示波器的使用实验

1、1 实验介绍实验介绍示波器示波器 - - 电子工程师的眼睛电子工程师的眼睛示波器的首要条件：示波器的首要条件：1. 准确地显示波形准确地显示波形2. 保证信号完整性测量保证信号完整性测量电子示波器的分类电子示波器的分类按示波器的性能和结构特点进行分类：按示波器的性能和结构特点进行分类：1 1通用示波器通用示波器 ：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号进行定性和定量的分析。进行定性和定量的分析。2 2多束示波器多束示波器 ：采用多束示波管，通过电子开关

2、进行切换，：采用多束示波管，通过电子开关进行切换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。3 3取样示波器取样示波器 ：便于观察和测量高频信号。：便于观察和测量高频信号。4 4记忆示波器记忆示波器 ：采用记忆示波管实现信息的存储。：采用记忆示波管实现信息的存储。5 5特种示波器特种示波器 ：具有特殊的功能用途，例如：矢量示：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高压示波器，心电图示波器等。波器，高压示波器，心电图示波器等。6 6数字存储示波器数字存储示波器 ：能够将捕促到的信号进行：能够将捕促到的信号进行A/DA/D转换，转换，写入存储器，需

3、要读出时，经过写入存储器，需要读出时，经过D/AD/A转换还原成模拟信转换还原成模拟信号，在示波器上显示出来。号，在示波器上显示出来。7 7逻辑示波器：（逻辑分析仪）。逻辑示波器：（逻辑分析仪）。8. 8. 虚拟示波器：通过软件实现示波器的全部功能。虚拟示波器：通过软件实现示波器的全部功能。9. 9. 网络示波器：将示波器接入互联网中，便于高速传递网络示波器：将示波器接入互联网中，便于高速传递测量的信息和应用各种数据处理软件。测量的信息和应用各种数据处理软件。2 实验目的实验目的（1）了解示波器的基本结构和工作原理。了解示波器的基本结构和工作原理。（2）初步掌握示波器的调整和使用。初步掌握示波

4、器的调整和使用。（3）学习用示波器观察波形和测量频率。学习用示波器观察波形和测量频率。3 实验原理实验原理示波器的基本结构包括：示波器的基本结构包括： 阴极射线阴极射线示波管示波管（电子枪、（电子枪、X X、Y Y偏转板、荧光偏转板、荧光屏）屏） 电压放大器电压放大器（带衰减器的（带衰减器的X X和和Y Y轴放大器）轴放大器） 同步、扫描电路同步、扫描电路 电源电源一、组成：如图所示，它由示波管（一、组成：如图所示，它由示波管（CRTCRT）、垂）、垂直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。以及辉度控制电路、电源系

5、统等几部分组成。1.1.阴极射线示波管是个电真空器件，玻璃壳内阴极射线示波管是个电真空器件，玻璃壳内有荧光屏、电子枪和偏转系统几个部分。有荧光屏、电子枪和偏转系统几个部分。荧光屏荧光屏 示波管前方内部，涂有荧光材料。当高速电示波管前方内部，涂有荧光材料。当高速电子流打上时，荧光物质会发光。发光的强弱（波形亮子流打上时，荧光物质会发光。发光的强弱（波形亮度），取决于电子流的强度。度），取决于电子流的强度。 电子枪电子枪 由灯丝、阴极、栅极、第一阳极和第二阳由灯丝、阴极、栅极、第一阳极和第二阳极构成。极构成。 主要功能主要功能: :产生一束强度可以调节的高速电子流，并且产生一束强度可以调节的高速电

6、子流，并且使电子束可以聚焦在屏幕上。灯丝加热后，阴极发射出使电子束可以聚焦在屏幕上。灯丝加热后，阴极发射出大量的电子。这些电子在两个阳极的加速下，将以很高大量的电子。这些电子在两个阳极的加速下，将以很高的速度射向荧光屏。栅极处于第一阳极和阴极之间，使的速度射向荧光屏。栅极处于第一阳极和阴极之间，使之相对于阴极处于负电势。改变它负的程度（通过示波之相对于阴极处于负电势。改变它负的程度（通过示波器面板上的器面板上的“亮度亮度”旋钮调节），就可以控制电子束的旋钮调节），就可以控制电子束的强度，从而改变荧光屏上的光点和波形的亮度。控制好强度，从而改变荧光屏上的光点和波形的亮度。控制好第一阳极和第二阳极

7、间的电势差（示波器面板上的第一阳极和第二阳极间的电势差（示波器面板上的“聚聚焦焦”旋钮调节），可以使电子束恰好聚焦到荧光屏上，旋钮调节），可以使电子束恰好聚焦到荧光屏上，此时屏上的光点最小，波形线条细锐清晰。此时屏上的光点最小，波形线条细锐清晰。偏转系统偏转系统 X X和和Y Y是一对互相垂直放置的偏转板。在水平偏转是一对互相垂直放置的偏转板。在水平偏转板板X X间加电压时，通过期间的电子束就会在偏转板间电场的作用间加电压时，通过期间的电子束就会在偏转板间电场的作用下，在水平方向上发生偏转，也就是使荧光屏上的光点发生水下，在水平方向上发生偏转，也就是使荧光屏上的光点发生水平移动。其移动大小，取

8、决于偏转板电压的高低，二者成正比平移动。其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者成正比关系。关系。 在垂直偏转板在垂直偏转板Y Y间加电压，则通过其间的电子束就会在偏转间加电压，则通过其间的电子束就会在偏转板间电场的作用下，发生垂直方向的偏转，使荧光屏上的光点板间电场的作用下，发生垂直方向的偏转，使荧光屏上的光点发生垂直移动，其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者发生垂直移动，其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者成正比关系。成正比关系。 在偏转板间加一个直流电压（通过示波器面板上的在偏转板间加一个直流电压（通过示波器面板上的“水平水平位置位置”和和“垂直位置垂直位置”旋钮调节），可改变光

9、点的基础位置。旋钮调节），可改变光点的基础位置。加变化电压时，光点移动的距离也跟着变化，而且光点位置变加变化电压时，光点移动的距离也跟着变化，而且光点位置变化的规律与所加电压的变化的规律是一致的。化的规律与所加电压的变化的规律是一致的。 电子示波器的基本组成框图电子示波器的基本组成框图Y Y轴方向偏转轴方向偏转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扫描时由于锯齿波周期性复原，要求光点所画的轨迹扫描时由于锯齿波周期性复原，要求光点所画的轨迹和第一周期的完全

10、重合，再由视觉残留，观察到一个和第一周期的完全重合，再由视觉残留，观察到一个稳定的波形稳定的波形 。Tx=nTy , fy=nfx 。4 仪器和器材仪器和器材（1）SS5702A型双踪示波器型双踪示波器（2）信号发生器。）信号发生器。5 实验步骤与内容实验步骤与内容（1）对示波器给定交流信号电压、频率的测量对示波器给定交流信号电压、频率的测量10div峰峰U8divT电压：电压：Upp=2=24=8V4=8V假设：假设： Upp=CH1 灵敏读数灵敏读数:“ V/div V/div ” 档位置于档位置于2V/div2V/div X轴描读数轴描读数:“ TIME/div TIME/div ”的档位在的档位在0.5ms/div0.5ms/div 周期周期 T T=6=60.5=3mS0.5=3mS频率频率 f f=1/=1/T T=333HZ=333HZ T = X轴描读数轴描读数DxUUpp