单位Hz，相应的记ω=2πf为正弦信号的角频率，单位rad/s，正弦电压信号的周期T=1/f。

：正弦电压信号的相位角。

（2）余弦电压波形参数

利用正弦函数和余弦函数之间的关系可知，当相位角=90时，

sin(2πft+90)=cos(2πft)。

（3）操作函数信号发生器产生正余弦信号

从“确定信号所在通道的CH1/CH2按键”入手确定正/余弦波形应在函数信号发生器的哪一个通道设置并输出，通过“产生正弦波（可对正余弦信号的相应参数进行设置，在设置的菜单内，还可以在菜单内按下相应的“同相

的功能键，建立函数信号发生器CH1、CH2两通道产生的正弦波形之间的相位同步关系。位”

最后，激活函数信号发生器相应通道的“输出（Output）控制”按键使信号从CH1或CH2通道输出。

实例：调节函数信号发生器，使CH1通道产生一个幅值为3V，直流偏移量为0V，频率为100Hz、相位角为0的正弦电压信号，其数学描述为3sin(200πt)；使CH2通道产生一个幅值为3V，直流偏移量为0V，频率为100Hz、相位角为90的正弦电压信号，其数学描述为

3sin(200πt+90)=3cos(200πt)，即余弦信号，并利用函数信号发生器的信号相位同步功能使两信号的相位差始终保持在90。

如下图1-1所示为MATLAB

软件工具生成的参考波形。

图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形

2. 示波器的功能

（1）示波器的Y-T显示功能

Y-T显示功能是示波默认的设置，在这种设置下，示波器屏幕上横轴代表的是时间轴，纵轴显示的是信号的电压。

调节函数信号发生器使其CH1、CH2通道产生如图1-1的正弦余弦波形后，用一根BNC电缆线将示波器的CH1通道接口与函数信号发生器的CH1通道接口连接起来，用另一根BNC电缆线将示波器的CH2通道接口与函数信号发生器的CH2通道接口连接起来，然后调节示波器就可以在示波屏上得到如图1-1所示的正余弦信号波形。

调节示器时关注示波器操作面板上的下列功能按键：

按下“自动（AUTO）调整功能按键”可使示波器自动调整示波屏上的显示波形。“CH1和CH2按键”分别负责切换示波器对CH1、CH2通道的波形控制。

垂直位置（__N）旋钮可使信号波形在示波屏内上下移动。

水平位置（__N）旋钮可使信号波形在示波屏内左右移动。

垂直灵敏度（SCALE）旋钮可改变波形垂直方向上的每格所代表的电压尺度。

水平灵敏度（SCALE）旋钮改变波形水平方向上的每格所代表的时间尺度。

利用测量（__）按键可测量信号的电压、时间参数。

（2）李萨如图形与示波器的X-Y显示功能李萨如图形常被定义为：由在互相垂直的方向上的两个频率成简单整数比的简谐振动所合成的规则的、稳定的闭合曲线。

借由李萨如图形可以测量出两个信号的频率比与相位差，在电工、无线电技术中常利用示波器的X-Y显示功能来观察李萨如图形，并用以测定频率或相位差。

将如图1-1所示的正余弦信号显示在示波屏上之后，只要将示波器的显示功能设置为X-Y模式，就可以获得正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形。（提示：按下示波器操作面板上水平（__TAL）部分的“菜单（MENU）按键”即可在弹出的菜单中进行设置将示波器的显示模式由Y-T改变为X-Y模式。）

李萨如图形实际上就是正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)之间的关系曲线，其数学推导如下：

令x(t)=3sin(200πt)，y(t)=3cos(200πt)，则易知：x2(t)+y2(t)=32，用MATLAB工具绘制出x(t)

与y(t)关系曲线图如图1-2所示，显然它是一个以（0，0）为圆心，半径为3的圆。

图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形

李萨如图形与水平轴、垂直轴的交点数（最多的交点）nx与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

显然，图1-2中两信号之比为4：4=1：1。

【实验内容与步骤】

1. 利用示波器观测信号的电压和频率

（1）调节函数信号发生器使其CH1通道产生正弦信号3sin(200πt)。

（2）调节函数信号发生器使其CH2通道产生余弦信号

3cos(200πt)。

（3）利用一根BNC电缆线建立示波器CH1通道与函数信号发生器CH1通道之间的物理连接。

（4）利用另一根BNC电缆线建立示波器CH2通道与函数信号发生器CH2通道之间的物理连接。

（5）在函数信号发生器上进行相位同步关系设置，使两信号之间的相位差为90，波形关系如图1-1所示。

（6）在Y-T显示模式下调节示波器，并测量两信号的电压和频率参数。

2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形

在完成正余弦信号的电压和频率参数的测量之后，将示波器的显示模

式调整为X-Y模式，获得如图1-2所示的李萨如图形。

3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形

（1）以实验内容1、2项（同幅值、同频率、相位差为90 的情况）为基础，用函数信号发生器产生同频率、不同相位差的两正弦信号。

（2）在示波器的Y-T模式下，将两正弦信号显示在示波屏上并进行电压和时间参数的测量。

① 产生频率相同、相位差为0的两正弦信号；

② 产生频率相同、相位差为45的两正弦信号；

③ 产生频率相同、相位差为90的两正弦信号；

④ 产生频率相同、相位差为135的两正弦信号；

⑤ 产生频率相同、相位差为180的两正弦信号。

（3）将示波器设置为X-Y模式，观察在上述不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形。

（4）用MATLAB软件工具进行分析，并将仿真的结果与实验的李萨如图形进行对照分析。

4. 观测相同频率、相同相位差，但不同幅值条件下两正弦信号的李萨如图形

（1）以实验内容1、2项（同幅值、同频率、相位差为90 的情况）为基础，用函数信号发生器产生同频率、同相位差，但不同幅值的两正弦信号。

（2）在示波器的Y-T模式下，将两正弦信号显示在示波屏上并进行

电压和时间参数的测量。

① 产生频率相同、相位差为90，X轴方向上（示波器的CH1通道）峰峰值Vpp为6V，Y轴方向上（示波器的CH2通道）峰峰值Vpp为4V 的两正弦信号。

② 产生频率相同、相位差为90，X轴方向上（示波器的CH1通道）峰峰值Vpp为4V，Y轴方向上（示波器的CH2通道）峰峰值Vpp为6V 的两正弦信号。

（3）将示波器设置为X-Y模式，观察在上述不同幅值条件下的两正弦信号的李萨如图形。

（4）用MATLAB软件工具进行分析，并将仿真的结果与实验的李萨如图形进行对照分

析。

5. 观测不同频率条件下的两正弦信号的李萨如图形

（1）以实验内容1、2项（同幅值、同频率、相位差为90 的情况）为基础，用函数信号发生器产生不同频率（如频率之比为2：1）的两正弦信号。

（2）在示波器的Y-T模式下，将两正弦信号显示在示波屏上并进行电压和时间参数的测量。

（3）将示波器设置为X-Y模式，获取两正弦信号的李萨如图形。

（4）用MATLAB软件工具进行分析，并将仿真的结果与实验的李萨如图形进行对照分析。

6. 自拟方案观测两正弦信号的李萨如图形并进行分析

【数据记录与处理】

1. 对实验原理部分提到的实例进行数据整理和结果分析。

2. 对“相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形”的实验数据和结果进行分析和整理。

3. 对“相同频率、相同相位差，但不同幅值条件下两正弦信号的李萨如图形” 的实验数据和结果进行分析和整理。

4. 对“不同频率条件下的两正弦信号的李萨如图形” 的实验数据和结果进行分析和整理。

5. 对自拟方案的实验数据和结果进行分析和整理。

【思考题】

1. 频率比为1：1李萨如图形何时为椭圆，何时为圆？

2. 频率比为2：1时李萨如图形为何种曲线？

示波器的实验报告(共7篇)

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： 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。 三、器材： 2、ee1641b型函数信号发生器/计数器。 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 （2）触发电路：形成触发信号。 #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。 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 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。 4、将time/div顺时针旋到底至" x-y"位置，分别调节y1通道和y2 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；

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？ 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？ 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。 篇二：示波器的原理与使用实验报告 大连理工大学 大学物理实验报告 院（系）材料学院专业材料物理班级 0705 姓名童凌炜学号 200767025 实验台号实验时间 2008 年 11 月 18 日，第13周，星期二第 5-6 节 实验名称示波器的原理与使用 教师评语 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 电子枪的作用是释放并加速电子束。 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。 荧光屏上涂有荧光粉，电子打上去时能够发光形成光斑。 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。 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：

模拟电子技术实验实验报告

实验报告要求： 一．写4个实验报告，每个报告装订成一份，每人4份，不要将4个实验报告装订成1份了。 实验一：常用电子仪器的使用。（包括示波器的使用、万用表的使用、函数信号发生器的使用等内容） 实验二：晶体管共射极单管放大器 实验三：射极跟随器 实验四：差动放大器 二．手写报告，不得打印。 三．具体怎样写实验报告，可参考大学物理实验报告的要求。 四．3月26日前，收好后统一交给老师。 模拟电子实验指导书 目录 实验一示波器原理及使用 ................................. 错误！未定义书签。实验二晶体管共射极单管放大器 ..................... 错误！未定义书签。实验三射极跟随器 ............................................. 错误！未定义书签。实验四差动放大器 ............................................. 错误！未定义书签。

实验一示波器原理及使用 一、示波器的基本结构 示波器的种类很多，但它们都包含下列基本组成部分，如附图1－1 所示。 附图1－1 示波器的基本结构框图 1、主机 主机包括示波管及其所需的各种直流供电电路，在面板上的控制旋钮有：辉度、聚焦、水平移位、垂直移位等。 2、垂直通道 垂直通道主要用来控制电子束按被测信号的幅值大小在垂直方向上的偏移。 它包括Y轴衰减器，Y轴放大器和配用的高频探头。通常示波管的偏转灵敏度比较低，因此在一般情况下，被测信号往往需要通过Y轴放大器放大后加到垂直偏转板上，才能在屏幕上显示出一定幅度的波形。 Y轴放大器的作用提高了示波管Y轴偏转灵敏度。为了保证Y轴放大不失真，加到Y轴放大器的信号不宜太大，但是实际的被测信号幅度往往在很大范围内变化，此Y轴放大器前还必须加一Y轴衰减器，以适应观察不同幅度的被测信号。示波器面板上设有“Y轴衰

《示波器的的原理和使用》物理实验报告

《示波器的的原理和使用》物理实验报告 一、实验目的及要求： 了解示波器的基本工作原理。 学习示波器、函数信号发生器的使用方法。 学习用示波器观察信号波形和利用示波器测量信号频率的方法。 二、实验原理： 1) 示波器的基本组成部分：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。 2) 示波管左端为一电子枪，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。 3) 示波器显示波形的原理：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线，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，两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期相同，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。要使显示的波形稳定，扫描必须是线性的，即必须加锯齿波；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。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调，但光靠人工调节还是不够准确，所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置，称为“同步”。在人工调节接近满足式频率整数倍时条件下，再加入“同步”的作用，扫描电压的周期就能准确等于待测电压周期的整数倍，从而获得稳定的波形。 4) 李萨如图形的基本原理：如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比的两个正弦电压，则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。李萨如图形的形成规律为：如果沿x，y分别作一条直线，水平方向的直线做多可得的交点数为N，竖直方向最多可得的交点数为N，则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为 f：f=N：N。 三、实验仪器： 示波器、函数信号发生器。 四、实验操作的主要步骤： (一) 示波器的使用与调节 1) 将各控制旋钮置于相关位置。 2) 接通电源，按下面板左下角的“POWER”钮，指示灯亮，稍待片刻，仪器进入正常工作状态。 3) 经示波管灯丝预热后，屏上出现绿色亮点，调节INTEN、FOCUS、

函数信号发生器与示波器的使用实验报告书

函数信号发生器与示波器的使用实验报告书 专业：班级：学号： 姓名：实验时间： 实验目的 1、学会数字合成函数信号发生器常用功能的设置、使用； 2、会从函数信号发生器胡频率计上读出信号频率； 3、在了解数字双踪示波器显示波形的工作原理基础上，观察 并测量以下信号：（见下表）学会数字示波器的基本操作与读书； 实验仪器 F40函数信号发生器、UTD2102C数字示波器、探头 实验原理 1、函数信号发生器的原理

该仪器采用直接数字合成技术，可以输出函数信号、调频、调幅、FSK PSK猝发、频率扫描等信号，还具有测频、计数、任意波形发生器功能。

2、示波器显示波形原理 如果在示波器CH1或CH2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与正弦波电压相 等时，则显示完整的周期的正弦波形，若在示波器CH1和YCH2同时加 上正弦波，在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波，则在荧光屏上将的 到两个正弦波。 实验内容 1 、做好准备工作，连接实验仪器电路，设置好函数信号发生器、示波器； （1）、把函数信号发生器的“函数输出”输出端与示波器的 X CH1信号输入端连接，两台仪器的接通220V交流电源。 （2）、启动函数信号发生器，开机后仪器不需要设置，短暂时间后，即输 出10K Hz 的正弦波形。 （3）、需要信号源的其他信号，到时在进行相关的数据设定（如正弦波2 的波形、频率、点频输出、信号幅度）等。 2、用示波器观察上表中序号1的信号波形（1OKH0;过程如下： （1）、打开示波器的电源开关，将数字存储示波器探头连接到CH1输入端，按下“ AUTO按键，示波器将自动设置垂直偏转系数、扫描时基以及触发方式；按下CH1按键。

实验1示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)

实验1示波器函数信号发生器的原理及使用(实验 指导书) 实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用 示波器是用于显示信号波形的仪器，除了可以直接观测电压随时间变化的波形外，还可测量频率和相位差等参数，也可定性观察信号的动态过程。它能够测量电学量，也可通过不同的传感器将各种非电量，如速度、压力、应力、振动、浓度等物理量，变换成电学量来间接地进行观察和测量。 函数信号发生器能够用来产生正弦波、三角波、方波等各种电信号，并且能够设置和调整信号的频率、周期、幅值等重要参数。 【实验目的】 1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。 2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。 3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。 4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。 【实验仪器】 1. 示波器DS5042型，1台。 2. 函数信号发生器DG1022型，1台。 3. 电缆线（BNC型插头），2条。 【实验原理】

1. 函数信号发生器产生的波形参数 （1）正弦电压波形参数 正弦波的数学描述为u（t）=U0+Umsin(2πft+ )，其中： U0：正弦电压的直流分量，单位V。 Um：正弦电压的幅值，又称正弦波交流分量的最大峰值，相应的-Um为交流分量的最小峰值，用Vpp=2 Um来表示正弦电压信号的峰峰值，Um/2为交流分量的有效值或均方根值，单位V。 f：为正弦电压的频率，单位Hz，相应的记ω=2πf为正弦信号的角频率，单位rad/s，正弦电压信号的周期T=1/f。 ：正弦电压信号的相位角。 （2）余弦电压波形参数 利用正弦函数和余弦函数之间的关系可知，当相位角=90时， sin(2πft+90)=cos(2πft)。 （3）操作函数信号发生器产生正余弦信号 从“确定信号所在通道的CH1/CH2按键”入手确定正/余弦波形应在函数信号发生器的哪一个通道设置并输出，通过“产生正弦波（可对正余弦信号的相应参数进行设置，在设置的菜单内，还可以在菜单内按下相应的“同相 的功能键，建立函数信号发生器CH1、CH2两通道产生的正弦波形之间的相位同步关系。位” 最后，激活函数信号发生器相应通道的“输出（Output）控制”按键使信号从CH1或CH2通道输出。

示波器与函数信号发生器的使用

示波器与函数信号发生器的使用示波器与函数信号发生器是电子实验中常用的设备，它们的功能和使用方法对于进行实验和观测信号波形非常重要。以下将分别介绍这两种设备的使用方法。 一、示波器 示波器是一种用于显示信号波形的电子仪器。它可以将模拟信号或数字信号转换成视觉图形，便于人们观测和分析信号的形状、幅度、频率等信息。使用示波器时，需要注意以下几点： 1.示波器的选择：根据实验需求选择合适的示波器。常见的示波器类型有模拟 示波器和数字示波器。模拟示波器以光点形式显示信号波形，而数字示波器则以数字方式显示信号波形。数字示波器具有更高的测量精度和采样率，适合用于高精度测量和分析。 2.示波器的连接：将需要测试的信号源与示波器的输入端口连接。一般情况 下，示波器的输入端口为BNC（同轴电缆连接器），信号源可以通过同轴电缆与示波器连接。 3.示波器的操作：在示波器的控制面板上，可以选择输入信号的幅度、偏置、 触发方式等参数。根据需要调整这些参数，以便于观测和分析信号波形。 4.示波器的测量：在观测信号波形时，可以使用示波器的测量功能对信号的幅 度、频率等参数进行测量。常见的测量功能包括光标测量和自动测量。 二、函数信号发生器 函数信号发生器是一种能够产生多种波形（如正弦波、方波、三角波等）的电子设备。它主要用于为各种电子实验提供所需的信号源，方便人们进行实验和测试。使用函数信号发生器时，需要注意以下几点： 1.函数信号发生器的选择：根据实验需求选择合适的函数信号发生器。选择时 需要考虑输出的波形类型、频率范围、幅度范围等因素。

2.函数信号发生器的设置：在控制面板上，可以选择输出的波形类型、频率、 幅度等参数。根据需要调整这些参数，以便于进行实验和测试。 3.函数信号发生器的连接：将函数信号发生器的输出端口与需要测试的设备连 接。常见的输出端口包括BNC（同轴电缆连接器）和香蕉插头等。 4.函数信号发生器的操作：根据实验需求，可以选择连续输出或单次输出模 式。连续输出模式下，函数信号发生器将持续输出波形；单次输出模式下，函数信号发生器将在外部触发信号的作用下输出一次波形。 5.函数信号发生器的测量：在使用函数信号发生器进行实验和测试时，可以使 用合适的测量设备对输出的波形参数进行测量。常见的测量设备包括示波器和电压表等。 示波器和函数信号发生器是电子实验中常用的设备，它们具有广泛的应用价值和使用价值。在使用这些设备时，需要注意设备的选择、连接、操作和测量等方面的问题，以确保实验结果的准确性和可靠性。

示波器的原理和使用 实验报告

示波器的原理和使用实验 一. 示波器简介 示波器是能在屏幕上以图形方式显示、观测被测信号的瞬时值轨迹变化情况的仪器。它是一种最常用的电子测量/电工测量仪器。 二. 示波器的基本组成 电子示波器由示波管、垂直偏转系统、水平偏转系统和主机等部分组成。 (1)示波管 示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。 (2)垂直偏转系统 垂直偏转系统包括垂直衰减器和垂直放大器。它将垂直输人信号衰减或放大到一定幅度，输出推挽信号，加到示波管的垂直偏转板，使电子射线的垂直偏转距离正比于被测信号的瞬时值。由于示波管的偏转灵敏度甚低，所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的形。 (3)水平偏转系统 水平偏转系统从外触发输人端经触发电路、扫描电路、水平放大器到示波管的水平偏转板。触发电路将被测信号或外触发输人信号置换成触发脉冲启动扫描电路。由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要

先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的形。 (4)电源供给电路 电源由高压电源和低压电源两部分组成，供给示波管及各组成部分所需要的直流电压和灯丝电压。消隐与增辉电路用来传送和放大增辉和消隐信号。 三. 示波器的工作原理 示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点，在被测信号的作用下，电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线，便于人们研究各种电现象的变化过程。 假设示波管的加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转点击长为L，极板间距为d，偏转电极右端到荧光屏的距离为L 1，电子的质量为m ，带电量为e。 首先，在加速场中，电场力对电子做功W=eU1。根据功能定理，电子在加速场中获得了。 接着电子以初速进入偏转电场，在电场力的作用下做a=eU2/md 的类平抛运动，经过时间t=L/v，电子飞离偏转电场。由下图可知，电子离开偏转电场时偏转角的正切值为。电子离开偏转电场时的偏转距离为。 电子到达荧光屏时偏离中心的距离为，因为L、L 1、d都是定值，故Y2与U2成正比。所以只要在荧光屏上做适当的标度就可以根据电

示波器与函数信号发生器的使用及实验报告

示波器与函数信号发生器的使用及实验报告实验: 示波器与函数信号发生器的使用 实验目的: 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器等的主 要技术指标、性能及正确使用方法。 2、学会使用测量电压波形、幅度、频率的基本方法。 3、学会正确调节函数信号发生器频率、幅度的方法，熟悉dB键。实验内容: 一、双踪示波器的使用 熟悉示波器面板上各旋钮的名称及功能，掌握正确使用各旋钮应处的位置。 1、示波器的检查及校准 1) 扫描基线调节 首先，接通电源，检查示波器各旋钮是否正常，将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(CH1或CH2)，输入耦合方式开关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”()和“Y轴位移”( )旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。 2)测试“校准信号”波形的幅度、频率将示波器的“校准信号”通过专用电缆线引入选定的CH1通道，将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“CH1”。调节X轴“扫描速率”开关(SEC/DIV)和Y轴“输入灵敏度”开关(VOLTS/DIV)，使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。 校准“校准信号”的幅度及频率的计算:

根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数与“Y轴灵敏度”开关指示值的乘积，即可算得信号幅值的实测值。 将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信号幅度;将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”开根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数与“扫速” 1 开关指示值的乘积，即可算得信号频率的实测值。关置适当位置，读取校正信号周期，记入表1,1。 表1,1 标准值实测值误差 幅度 Up-p(V) 频率 f(KHz) 注:不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表格中。 校准信号输入Y轴CH2通道，方法同上。测量数据填入表1-1。 3)检查示波器双踪、叠加等工作方式 校准信号分别经DC耦合送入CH1和CH2两通道，内触发方式分别按下CH1和CH2,分别调节CH1和CH2通道的垂直位移旋钮，使两路的波形分别显示在屏幕中心线的上方和下方，观察并记录波形。内触发方式CH1和CH2按钮未按下，观察叠加的波形并记录。 二、函数信号发生器的使用 函数信号发生器主要由信号产生电路、信号放大电路等部分组成。可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行调节，输出信号频率可通过频段选择及调频旋钮进行调节。

示波器的原理与使用实验报告2篇

示波器的原理与使用实验报告2篇 示波器的原理与使用实验报告 第一部分：示波器的原理 一、实验目的 通过学习示波器的基本结构、原理及使用方法，掌握示 波器的信号显示、测量和分析等基本功能。 二、实验原理 1、示波器的基本结构 示波器是一种能够将被测信号的时间序列波形以图形方 式表示出来的电子测试仪器。示波器主要由以下部分组成：（1）控制前端：主要用于对被测信号进行预处理和控制，包括信号输入通道、分频器、滤波器、校准电路等。 （2）垂直放大器：主要是对被测信号进行放大或缩小以 便于观察。 （3）水平扫描器：主要用于控制示波器屏幕上的波形显 示范围和扫描速度，从而实现波形的时间轴。 （4）示波管：主要用于在屏幕上显示波形，通常由电子 枪和荧光屏组成。 （5）触发器：主要用于控制波形的稳定性，使波形在屏 幕上稳定地显示。 2、示波器的基本原理 当被测信号被输入到示波器的垂直放大器中时，它首先 被放大到适当的幅度，然后经过水平扫描器控制的时间轴扫描，最终被送到示波管上显示出来。示波管是一种利用荧光材料来

呈现出电子束轨迹的装置。电子枪在高速电场的作用下产生电子束，这个电子束被扫描线圈控制在屏幕上扫描，并在荧光层上形成亮度不断变化的轨迹，最终形成被测电信号的时间序列波形。 在示波器中，触发器是一种用于控制波形的稳定性的重要部件。触发器的工作是在一定条件下，使示波器从被测信号中选择一个特定的位置开始扫描，从而稳定地显示波形。触发器的工作原理及参数设置，是影响示波器整体性能的重要因素之一。 3、示波器的信号测量 在一个物理量随时间变化的过程中，常用示波器来观察其波形的特点，对其进行测量和分析。常见的示波器信号测量方法包括以下几种： （1）幅度测量：示波器垂直放大器的增益可以通过掌握示波器的缩放工具来调节，这使得它成为了测量信号幅度的常用工具。 （2）时间测量：示波器水平扫描器的扫描速度也可以通过示波器的缩放工具来调节，以便于在屏幕上观察电信号波形的时间特征，同时，通过示波器时间测量的功能，精确地测量电信号波形的时间特征，如周期、占空比等。 （3）频率测量：示波器也可以轻松地测量信号的频率。可以通过示波器上的测试功能来选择任意两个波形点，在选择的波形点之间产生一个基准频率，进而测量信号的频率。 以上三种测量方法可以应用于任意需要使用示波器进行信号测量的场合。 三、实验步骤 1、开启示波器和信号源，当示波器和信号源暖机完毕后，

示波器和信号发生器的使用

实验七示波器和信号发生器的使用 一、实验目的 1．了解示波器的工作原理.. 2．掌握示波器和信号发生器的使用方法.. 二、实验仪器 双踪示波器信号发生器若干电阻、电容 三、预习要求 1．了解示波器的原理;预习示波器的使用方法.. 2．预习信号发生器的使用方法.. 四、实验原理 1．示波器.. 示波器是一种综合的电信号特性测量仪器;它可以直接显示出电信号的波形;测量出信号的幅度、频率、脉宽、相位、同频率信号的相位差等参数.. 2．信号发生器是用来产生不同形状、不同频率波形的仪器;实验中常用作信号源..信号的波形、周期或频率和幅值可以通过开关和旋钮加以调节.. 五、实验内容

1．寻找扫描光迹.. 接通示波器电源220V;预热1-2分钟..如果仍找不到光点;可调节亮度旋钮;适当调节垂直和水平位移旋钮;将光点移至屏幕的中心位置..调节扫描灵敏度旋钮可使扫描光迹成为一条扫描线..调节辉度亮度、聚焦、标尺亮度旋钮;使扫描线成为一条亮度适中、清晰纤细的直线.. 2．熟悉双踪示波器面板主要旋钮或开关作用.. 为了显示稳定的波形;需要注意几个主要旋钮或开关的位置.. ①“触发源方式”开关SOURCE MODE：通常为内触发.. ②“内触发源方式”开关INT TRIG：通常置于所用通道位置..当 用于双路显示时;为比较两个波形的相对位置;可将其置于交替VERT MODE位置.. ③扫描触发方式：通常置于自动位置.. ④显示方式：根据需要可置于CH1、CH2、ALT交替显示两路高频 信号、 CHOP断续显示两路低频信号、 ADD显示两路信号之和.. ⑤扫描灵敏度开关：表示横轴方向一个大格的时间..根据被测信 号周期确定.. ⑥幅度灵敏度开关：表示纵轴方向一个大格的电压..根据被测信 号幅度确定..

示波器的原理与使用实验报告

示波器的原理与使用实验报告 示波器是一种常见的电子测量仪器，用于观察和分析电信号的波形。它在电子 工程、通信工程、物理实验等领域有着广泛的应用。本文将介绍示波器的原理 和使用方法，并结合实验报告，详细说明示波器的操作步骤和注意事项。 一、示波器的原理 示波器的原理基于电压-时间的图形显示原理，通过将电压信号转换为电流信号，再通过电流信号驱动示波器的竖直偏转系统，使得电压信号的波形能够在示波 器屏幕上显示出来。同时，示波器的水平偏转系统可以控制波形的时间轴，从 而实现对信号频率和时间关系的观测。 二、示波器的使用方法 1. 准备工作 在使用示波器之前，需要先将电压信号输入示波器。可以通过信号发生器、电 源等设备提供电压信号，或者直接将待测电路的信号接入示波器的输入端口。2. 示波器的调节 示波器的调节主要包括垂直和水平调节。垂直调节用于调整信号的幅度，通过 调节示波器的增益和偏移量来使波形在屏幕上适当显示。水平调节用于调整信 号的时间轴，通过调节示波器的时间基准和扫描速率来控制波形的水平位置和 宽度。 3. 观察波形 调节好示波器后，可以开始观察波形。示波器屏幕上显示的波形可以是正弦波、方波、脉冲波等不同形式的信号。通过观察波形的峰值、周期、频率等参数， 可以对电路或信号进行分析和判断。

4. 测量信号 示波器不仅可以观察波形，还可以进行一些基本的信号测量。例如，可以通过 示波器的游标功能测量信号的幅度、频率、周期等参数。此外，示波器还可以 进行波形的存储和回放，方便后续的数据分析和处理。 三、实验报告 为了更好地理解示波器的原理和使用方法，我们进行了一次实验。实验的目的 是观察不同频率下的正弦波信号，并学习如何使用示波器进行测量和分析。 实验步骤： 1. 连接电路 首先，我们将信号发生器的输出端口与示波器的输入端口相连，确保信号能够 正确地输入示波器。 2. 调节示波器 根据实验要求，我们调节示波器的增益和偏移量，使得波形在屏幕上适当显示。同时，调节示波器的时间基准和扫描速率，使得波形的时间轴能够清晰可见。3. 生成信号 通过信号发生器生成不同频率的正弦波信号。我们选择了频率为100Hz、 500Hz和1kHz的信号进行实验。 4. 观察波形 将信号输入示波器后，我们观察到屏幕上显示出了相应频率的正弦波信号。通 过调节示波器的垂直和水平调节，我们可以清晰地观察到波形的幅度、周期和 频率。 5. 测量信号

示波器的原理与应用实验报告

示波器的原理与应用实验报告实验报告：示波器的原理与应用 1. 实验目的： 掌握示波器的使用方法，理解其原理，并通过实验探究示波器 在电路实验中的应用。 2. 实验设备： 示波器、信号发生器、万用表、电容、电阻、电感等基本电路 元件。 3. 实验原理： 示波器是一种用于测量电压波形、电流波形和时序等特性的电 子测量仪器。其主要原理为将待测电压信号加于示波器的输入端，通过示波管、偏转板和竖直驱动放大器等元件将电信号转化为可 视的光信号，从而展现电压波形。示波器测量的电压波形主要包 括幅值、频率、相位等参数。

4. 实验步骤： （1）将信号发生器的方波信号连接至示波器的输入端，并设 置合适的频率和幅值。 （2）观察示波器屏幕中显示的方波波形，并根据幅值、频率、相位等参数进行测量。 （3）将电容、电阻、电感等基本电路元件连接至信号发生器 和示波器之间，我们可以通过示波器观察电路中产生的波形，以 及分析其幅值、频率、相位等特性。 5. 实验结果： 我们进行了多组实验，在不同的频率、幅值和相位条件下，观 察并测量了信号发生器输入信号和示波器输出的波形参数，得出 如下结论：

（1）在使用示波器时，应根据被测电信号的特性选择适当的带宽范围和灵敏度。 （2）示波器作为一种常用的电子测量仪器，在电路实验中有着重要的应用价值。 6. 实验思考： 通过本次实验，我们不仅掌握了示波器的使用方法和原理，还深刻认识到示波器在电路实验中的广泛应用价值。同时，我们也发现了示波器的一些局限和缺陷，如不能直接测量电流等特性。这为我们进一步学习和研究电子测量仪器、深入理解电路原理提供了参考和帮助。

示波器的原理和使用实验报告 示波器实验报告

示波器的原理和使用实验报告示波器实验报告【--朋友&聚会祝福语】 不少朋友都不会写示波器实验报告，那么，今天，人才给大家介绍的是示波器实验报告，希望对大家有帮助。 1.了解示波器的基本机构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。 2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 1.示波器都包括几个基本组成部分： 示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。 2.李萨如图形的原理：

如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压，则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。 如果作一个限制光点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与X输入的两正弦信号的频率之比，即fy:fx=nx:ny。 示波器×1，信号发生器×2，信号线×2。 1.基础操作： 了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书，了解每个旋钮的作用。其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。横向旋钮是控制扫描时间的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩，次旋钮为两个，分别控制示波器的两个输入信号。 明确操作步骤及注意事项后，接通示波器电源开关。先找到扫描线并调至清晰。

2.观测李萨如图形： 向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波，“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X-Y”方式(即使两路信号进行合成)。调出不同比值的李萨如图形来，画出草图，并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。绘出所观察到的各种频率比的李萨如图形。 设fx=1000Hz为约定真值，依次求出另一信号发生器的输出频率fy，并与该信号发生器读数值f′y进行比较，一一求出它们的相对误差。 1.两台信号发生器不协调。 2.桌面振动造成的影响。 3.示波器上显示的荧光线较粗，取电压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准。 4.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准，导致周期不准。 5.机器系统存在系统误差。

实验电子示波器的原理和使用实验

实验电子示波器的原理和使用实验实验电子示波器的原理和使用实验 示波器是一种综合性的电信号测试仪器，它能把眼睛看不见的电信号转换成能直接观察的波形，展现于显示屏上。示波器实际上是一种时域测量仪器，用来观察信号随时间的变化关系，可用来测量电信号波形的形状、幅度、频率和相位等。凡是能转化为电信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观察。示波器种类很多，有通用示波器、多踪示波器、数字示波器等。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差，数字示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。因此学习使用示波器在物理实验中具有非常重要的地位。本实验以电子示波器为例介绍示波器的原理和使用。 【实验目的】 1.了解示波器的工作原理，熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 2.学会用示波器观察电信号的波形。 3.通过观察利萨如图形，学会一种测量正弦波信号频率的方法，并加深对互相垂直振动合成理论的理解。 4.研究用辉度调制法测定频率的方法。 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1所示的几个基本组成部分:示波管(又 YX称阴极射线管)、垂直放大电路(放大)、水平放大电路(放大)、扫描信号发生电路(锯齿波发生器)、自检标准信号发生电路(自检信号)、触发同步电路、电源等。

图1 示波器的基本结构简图 1.示波管的工作原理 X一、电子示波管:如图2所示，它是个喇叭状的大电子管，管内包含有电子枪、和Y轴偏转板、荧光屏等三部分。电子枪发射电子束射到荧光屏上，使荧光屏上的荧光物质膜受激发光，显示一个光点，光点的亮度依电子流的速度和密度而变化，受电子枪控制器 控制。在电子束的通道旁装有两对相互垂直的平行板，当它们加有电压时，每对平行板之间就有相应的电场，使电子流受电场力作用而偏转，其中一对能使电子束沿水平方向偏转，称为轴偏转板;另一对平行板能使电子束沿竖直方向偏转，称为轴偏转板。电子束XY 偏转大小(荧光屏上光点移动大小)和偏转板电压大小成正比;当两对偏转板上所加的是随时间变化的电压时，电子束将同时按两种电压变化规律偏转，荧光屏上的光点相应地形成两种运动迭加的图像，这就是示波管的原理。 偏转系统电子枪 X 荧FY K H 光 H FA A Y G G 121X 2屏辅V2助聚聚调焦焦辉 3R RR 12

示波器的原理和使用(仿真实验)

示波器的原理和使用（仿真实验） 示波器是一种多用途的现代测量工具，它可直接观察电信号的波形，也能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。双踪示波器不仅能独立观察两种信号的波形，以便对它们进行对比、分析和研究，还能测量两个信号之间的时间差和相位差。一切可以转化为电压的其他电学量（如电流、电功率、阻抗、位相等）和非电学量（如温度、位移、压强、磁场、频率等）都可以用示波器来进行观测。用示波器研究物理现象与规律已经形成一种物理实验方法——示波法。 [预习提要] 1．示波器由哪几部分组成?弄清楚示波管的结构与作用。 2．示波器是怎样显示波形的?显示完整而稳定波形的条件是什么？ 3．扫描有哪两种形式？弄清它们的意义。 4. “同步”是什么意思？如何使用与同步有关的“电平”旋钮？ 5．电压、频率如何测量? [实验目的] 1. 了解示波器的基本原理和结构； 2. 学习使用试播观察波形和如何用示波器进行相关测量。 [实验原理] 详细原理请参考教材第148页《示波器的原理和使用》及实验指导书相关内容。 [实验内容] 1.校准示波器； 2.直接法测量未知信号电压； 3.利用直接测量法与李萨如图测量法测量未知信号频率； 4.观测两个通道信号的组合。

[仿真实验操作方法] 1.系统的启动 在系统主界面上选择“示波器”并单击，即可进入示波器仿真实验平台，显示平台主窗口——实验室场景（图1）。单击鼠标右键可弹出实验主菜单，用鼠标单击菜单选项，即可进入相应的实验内容（若单击“退出”，则退出示波器实验）。 图1 2.系统主菜单 （1）示波器原理： 单击主菜单上的“示波器原理”，打开示波器原理窗口。在窗口中单击鼠标右键，可弹出示波器触发方式选择菜单，如图2所示。分别选择不同的触发方式将显示示波器的成象原理，选择“退出”将返回示波器实验平台主窗口。 （2）示波器方框图 选择主菜单的“示波器方框图”，弹出示波器方框图窗口，如图3所示。单击鼠标，将返回示波器实验平台主窗口。

示波器的原理和使用实验报告

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 h a U p p ⨯=-， 1)(-⨯=l b f 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

实验一、示波器的原理及使用

电子测量实验 --示波器的原理和应用 学生姓名： 学号： 院（系）： 专业：

示波器的原理和应用 【目的】 1. 了解示波器的主要组成部分，扫描和同步的作用原理，加深对信号合成的理解。 2. 熟练使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），利用李萨如图形测量信号频率。 【重点】 了解示波器的基本结构、工作原理及使用方法。 【难点】 1.熟练掌握示波器各主要旋钮的作用和用法。 2.能使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），且会利用李萨如图形测量信号频率。【预习问题】 1. 示波器的工作原理以及主要组成部分是什么？其主要用途有哪些？ 2. 如何使用示波器观察各种信号特征以及测量信号频率？ 一、实验原理 示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。示波器主要由示波管（见图1））和复杂的电子线路构成。示波器的基本结构见图2。 图1 示波管示意图

1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹 偏转电压U 与偏转位移Y （或X ）成正比关系。如图3所示：y U Y 。 图3偏转电压U 与偏转位移Y 如果只在竖直偏转板（Y 轴）上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化而往复运动，见图4a 。要能够显示波形，必须在水平偏转板（X 轴）上加一扫描电压，见图4b 。 图4a 信号随时间变化的规律 （加在Y 偏转板） 图4b 锯齿波电压（加在X 偏转板） 示波器显示波形实质：见图5，沿Y 轴方向的简谐运动与沿X 轴方向的匀速运动合成的一种合运动。显示稳定波形的条件：扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即T x =nT y （ n=1，2，3…）（见图6） 2.同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍） （1）同步的概念：为了显示如图5所示的稳定图形，只有保证正弦波到I y 点时，锯齿波正好到i 点，从而亮点扫完了一个周期的正弦曲线。由于锯齿波这时马上复原，所以亮点又回到A 点，再次重复这一过程。光点所画的轨迹和第一周期的完全重合，所以在荧光屏上显示出一个稳定的波形，这就是所谓的同步。 由此可知同步的一般条件为： T x = nT y ，n = 1，2，3… 图2 示波器的基本结构简图

示波器的原理和使用实验报告

在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。 1、示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 1．1 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。 1．荧光屏 现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。 当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度

下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。 由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。 2．电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、**阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。**阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。 电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。**次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的**电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电