示波器的原理及使用26346学习教案

1、会计学1示波器的原理示波器的原理(yunl)及使用及使用26346第一页，共36页。1、了解通用双通道示波器的结构、了解通用双通道示波器的结构(jigu)和工作原理，熟悉和工作原理，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、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率(pnl)的方法的方法 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 4、测量相位差测量相位差第2页/共36页第二页，共36页。 通用通用(tngyng)双通道

2、示波器双通道示波器（GOS620 20MHz）同轴电缆同轴电缆(tn zhu din ln) 函数信号发生器函数信号发生器 (XJ1630型型)第3页/共36页第三页，共36页。第4页/共36页第四页，共36页。第5页/共36页第五页，共36页。A1：第一：第一(dy)阳极阳极G：控制：控制(kngzh)栅极栅极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第6页/共36页第六页，共36页。 竖直竖直(sh zh)放大器、水平放大器放大器、水平放大器扫描

3、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扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫：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触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（：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才能产生扫描信号。一般对应：触发方式工作时

4、，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：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第7页/共36页第七页，共36页。沙 斗 实 验 第8页/共36页第八页，共36页。只在竖直偏转板上加正弦电压的情形只在竖直偏转板上加正弦电压的情形只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形只在水平偏转板上加一锯齿波电压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第9页/共36页第九页，共36页。第10页/共36页第十页，共36页。第11页/共36页第十一页

5、，共36页。第12页/共36页第十二页，共36页。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重合，再由视觉残留，观察到一个稳定周期的完全重合，再由视觉残留，观察到一个稳定(wndng)的波形的波形 。紊乱紊乱(wnlun)的波的波形形 Tx=nTy , fy=nfx 。第13页/共36页第十三页，共36页。亮度：轨迹亮度：轨迹(guj)亮度调节亮度调节电源开关电源开关电源电源(dinyun)指示灯指示灯聚焦：轨迹清晰度调节聚焦：轨迹清晰度调节荧光屏荧光屏校准信号校准信号第14页/共36页第十四页，共36页。CH1或或CH2

6、：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：交流交流(jioli)输入输入DC：直流输入直流输入(shr)GND：输入输入(shr)零零信号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第15页/共36页第十五页，共36页。ALT：两个：两个(lin )通道通道交替显示交替显示CH1或或CH2：1或或2单独显示单独显示CHOP：两个通：两个通道断续道断续(dun x)显示显示ADD：显示两个通：显示两个通道信号幅度的代数道信号幅度的代数和或差和或差通道通道2极性极性转换转换第16页/共36页第十六页，共36页。：调节扫描：调节扫描速率，指示

7、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：CH1输入输入X轴信号轴信号：连续调节扫连续调节扫描速率描速率第17页/共36页第十七页，共36页。自动（自动（AUTO)：扫描：扫描(somio)发生器自动发生器自动工作工作常态常态(chngti)（NORM)单次（单次（SINGLE)被触发或被触发或准备指示准备指示灯灯调节被测信号在某一调节被测信号在某一电平触发扫描电平触发扫描第18页/共36页第十八页，共36页。触发触发(chf)极性极性选择：选择上升选择：选择上升或下降沿触发或下降沿触发(chf)扫描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

8、续断续”工工作方式时，选择频率作方式时，选择频率低的通道触发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耦选择触发信号耦合方式：合方式：AC/DC TV第19页/共36页第十九页，共36页。30：CH1输出31：电源(dinyun)插座32：电源(dinyun)设置33：保险丝座第20页/共36页第二十页，共36页。4、函数信号、函数信号(xnho)发生器简介发生器简介本实验所用本实验所用(su yn)函数信号发生器可以输出频率在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

9、波、方波信号。面板面板(min bn)主要控制件的作用：主要控制件的作用：电源开关电源开关幅度调节幅度调节占空比占空比调节调节第21页/共36页第二十一页，共36页。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

10、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4、测量、测量(cling)前示波器面板控件的位置前示波器面板控件的位置注意：测量时对控件进行注意：测量时对控件进行(jnxng)适当的调节适当的调节第22页/共36页第二十二页，共36页。：调节扫描速率，指示：调节扫描速率，指示：调节垂直偏转灵敏度：调节垂直偏转灵敏度,指示指示调节被测信号在某一电平触发描。调节被测信号在某一电平触发描。 旧示波器：旧示波器：顺时针到底，波形中心电平附近顺时针到底，波形中心电平附近 新示波器：新示波器：

11、中央位置，大约在中间值中央位置，大约在中间值显示两个相关量的函数图形。显示两个相关量的函数图形。 CH1输入输入x轴信号，同时设置为轴信号，同时设置为状态。状态。第23页/共36页第二十三页，共36页。1、观察、观察(gunch)波形波形2、测量正弦信号电压、测量正弦信号电压(diny)与周期与周期 3、测绘李萨如图像、测绘李萨如图像 4、观察、观察“拍拍”现象现象 第24页/共36页第二十四页，共36页。（1）信号发生器输出接）信号发生器输出接CH1。（2）调节信号发生器的输出频率和电压及波形。）调节信号发生器的输出频率和电压及波形。（3）调节示波器）调节示波器CH1通道偏转因数、扫描速率、

12、电平等通道偏转因数、扫描速率、电平等(pngdng)，使显示波形稳定。，使显示波形稳定。第25页/共36页第二十五页，共36页。测量测量(cling)原理原理 YUpp 偏转因数偏转因数V/div XT时基因数时基因数T/div10div峰峰U8divT电压电压(diny)：Upp=24=8V假设：假设：“ V/div ” 档位置于档位置于2V/div “ TIME/div ”的档位在的档位在0.5ms/div 周期周期 T=60.5=3mS频率频率 f=1/T=333HZ 第26页/共36页第二十六页，共36页。4格1.6格T=1.6t/divUPP=4v/div第27页/共36页第二十七页

13、，共36页。 将不同将不同(b tn)信号源信号分别输入信号源信号分别输入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）状态，调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图形不超出荧（逆时针到底）状态，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，调节光屏视场，调节CH1和和CH2频率比观察李萨如图频率比观察李萨如图 。 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 成简单的整数比，合成的轨迹是封成简单的整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图闭的稳定几何图形，称为李萨如图。 第28页/共36页第二十八页，共36

14、页。第29页/共36页第二十九页，共36页。测测量量原原理理yxyxfnnf045901351801xyff12xyff13xyff23xyff第30页/共36页第三十页，共36页。23yxxyfNfN34yxxyfNfN第31页/共36页第三十一页，共36页。 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 的差值远小于的差值远小于f1、f2，合成振动的振幅，合成振动的振幅(zhnf)随时间缓慢的呈周期性变化，这种现象称为随时间缓慢的呈周期性变化，这种现象称为“拍拍” “拍拍”频：频： 321fff 垂直方式选垂直方式选ADD，通道，通道(tngdo)2极性

15、选极性选NORM，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，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“拍拍”波形，观察波形，观察 “拍拍”现象。现象。第32页/共36页第三十二页，共36页。CH1CH2MNLLMNTt22w方法二：将一个待测信号输入示波器方法二：将一个待测信号输入示波器X偏转板，另一个待测信号输入示波器的偏转板，另一个待测信号输入示波器的YCH2轴，则两个轴，则两个(lin )待测信号间相位差就转化为待测信号间相位差就转化为X轴与轴与YCH2轴间相位差轴间相位差AB/sinBA第33页/共36页第三十三页，共36页。第34页/共36页第三十四页，共36页。1、如果打开示波器电源后，看不到扫描线也看不到光点、如果打开示波器电源后，看不到扫描线也看不到光点(un din)，可有那些原因？，可有那些原因？ 2、当、当Y轴输入端有信号，但屏上只有一条水平线时，是什么原因？应如何轴输入端有信号，但屏上只有一