大学物理,示波器的原理及应用ppt课件

1、1、了解通用双通道示波器的构造和任务原理，熟习、了解通用双通道示波器的构造和任务原理，熟习 示波器面板控制件的作用和运用方法示波器面板控制件的作用和运用方法 2、掌握用示波器察看波形、丈量电压和频率的方法、掌握用示波器察看波形、丈量电压和频率的方法 3、掌握察看李萨如图形的方法，并能丈量未知信号的、掌握察看李萨如图形的方法，并能丈量未知信号的 频率；能用示波器察看频率；能用示波器察看“拍景象拍景象 难点：双通道示波器的构造和任务原理难点：双通道示波器的构造和任务原理 重点：示波器面板控制件的作用和运用方法、丈量原理重点：示波器面板控制件的作用和运用方法、丈量原理 通用双通道示波器通用双通道示波

2、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、示波器根本构造、示波器根本构造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：程度：程度偏转板偏转板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、程度放大器竖直放大器、程度放大器扫描发生器、触发电路扫描发生

3、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展放大对较弱的被测信号进展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：构成触发信号。示波器任务在自动触发电路作用：构成触发信号。示波器任务在自动AUTO)方式时，扫描发生器一直有扫描信号输出；当示波器处于方式时，扫描发生器一直有扫描信号输出；当示波器处于AC/DC触发方式任务时，扫描发生器必需有触发信号的鼓励触发方式任务时，扫描发生器必需有触发信号的鼓励才干产生扫描信号。普通对

4、应：才干产生扫描信号。普通对应：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程度偏只在程度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：轨迹亮度调理亮度调理电源开关电源开关电源指示灯电源指示灯聚焦：轨迹聚焦：轨迹明晰度调理明晰度调理荧光屏

5、荧光屏 校准信号校准信号CH1或或CH2：被测信号输入端口：被测信号输入端口留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程度位移程度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任务方式选择通道任务方式选择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：调理垂直偏转调理垂直偏转灵敏度，指示

6、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：延续调：延续调理垂直偏转灵敏度理垂直偏转灵敏度SEC/DIV：调理扫描：调理扫描速率，指示程度方向速率，指示程度方向每格的扫描时间每格的扫描时间X-Y任务方式：任务方式：CH1输入输入x轴信号轴信号VIRIABLE PLEE5：延续调理扫延续调理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：扫描发生器自开任务描发生器自开任务常态常态NORM)单次单次SINGLE)被触发或预被触发或预备指示灯备指示灯电平电平LEVEL：调理被测信号在某调理被测信号在某一电平触发扫描一电平触发扫描触发方式选择触发方式选择

7、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：“交替或交替或“断续断续任务方式时，选任务方式时，选择频率低的通道触择频率低的通道触发发单踪显示时，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 TV30：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

8、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VIRIABLECH1触发源触发源TRIGGER SOURCE0.1V(X)电压衰减电压衰减VOLTS/DIV0.5ms扫描速率扫描速率SEC/DIVCH1垂直方式垂直方式MODE触发极性触发极性SLOPE居中居

9、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称号控制件称号作用位置作用位置控制件称号控制件称号4、丈量前示波器面板控件的位置、丈量前示波器面板控件的位置留意：丈量时对控件进展适当的调理留意：丈量时对控件进展适当的调理1、察看波形、察看波形翻开信号发生器电翻开信号发生器电源开关，将其输出源开关，将其输出接接CH1。调理信号。调理信号发生器的输出频率发生器的输出频率和电压，调理示波和电压，调理示波器器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

10、，使示波器显平等，使示波器显示稳定的波形。察示稳定的波形。察看并画出示波器上看并画出示波器上的波形。的波形。2、丈量正弦信号电压与周期、丈量正弦信号电压与周期 调好信号发生器的输出信号，选择示波器调好信号发生器的输出信号，选择示波器CH1通道适通道适宜的偏转因数、选择适宜的扫描速率值，使屏上刻度范围宜的偏转因数、选择适宜的扫描速率值，使屏上刻度范围内出现完好波形，将实验数据记录入下表内出现完好波形，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

11、格) )例例: 幅度丈量读数幅度丈量读数偏转因数：偏转因数：1V/格；格；丈量原理丈量原理YUpp偏转因数偏转因数 XT时基因数时基因数周期丈量读数周期丈量读数扫描时因数：扫描时因数：1ms；峰峰值垂直间隔：峰峰值垂直间隔：4.02格格一个波长的程度间隔：一个波长的程度间隔：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逆时针究竟，调理信号幅度或改动通道偏转因数，使图逆时针究竟，调理信号幅度或改动通道偏转因数，使图形不超出荧光屏视场，察看李萨如图形不超出荧光屏视场，察看李萨如图 3、丈量信号的频率、丈量信号的频率 两个相互垂

12、直的谐振动合成时，假设其频率两个相互垂直的谐振动合成时，假设其频率fx与与fy 成简成简单的整数比，合成的轨迹是封锁的稳定几何图形，称为李萨单的整数比，合成的轨迹是封锁的稳定几何图形，称为李萨如图如图 丈量原理丈量原理yxyxfnnf 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 yxxynnff:nx2，ny3nx3，ny4nx：ny1:11:11:21:22:32:33:43:4李萨如图形李萨如图形nxnyfy(Hz)fx(Hz)（待测）（待测）)4, 3, 2,

13、 1( ifnnfyixiyixi4、察看、察看“拍景象拍景象 两个同方向的谐振动合成时，假设其频率两个同方向的谐振动合成时，假设其频率f1与与f2 的差值的差值远小于远小于f1、f2，合成振动的振幅随时间缓慢的呈周期性变化，合成振动的振幅随时间缓慢的呈周期性变化，这种景象称为这种景象称为“拍拍 “拍频：拍频： 321fff 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，扫描速率调到适宜值，调可调规范信号源信号频率，使屏上出现稳定的适宜值，调可调规范信号源信号频率，使屏上出现稳定的“拍波形，察看拍波形，察看 “拍景象。拍景象。 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