示波器的使用及实验

1、1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉 示波器面板控制件的作用和使用方法示波器面板控制件的作用和使用方法 2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法 3、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的 频率；能用示波器观察频率；能用示波器观察“拍拍”现象现象 难点：双通道示波器的结构和工作原理难点：双通道示波器的结构和工作原理 重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理 通用双通道示波器通用双通道示

2、波器 （DF4320 20MHz） 同轴电缆同轴电缆 函数信号发生器函数信号发生器 (EE1641D型型) 1、示波器基本结构、示波器基本结构 示波器原理框图示波器原理框图 示波管（示波管（CRT）、电子放大系统、扫描触发系统、电源）、电子放大系统、扫描触发系统、电源 A1：第一阳极：第一阳极 G：控制栅极：控制栅极 K：阴极：阴极 F：灯丝：灯丝 G：对应亮度旋钮：对应亮度旋钮 A2：第二阳极：第二阳极 K G A1 A2共同完成聚焦共同完成聚焦 X：水平：水平 偏转板偏转板 Y：竖直偏转板：竖直偏转板 荧光屏荧光屏 电子枪、偏转系统、荧光屏电子枪、偏转系统、荧光屏 竖直放大器、水平放大器竖

3、直放大器、水平放大器 扫描发生器、触发电路扫描发生器、触发电路 作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移； 对较弱的被测信号进行放大对较弱的被测信号进行放大 扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫 描信号描信号 触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（AUTO) 方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于 AC/DC触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励触发方

4、式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励 才能产生扫描信号。一般对应：才能产生扫描信号。一般对应： 内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求内触发方式时，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外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生 只在竖直偏转板上只在竖直偏转板上 加正弦电压的情形加正弦电压的情形 只在水平偏只在水平偏 转板上加一转板上加一 锯齿波电压锯齿波电压 的情形的情形 示波器显示正弦波原理图示波器显示正弦波原理图 波形显示原理演示波形显示原理演示 2、示波器面板控制件的作用简介、示波器面板控制件的作用简介 亮度：轨迹亮度：轨迹 亮度调

5、节亮度调节 电源开关电源开关电源指示灯电源指示灯 聚焦：轨迹聚焦：轨迹 清晰度调节清晰度调节 荧光屏荧光屏 校准信号校准信号 CH1或或CH2：被测信号输入端口：被测信号输入端口 注意双通道 被测信号耦合方式被测信号耦合方式 AC：交流输入：交流输入 DC： 直流输入直流输入 GND： 输入零信号输入零信号 垂直位移垂直位移 水平位移水平位移 被测信号输入被测信号输入 ALT：两个通道：两个通道 交替显示交替显示 通道工作方式选择通道工作方式选择 CH1或或CH2：1 或或2单独显示单独显示 CHOP：两个通：两个通 道断续显示道断续显示 ADD：显示两个：显示两个 通道信号幅度的通道信号幅度

6、的 代数和或差代数和或差 通道通道2极极 性转换性转换 电压衰减及扫描速率电压衰减及扫描速率 VOLTS/DIV： 调节垂直偏转调节垂直偏转 灵敏度，指示灵敏度，指示 垂直方向每格垂直方向每格 的偏转电压值的偏转电压值 VIRIABLE：连续调：连续调 节垂直偏转灵敏度节垂直偏转灵敏度 SEC/DIV：调节扫描：调节扫描 速率，指示水平方向速率，指示水平方向 每格的扫描时间每格的扫描时间 X-Y工作方式：工作方式：CH1 输入输入x轴信号轴信号 VIRIABLE PLEE5： 连续调节扫连续调节扫 描速率描速率 扫描方式选择扫描方式选择 自动（自动（AUTO)：扫：扫 描发生器自动工作描发生器

7、自动工作 常态（常态（NORM)单次（单次（SINGLE) 被触发或准被触发或准 备指示灯备指示灯 电平（电平（LEVEL）：）： 调节被测信号在某调节被测信号在某 一电平触发扫描一电平触发扫描 触发方触发方式选择式选择选择触发源信号选择触发源信号 内：内：CH1 CH2 外：外：LINE EXT 触发极性选择：触发极性选择： 选择上升或下降选择上升或下降 沿触发扫描沿触发扫描 接地接地 外触发输入外触发输入 CH1或或CH2选择：选择： “交替交替”或或“断续断续” 工作方式时，选择工作方式时，选择 频率低的通道触发频率低的通道触发 单踪显示时，任选单踪显示时，任选 其一，触发信号均其一，触

8、发信号均 来自于被显示通道来自于被显示通道 选择触发信号选择触发信号 耦合方式：耦合方式： AC/DC TV 30：CH1输出 31：电源插座 32：电源设置 33：保险丝座 3、函数信号发生器简介、函数信号发生器简介 本实验所用函数信号发生器可以输出频率在本实验所用函数信号发生器可以输出频率在0.2Hz-2MHz 的正弦波、三角波、方波信号。的正弦波、三角波、方波信号。 面板主要控制件的作用：面板主要控制件的作用： 电源开关电源开关 频率显示频率显示幅度显示幅度显示波形选择波形选择 频率范频率范 围选择围选择 频率微调频率微调 幅度衰减幅度衰减幅度微调幅度微调 函数信函数信 号输出号输出 A

9、C常态常态 触发耦合方式触发耦合方式 （COUPL ING） 顺时针旋足顺时针旋足微调（微调（VIRIABLE） CH1 触发源触发源 （TRIGGER SOURCE） 0.1V(X) 电压衰减电压衰减 （VOLTS/DIV） 0.5ms扫描速率（扫描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE） 触发极性（触发极性（SLOPE）居中居中 位移（三只）位移（三只） （POSITION） 自动自动 扫描方式扫描方式 （SWEEP MODE） 居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ） DC输入耦合输入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV） 作用位置作用位置控制件名称控制件名称作用位置作

10、用位置控制件名称控制件名称 4、测量前示波器面板控件的位置、测量前示波器面板控件的位置 注意：测量时对控件进行适当的调节注意：测量时对控件进行适当的调节 1、观察波形、观察波形 打开信号发生器电打开信号发生器电 源开关，将其输出源开关，将其输出 接接CH1。调节信号。调节信号 发生器的输出频率发生器的输出频率 和电压，调节示波和电压，调节示波 器器CH1通道偏转因通道偏转因 数、扫描速率、电数、扫描速率、电 平等，使示波器显平等，使示波器显 示稳定的波形。观示稳定的波形。观 察并画出示波器上察并画出示波器上 的波形。的波形。 2、测量正弦信号电压与周期、测量正弦信号电压与周期 调好信号发生器的

11、输出信号，选择示波器调好信号发生器的输出信号，选择示波器CH1通道合通道合 适的偏转因数、选择合适的扫描速率值，使屏上刻度范围适的偏转因数、选择合适的扫描速率值，使屏上刻度范围 内出现完整波形，将实验数据记录入下表内出现完整波形，将实验数据记录入下表 信号发生器信号发生器示波器示波器 频率频率 （HzHz） 电压示数电压示数 （V V） 偏转因数偏转因数 (V/(V/格格) ) Y ( (格格) ) 扫描速率扫描速率 （s/s/格）格） X ( (格格) ) 例例: 幅度测量读数幅度测量读数 偏转因数：偏转因数：1V/格；格； 测量原理测量原理 YU pp 偏转因数偏转因数 XT 时基因数时基

12、因数 周期测量读数周期测量读数 扫描时因数：扫描时因数：1ms； 峰峰值垂直距离：峰峰值垂直距离：4.02格格 一个波长的水平距离：一个波长的水平距离：5.10/31.70格格 将信号分别输入将信号分别输入CH1和和CH2通道，扫描速率旋钮置通道，扫描速率旋钮置X-Y （逆时针到底），调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图（逆时针到底），调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图 形不超出荧光屏视场，观察李萨如图形不超出荧光屏视场，观察李萨如图 3、测量信号的频率、测量信号的频率 两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率fx与与fy 成简单的成简单的 整数比，合成的轨迹

13、是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图 测量原理测量原理 y x y x f n n f 调出调出 =1:1、1:2、2:3、3:4的李萨如图形，的李萨如图形， 在下表中描下李萨如图形并记下相应在下表中描下李萨如图形并记下相应CH2通道信号的频率通道信号的频率fy yxxy nnff: nx2，ny3 nx3，ny4 nx：ny1:11:11:21:22:32:33:43:4 李萨如图形李萨如图形 nx ny fy(Hz) fx(Hz)（待测）（待测） )4, 3, 2, 1( if n n f yi xi yi xi 4、观察、观察“拍拍”现象

14、现象 两个同方向的谐振动合成时，若其频率两个同方向的谐振动合成时，若其频率f1与与f2 的差值远小的差值远小 于于f1、f2，合成振动的振幅随时间缓慢的呈周期性变化，这种，合成振动的振幅随时间缓慢的呈周期性变化，这种 现象称为现象称为“拍拍” “拍拍”频：频： 321 fff 垂直方式选垂直方式选ADD，通道，通道2极性选极性选NORM，扫描速率调到，扫描速率调到 合适值，调可调标准信号源信号频率，使屏上出现稳定的合适值，调可调标准信号源信号频率，使屏上出现稳定的 “拍拍”波形，观察波形，观察 “拍拍”现象。现象。 测信号电压和周期时，一定要将电压衰减旋纽的微调和测信号电压和周期时，一定要将电

15、压衰减旋纽的微调和 扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）。扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）。 示波器面板控制件的作用简介示波器面板控制件的作用简介 亮度：轨迹亮度：轨迹 亮度调节亮度调节 电源开关电源开关电源指示灯电源指示灯 聚焦：轨迹聚焦：轨迹 清晰度调节清晰度调节 荧光屏荧光屏 校准信号校准信号 CH1或或CH2：被测信号输入端口：被测信号输入端口 注意双通道 被测信号耦合方式被测信号耦合方式 AC：交流输入：交流输入 DC： 直流输入直流输入 GND： 输入零信号输入零信号 垂直位移垂直位移 水平位移水平位移 被测信号输入被测信号输入 ALT：两个通道：两个通道 交替显示交替

16、显示 通道工作方式选择通道工作方式选择 CH1或或CH2：1 或或2单独显示单独显示 CHOP：两个通：两个通 道断续显示道断续显示 ADD：显示两个：显示两个 通道信号幅度的通道信号幅度的 代数和或差代数和或差 通道通道2极极 性转换性转换 电压衰减及扫描速率电压衰减及扫描速率 VOLTS/DIV： 调节垂直偏转调节垂直偏转 灵敏度，指示灵敏度，指示 垂直方向每格垂直方向每格 的偏转电压值的偏转电压值 VIRIABLE：连续调：连续调 节垂直偏转灵敏度节垂直偏转灵敏度 SEC/DIV：调节扫描：调节扫描 速率，指示水平方向速率，指示水平方向 每格的扫描时间每格的扫描时间 X-Y工作方式：工作

17、方式：CH1 输入输入x轴信号轴信号 VIRIABLE PLEE5： 连续调节扫连续调节扫 描速率描速率 扫描方式选择扫描方式选择 自动（自动（AUTO)：扫：扫 描发生器自动工作描发生器自动工作 常态（常态（NORM)单次（单次（SINGLE) 被触发或准被触发或准 备指示灯备指示灯 电平（电平（LEVEL）：）： 调节被测信号在某调节被测信号在某 一电平触发扫描一电平触发扫描 触发方触发方式选择式选择选择触发源信号选择触发源信号 内：内：CH1 CH2 外：外：LINE EXT 触发极性选择：触发极性选择： 选择上升或下降选择上升或下降 沿触发扫描沿触发扫描 接地接地 外触发输入外触发输入

18、 CH1或或CH2选择：选择： “交替交替”或或“断续断续” 工作方式时，选择工作方式时，选择 频率低的通道触发频率低的通道触发 单踪显示时，任选单踪显示时，任选 其一，触发信号均其一，触发信号均 来自于被显示通道来自于被显示通道 选择触发信号选择触发信号 耦合方式：耦合方式： AC/DC TV AC常态常态 触发耦合方式触发耦合方式 （COUPL ING） 顺时针旋足顺时针旋足微调（微调（VIRIABLE） CH1 触发源触发源 （TRIGGER SOURCE） 0.1V(X) 电压衰减电压衰减 （VOLTS/DIV） 0.5ms扫描速率（扫描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（

19、MODE） 触发极性（触发极性（SLOPE）居中居中 位移（三只）位移（三只） （POSITION） 自动自动 扫描方式扫描方式 （SWEEP MODE） 居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ） DC输入耦合输入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV） 作用位置作用位置控制件名称控制件名称作用位置作用位置控制件名称控制件名称 测量前示波器面板控件的位置测量前示波器面板控件的位置 注意：测量时对控件进行适当的调节注意：测量时对控件进行适当的调节 垂直位移垂直位移 水平位移水平位移 电压衰减及扫描速率电压衰减及扫描速率 VOLTS/DIV： 调节垂直偏转调节垂直偏转 灵敏度，指示灵敏度，指示 垂直

20、方向每格垂直方向每格 的偏转电压值的偏转电压值 VIRIABLE：连续调：连续调 节垂直偏转灵敏度节垂直偏转灵敏度 SEC/DIV：调节扫描：调节扫描 速率，指示水平方向速率，指示水平方向 每格的扫描时间每格的扫描时间 X-Y工作方式：工作方式：CH1 输入输入x轴信号轴信号 VIRIABLE PLEE5： 连续调节扫连续调节扫 描速率描速率 垂直灵敏度和水平扫描速率垂直灵敏度和水平扫描速率 垂直灵敏度选择开关垂直灵敏度选择开关又称又称Y Y轴灵敏度步进开关，轴灵敏度步进开关， 简称简称V/divV/div，它的作用是步进式调节屏幕上信号波，它的作用是步进式调节屏幕上信号波 形的幅度。形的幅度

21、。 垂直灵敏度微调旋钮垂直灵敏度微调旋钮的作用是连续调节屏幕上的作用是连续调节屏幕上 信号波形的幅度。信号波形的幅度。 水平扫描速率选择开关水平扫描速率选择开关又称又称X X轴扫描速率步进开轴扫描速率步进开 关，简称关，简称t/divt/div开关，它的作用是步进式调节屏幕开关，它的作用是步进式调节屏幕 上信号波形在水平方向的宽度。上信号波形在水平方向的宽度。 水平扫描速度微调旋钮水平扫描速度微调旋钮的作用是连续调节屏的作用是连续调节屏 幕上信号波形在水平方向的宽度。幕上信号波形在水平方向的宽度。 示波器面板控制件的作用简介示波器面板控制件的作用简介 亮度：轨迹亮度：轨迹 亮度调节亮度调节 电

22、压衰减及扫描速率电压衰减及扫描速率 VOLTS/DIV： 调节垂直偏转调节垂直偏转 灵敏度，指示灵敏度，指示 垂直方向每格垂直方向每格 的偏转电压值的偏转电压值 VIRIABLE：连续调：连续调 节垂直偏转灵敏度节垂直偏转灵敏度 SEC/DIV：调节扫描：调节扫描 速率，指示水平方向速率，指示水平方向 每格的扫描时间每格的扫描时间 X-Y工作方式：工作方式：CH1 输入输入x轴信号轴信号 VIRIABLE PLEE5： 连续调节扫连续调节扫 描速率描速率 示波器的应用示波器的应用 示波器是时域测量仪器，可以用来观测信号波形，示波器是时域测量仪器，可以用来观测信号波形， 测量测量电压、频率、相位

23、、时间、调制系数电压、频率、相位、时间、调制系数等物理等物理 量。量。 （一）测量电压（一）测量电压 （1 1）测量原理）测量原理 PPyy VhDk 被测交流电压值（峰被测交流电压值（峰- -峰值）峰值） 波峰和波谷波峰和波谷 的高度的高度 垂直灵敏度垂直灵敏度 探头衰减系数探头衰减系数 1 1、测量交流电压、测量交流电压 测量交流电压测量交流电压 （2 2）测量方法）测量方法 垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位 置；接入待测信号；置；接入待测信号；输入耦合开关置于输入耦合开关置于 “ACAC” ；调节扫描速度使波形稳定显示；调节扫描速度使波形稳定显示； 调节垂

24、直灵敏度开关；读出被测交流电调节垂直灵敏度开关；读出被测交流电 压波峰和波谷的高度；计算被测交流电压波峰和波谷的高度；计算被测交流电 压的峰压的峰- -峰值。峰值。 用示波器测量交流电压用示波器测量交流电压 例例 示波器正弦电压如图所示，示波器正弦电压如图所示，h=8cmh=8cm、V/cmV/cm、 若若K=1K=1：1 1，求被测正弦信号的峰，求被测正弦信号的峰- -峰值和有效峰值和有效 值。值。 0.5 1 2 5 10 250 100 50 25 5 VmV V/div 零 电 平 线 显 示 波 形 （ 交 流 电 压 ）8 1 1 8V P Py Vh D k 8 2.3 2 2

25、2 2 2 PP P VV V V （一）测量电压（一）测量电压 （1 1）测量原理）测量原理 利用被测电压在屏幕上呈现的直线利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基线（零偏离时间基线（零 电平线）的高度电平线）的高度与被测电压的大小成正比的关系进行与被测电压的大小成正比的关系进行 的。的。 DCy VhDk V VDC DC为被测直流电压值， 为被测直流电压值，h h为被测直流信号线的电压偏为被测直流信号线的电压偏 离零电平线的高度；离零电平线的高度； D Dy y 为示波器的垂直灵敏度， 为示波器的垂直灵敏度， k k 为探头衰减系数。为探头衰减系数。 2 2、测量直流电压、测量直流电压

26、（2 2）测量方法）测量方法 1 1）将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置（）将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置（CALCAL）。）。 2 2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。）将待测信号送至示波器的垂直输入端。 3 3）确定零电平线。）确定零电平线。 4 4）将示波器的输入耦合开关拨向）将示波器的输入耦合开关拨向“DCDC”档，确定直档，确定直 流电压的极性。流电压的极性。 5 5）读出被测直流电压偏离零电平线的距离）读出被测直流电压偏离零电平线的距离h h。 6 6）计算被测直流电压值。）计算被测直流电压值。 2 2、测量直流电压、测量直流电压 用示波器测量直流电压用示

27、波器测量直流电压 例例 示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意 图如图所示，图如图所示，h h=4cm=4cm、V/cmV/cm、若、若k k=10=10：1 1， 求被测直流电压值。求被测直流电压值。 40.5 1020 DCy VhDk (V) 0.5 1 2 5 10 250 100 50 25 5 VmV V/div 零电平线 显示波形 （直流电压） （一）测量电压（一）测量电压 3 3、测量含有直流成分的交流信号、测量含有直流成分的交流信号 u(t) A B 0t 图320含有直流成分的正弦交流信号波形 左图为左图为含有直流成含有直流成 分的正弦交流

28、电压分的正弦交流电压 波形波形，在测量时，在测量时， 既要测出直流成分既要测出直流成分 的大小，又要测出的大小，又要测出 交流电压的大小交流电压的大小 （振幅值）。（振幅值）。 测量含有直流成分的交流信号测量含有直流成分的交流信号 测量步骤如下：测量步骤如下： 按照交流电压的上述测量方法进行测量，振幅按照交流电压的上述测量方法进行测量，振幅 值值U Um=m=U Up-p/2p-p/2。 1 1）、测量交流电压振幅值）、测量交流电压振幅值 测量含有直流成分的交流信号测量含有直流成分的交流信号 测量步骤如下：测量步骤如下： 首先首先选用选用ACAC耦合方式耦合方式，调整有关旋钮得到正弦电压，调整

29、有关旋钮得到正弦电压 的稳定波形，的稳定波形，选正弦波形的正峰点（或负峰点）作为选正弦波形的正峰点（或负峰点）作为 零电平的假定位置。零电平的假定位置。 2 2）、测量直流成分的大小）、测量直流成分的大小 然后保持偏转因数然后保持偏转因数S S及其微调旋钮不变，及其微调旋钮不变，选用选用DCDC耦耦 合方式得到发生跳变的波形，由此合方式得到发生跳变的波形，由此确定出正峰点（或确定出正峰点（或 负峰点）的跳变距离（设为负峰点）的跳变距离（设为H H），直流成分的大小等），直流成分的大小等 于于H H与与S S的乘积。的乘积。 （二）用示波器测量时间（二）用示波器测量时间 1 1、测量周期、测量周

30、期 （1 1）测量原理）测量原理 被测交流信号的周期被测交流信号的周期: : / xx TxDk x x为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距 离；离； Dx Dx 为示波器的扫描速度；为示波器的扫描速度；KxKx为为X X轴扩展倍率。轴扩展倍率。 周期的倒数即为频率。周期的倒数即为频率。 用示波器测量时间用示波器测量时间 例例 荧光屏上的波形如图所示，信号一周期荧光屏上的波形如图所示，信号一周期7cm7cm，扫，扫 描速度开关置于描速度开关置于“10ms/cm10ms/cm”位置，扫描扩展置于位置，扫描扩展置于 “拉出拉出1010”位置，

31、求被测信号的周期。位置，求被测信号的周期。 0.2 0.5 1 2 10 10010 1 100 50 S ms t/div 5 5 ns x （三）用示波器测量相位差（三）用示波器测量相位差 将欲测量的两个信号将欲测量的两个信号A A和和B B分别接到示波器的两个分别接到示波器的两个 输入通道。输入通道。 利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平 方向上所占的长度。方向上所占的长度。 再测量两波形上对应点之间的水平距离再测量两波形上对应点之间的水平距离x x，则两信，则两信 号的相位差为号的相位差为 o 360 T x x 用示波器测量相位差实例用

32、示波器测量相位差实例 A B C u1(t) u2(t) 直线扫描法测量相位差图直线扫描法测量相位差图 测出测出ABAB、ACAC长度，计算相位差：长度，计算相位差： 360 AC AB 式中，式中，ABAB、ACAC的单位为的单位为“cmcm” 或或“divdiv”；为两个信号为两个信号 的相位差，单位为度的相位差，单位为度“”。 （四）用示波器测量频率（四）用示波器测量频率 1 1、周期法、周期法 周期法测量时，周期法测量时，根据周期、频率之间的关系根据周期、频率之间的关系，首先测量，首先测量 出周期，然后再换算出被测信号的频率。为了减小测量误差，出周期，然后再换算出被测信号的频率。为了减

33、小测量误差， 可采用多个周期测量求平均的方法测量周期。可采用多个周期测量求平均的方法测量周期。 2 2、李沙育图形法、李沙育图形法 李沙育图形法测量频率时，李沙育图形法测量频率时，示波器工作于示波器工作于X-YX-Y方式下方式下，频，频 率已知的信号与频率未知的信号加到示波器的两个输入端，率已知的信号与频率未知的信号加到示波器的两个输入端， 调节已知信号的频率，使荧光屏上得到李沙育图形，由此可调节已知信号的频率，使荧光屏上得到李沙育图形，由此可 测出被测信号的频率。测出被测信号的频率。 用示波器测量频率周期法实例用示波器测量频率周期法实例 1 1、周期法、周期法 实例波形图实例波形图 AB 例

34、例 已知示波器时基因数为已知示波器时基因数为2ms/div2ms/div，扫速扩展，扫速扩展 为为1010，求图，求图4-264-26所示的被测信号的频率是多少？所示的被测信号的频率是多少？ ms8 . 0 104 ms/div2div16 4 x K LD T f=1/T=1/0.8ms=1.25kHz 被测信号周期为：被测信号周期为： 被测信号频率为：被测信号频率为： 用示波器测量频率李沙育图形用示波器测量频率李沙育图形 法法2 2、李沙育图形法、李沙育图形法 示波器工作于示波器工作于X-YX-Y方式时，方式时，X X、Y Y两信号对电子束的作两信号对电子束的作 用时间总是相等的，而且用时

35、间总是相等的，而且X X、Y Y信号分别确定的是电子束水信号分别确定的是电子束水 平、垂直方向的位移，所以信号频率越高，波形经过垂直平、垂直方向的位移，所以信号频率越高，波形经过垂直 线、水平线的次数越多（如正弦波每个周期经过两次），线、水平线的次数越多（如正弦波每个周期经过两次）， 即垂直线、水平线与李沙育图形的交点数分别与即垂直线、水平线与李沙育图形的交点数分别与X X、Y Y信号信号 频率成正比。因此，李沙育图形存在关系：频率成正比。因此，李沙育图形存在关系： V H x y N N f f 测量频率李沙育图形法实例测量频率李沙育图形法实例 解：分别在李沙育图形上画出垂直线和水平线，则解

36、：分别在李沙育图形上画出垂直线和水平线，则N NH=2H=2、N NV=6V=6， 或或N NH=1H=1、N NV=3V=3。注意必须在交点数最多的位置画线。由式。注意必须在交点数最多的位置画线。由式 （4-74-7）得：）得： 如图所示的李沙育图形，已知如图所示的李沙育图形，已知X X信号频率为信号频率为6MHz6MHz，问，问 Y Y信号的频率是多少？信号的频率是多少？ 李沙育图形李沙育图形 2MHz 6 2 MHz6 V H xy N N ff 当示波器用于显示被测信号波形时，当示波器用于显示被测信号波形时，X X放大器的放大器的 输入信号是扫描电压。输入信号是扫描电压。 当示波器工作

37、在当示波器工作在“X-YX-Y”方式时，方式时，输入信号是外加的输入信号是外加的 X X信号。信号。 AC常态常态 触发耦合方式触发耦合方式 （COUPL ING） 顺时针旋足顺时针旋足微调（微调（VIRIABLE） CH1 触发源触发源 （TRIGGER SOURCE） 0.1V(X) 电压衰减电压衰减 （VOLTS/DIV） 0.5ms扫描速率（扫描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（垂直方式（MODE） 触发极性（触发极性（SLOPE）居中居中 位移（三只）位移（三只） （POSITION） 自动自动 扫描方式扫描方式 （SWEEP MODE） 居中居中聚焦（聚焦（FOCUS ） DC

38、输入耦合输入耦合居中居中亮度（亮度（INTENSITV） 作用位置作用位置控制件名称控制件名称作用位置作用位置控制件名称控制件名称 测量前示波器面板控件的位置测量前示波器面板控件的位置 注意：测量时对控件进行适当的调节注意：测量时对控件进行适当的调节 （四）示波器的校准（四）示波器的校准 示波器上有内部校准源，产生频率示波器上有内部校准源，产生频率1KHz1KHz，峰峰值，峰峰值 0.5V0.5V的方波。面板上有两个校准端口，一个是校准的方波。面板上有两个校准端口，一个是校准 信号输出，一个是地。校准时，探头接校准端口，信号输出，一个是地。校准时，探头接校准端口， 并且把地相连，按并且把地相连

39、，按autoscaleautoscale，看方波是否准确平，看方波是否准确平 滑。测试前要校准一下，这样可以提高测试结果的滑。测试前要校准一下，这样可以提高测试结果的 精确度。精确度。 (五）通用示波器的面板控制件五）通用示波器的面板控制件 （1 1）CHCH1 1（X X）通道）通道1 1：垂直输入端。：垂直输入端。 （2 2）CHCH2 2（Y Y）通道）通道2 2：垂直输入端。：垂直输入端。 （3 3）VOLTS/DIVVOLTS/DIV输入衰减器。输入衰减器。 （4 4）VERT MODEVERT MODE：垂直方式选择开关。：垂直方式选择开关。 （5 5）SOURCESOURCE触发

40、源选择开关。触发源选择开关。 （6 6）COUPLINGCOUPLING触发信号耦合方式开关。触发信号耦合方式开关。 （7 7）TIME/DIVTIME/DIV扫描时间选择开关。扫描时间选择开关。 (五）通用示波器的面板控制件五）通用示波器的面板控制件 （8 8）SWEEP MODESWEEP MODE扫描方式选择开关。扫描方式选择开关。 （9 9）EXT TRIGEXT TRIG和和EXT HOREXT HOR外触发和外水平外触发和外水平 共用输入端。共用输入端。 （1010）LEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFF触发电平和释抑时触发电平和释抑时 间双重控制旋钮。间双重控制

41、旋钮。 （1111）X-YX-Y方式。方式。 问题及解决 问题1及解决 问题2及解决 问题3及解决 问题4及解决 问题5及解决 问题6及解决 波和波形 随时间变化的模式称为波，声 波、脑电波、海浪、电压波形 都是波 波形能够揭示信号的许多特性 当看到波形的高度变化，则表示 电压值在变化 当看到的是平坦的水平线，则表 示在一段时间内，信号没有变化。 平直斜线表示线性变化，电压以 恒定的斜率上升或下降。 波形中的尖角指示的是突然的变 更 波的类型 大多数波都属于如 下类型： 正弦波正弦波 方波和矩形波方波和矩形波 三角波和锯齿波三角波和锯齿波 阶跃波和脉冲波阶跃波和脉冲波 噪声波噪声波 复杂波复杂

42、波 还有很多波是上述 波形的组合 常见波形参数 频率和周期频率和周期 幅度与相位幅度与相位 波的常见参数 周期周期 频率频率 峰峰- -峰值峰值 平均值平均值 周期均值周期均值 均方根值均方根值 周期均方值周期均方值 上升时间上升时间 下降时间下降时间 相位差相位差 什么是示波器 示波器是形象地显示信号随时间变化波形地仪 器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测 量仪器的基本种类。 示波器的用途： 电压表，电流表，功率计 频率计，相位计 脉冲特性，阻尼振荡 示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁 示波器的组成 水平系统水平系统 垂直系统垂直系统 扫描系统扫描系统 触发系统

43、触发系统 显示系统显示系统 示波器的类型 模拟示波器 模拟数字混合示波器 数字示波器 数字荧光示波器 取样示波器 示波器的刻度 刻度格线刻度格线 垂直刻度垂直刻度 水平刻度水平刻度 触发电平触发电平 TDS1002示波器的基本介绍示波器的基本介绍 一般功能介绍 示波器的功能 基本操作 一般功能 上下文相关帮助系统 黑白LCD显示 可选的20MHz带宽限制 自动设置菜单 探头检查向导 光标带有读数 触发频率读数 11种自动测量 波形平均和峰值检测 双时基 每个通道2500点记录长度 数学快速傅立叶变换（FFT） 脉冲宽度出发能力 带可选行触发的视频触发能 力 外部触发 设置和波形储存 变量持续显

44、示 可选通信扩充模块 十种用户可自选语言的用户 界面 TDS1002数字存储示波器具有双通道双通道，60M带宽， 1.0GS/s的取样速率，采用黑白黑白显示屏。 示波器不同功能及其彼此关系的模块图 TDS1002示波器前面板示意图 显示屏幕说明 1. 显示图标表示采集模式。 2. 触发状态显示如下。 3. 使用标记显示水平触发位 置。旋转“水平位置”旋 钮调整标记位置。 4. 用读数显示中心刻度线的 时间，触发时间为零。 5. 使用标记显示“边沿”脉 冲宽度触发电平，或选定 的视频线或场。 6. 使用屏幕标记表明显示波 形的接地参考点。如果没 有标记，不会显示通道。 7. 箭头图标表示波形是反

45、相 的。 8. 以读数显示通道的垂直刻 度系数。 9. Bw图标表示通道是带宽限 制的。 10. 以读数显示主时基设置。 11. 如果使用窗口时基，以 读数显示窗口时基设置。 12. 以读数显示触发使用的 触发源。 13. 显示区域中将暂时显示 “帮助向导”信息。 14. 采用图标显示以下选定 的触发类型： 15. 用读数表示“边沿”脉 冲宽度触发电平。 16. 显示区显示有用信息； 有些信息仅显示三秒钟。 如果调出某个储存的波 形，读数就显示基准波 形 的 信 息 ， 如 R e f A 1.00V 500s。 菜单系统 按下前面板按钮，示波器将在显示屏的右侧显示相 应的菜单。选择菜单时，按

46、下显示屏右侧所对应的未标 记选项按钮。 菜单显示的四种方式： 菜单和控制按钮 保存保存/调出：调出：显示设置和波形的“保存/调出菜单”。 测量：测量：显示“动测量菜单”。 采集：采集：显示“采集菜单” 显示：显示：显示“显示菜单”。 光标：光标：当显示“光标菜单”并且光标被激活时， “垂直位置”控制方式可以调整光标的位置。离开 “光标菜单”后，光标保持显示（除非“类型”选 项设置为“关闭”），但不可调整。 菜单和控制按钮 辅助功能：辅助功能：显示“辅助功能菜单”。 帮助：帮助：显示“帮助菜单”。 默认设置：默认设置：调出厂家设置。 自动设置：自动设置：自动设置示波器控制状态，以产生适用 于输出信