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Oscillscope 示波器的使用示波器的使用 内容步骤实验原理实验仪器实验目的 【引言】 示波器是一种在生产、科研等领域中应用非常广 泛的电子测量仪器。 用途： 1、直接观察电信号的波形； 2、测定电信号参数：如幅度、周期、频率等 3、测定两信号之间的相位差； 4、只要能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示 波器观测 示波器种类很多，同一种类示波器型号也很多。电子示 波管通用示波器基本原理相同，使用方法大同小异。 【预备知识】 电场中电子偏转 荧光粉、余辉 视觉暂留现象 几种信号波形 【实验目的】 1、了解通用双通道示波器的基本结构和基本工作 原理，熟悉示波器面板主要按键旋钮名称、作用和 调节使用方法 2、掌握用示波器观察波形、测量电压、周期、 频率等基本参量 的方法 3、掌握观察李萨如图形的方法，会用李萨如图 形法测量未知信号的频率 【实验仪器】 示波器1台 信号线 2根函数信号发生器1台 1.示波管的基本结构（哪几部分？） 【实验原理】 电子枪偏转系统 荧光屏 【实验原理】 2.示波器基本组成？ 示波管，扫描、同步电路，X偏转系统，电源等 两种工作方式：非X-Y方式 X-Y方式 3.信号波形的显示原理 Y(垂直)偏转板加被测信号(外部经CH1或CH2输入) 【实验原理】 X(水平)偏转板加锯齿波(扫描)电压(扫描电路产生) 显示被测信号波形的两个条件？ 4.波形稳定的方法 【实验原理】怎样使显示波形稳定? 连续扫描方式：TX:TY=n， 触发同步方式：由同步电路控制波形稳定 【实验原理】 5.信号参量测量原理（归结为电压及时间测量） Ky:电压偏转因数(灵敏度):垂直方 向偏转1格所需电压。V/DIV(伏/格) Dy:波形所占高度(格) Ky由VOLTS/DIV旋钮调节,右旋减 小 Ky在屏幕下方显示 Ky越大，显示的波形幅度越小 信号参量测量 测电压测时间 Ks：扫描时基因数:水平方向1格代表 的时间,单位：s/DIV、ms/DIV、 us/DIV。Dx:宽度 Ks由TIME/DIV调节，左旋Ks变大 Ks在屏上显示 Ks越大,扫描周期越大，显示的波 形周期个数越多 Ky=0.5V/DIVKs=5ms/DIV 【实验原理】 信号参量测量 思考题：输入电压峰峰值约12V，频率约600HZ，要使波形显示高 度占6格左右，显示3个周期应怎样调节？Answer 应调Volts/DIV,使偏转因数为2V/DIV 故调TIME/DIV旋钮，使时基因数为1.5ms/DIV 答： 【实验原理】 6、李萨如图形：是两个相互垂直的简谐振动的合运动轨迹图形 【实验原理】 (1) 2个正弦波信号，分别从CH1(X)、CH2(Y)输入 (2) 按下X-Y键 (工作在X-Y方式) 示波器观察李萨如图形的条件： 利用李萨如图可测频率和相位差 【实验原理】 6、测相位差：位移法(*)7、拍现象的观测(*) 同频率信号的相位差： 拍现象：频率相近的两振 动同方向合成(频率之和远 大于频率之差)。 可测拍频 【实验内容与操作】 信号源操作基本要求： 熟悉波形选择、频率调节、幅度调节、输出等相关操作 示波器要求基本要求： 熟悉波形显示(位置，显示幅度、周期数)、波形稳定的相 关操作 熟悉X-Y相关操作：亮点、线、李萨如图的相关操作 熟悉电压、周期、频率测量的相关操作 多观察、勤思考，学会根据现象、屏幕状态找出问题所在 对照P79、80页的图表， 熟悉屏幕显示意义、功 能键名称作用 【实验内容与操作】 1.熟悉功能按键旋钮名称、作用 亮度，水平、垂直位置旋钮居中，开机 电源开关 亮度旋钮 聚集旋钮 校准信号 安全接地 端 调节高度、聚焦(亮点、线清晰，亮度适中) 切换按扫描方式ATO/NML观察。 问题：开机如看不到亮点或亮线，原因？ 选自动方式（ATO） 光迹旋转(亮 线不水平时调 ) 电源、亮度控制等 水平位置 垂直位置 同步方式 【实验内容与操作】 TIME/DIV：时基因数（扫描频 率）旋钮的作用 往左旋： 时基因数增大，扫描周期增大，扫 描频率降低-扫描速度变慢 亮线变成慢速移动的亮点，说明扫 描速度减小 时基因数旋钮： 旋：右旋-扫描频率增 大(扫描周期变小、时基因 数减小) 按：按下，旋微调 扫描控制部分 时基因数 50us/DIV 按下,上方VAR灯亮，非校准状 态，可以微调扫描频率 【实验内容与操作】 连接好信号线. 选择一种波形 、 调好频率、 调好幅度 2.观察、测量单通道波形(先只输入一路信号) 外触发信号输入 ，本实验不用 连哪个插口？BNC接头怎样 连？ 信号源前面板“输出”连 示波器的CH1或CH2输入口 。 手拿BNC插头金属部分，插 到插口上，转一下，卡住 连线1连线2 信号源 示波器 【实验内容与操作】 通道开关：上 方灯亮为开启 垂直偏转因数旋钮：旋：右旋 偏转因数减小，显示幅度变大。 偏转因数在屏下方有显示 按：按下，VAR灯亮为非校准 状态-可微调显示幅度 接地/10倍衰减(按/长按) GND-将信号接地，P10-测信号 电压时，显示值要除10才正确 注意屏幕下方接地符号 旋VOLTS/DIV旋钮， 看屏幕显示变化。 左旋:电压偏转因数变大， 显示幅度变小。U=kyDy U一定，Ky变大，Dy变小 按AC/DC键,看屏幕下方 显示的变化 注意屏幕下方交、直流符 号.(信号中无直流成份时 ，波形显示无变化) GND/P10键,看屏幕显 示的变化 注意屏幕下方的接地符号 、P10符号 交流/直流耦合： AC-只输入交流成份,直流 成份被滤掉；DC-直接输入 垂直控制部分 触发源、极性、 耦合方式 【实验内容与操作】 怎样使信号波形稳定？要点: 触发同步 方式 触发信号 耦合方式 触发电平 正确选择SOURCE(触发源) 5种触发源选择(屏右下方) 选择方法： 信号接CH1,源选CH1,接CH2，源 选CH2。或均选VERT TRG LEVEL旋至中间附近 ,灯亮。 ATO/NML选自动ATO 一般要选ATO触发(自动) 触发源 SOURCE选对时，LEVEL灯才能调亮 ，同步才起作用！波形才稳定 同步控制部分 按COUPLING键(同步信 号藕合方式)，观察 3种状态(AC、LFR、HFR）可能对稳 定有影响！一般选AC 【实验内容与操作】 扫描时基 (扫描频率) 波形稳定后再调节 TIME/DIV,改变显示的周期数（ 2-3个左右) 左旋，Tx增大，n=Tx/Ty变大 其它： SLOPE：(触发极性),对稳定无 影响 TV：电视同步 HoldOff:扫描暂停，一般用于 复杂波形观察 触发极性 保持时间 电视同步 测量功能操作 测量前先使波形稳定，高度约2/3左右，2-3个周期 调整旋钮： 测量模式下旋:移光标线 ; 按下/按起:切换微调/粗调 TEXT/ILLUM模式下调 节字符/刻线亮度 状态保存、恢复 字符/照明亮度 调节选择 光标选择： C1-选光标1，C2-选光标2， TRK-同时选中 【实验内容与操作】测量控制部分 测量功能选择: V-测电压测电压 ，T-测时间，1/T:时间倒数( 可测频率)，OFF-关闭光标测量功能 【实验内容与操作】 选择光标：(按C1-C2-TRK,选择一根或两根同时选中) 测电压峰-峰值、周期、频率的测量要点： 选功能：按V-T-/1T-OFF选择功能或关闭 移光标:旋Viarable将两根光标线分别测量点对齐，按 Viarable转换粗调和微调，仔细对准。 读数:记录左上方的测量值及单位。 【实验内容与操作】 三种波形的要选不同的幅度和频率进行测量，先选好频率、幅度 ，再调示波器使波形稳定，最后再测量。 如：正弦波：约1000HZ，15V 方 波：约500HZ，10v 三角波：约200HZ,5v 记录时要注意有效数字、注明单位 表1 信号基本测量数据记录 表 信号 信号发发生器显显示值值示波器量测值测值 VP-PfVP-PT1/T 正弦波 方 波 三角波 输入信号观察操作小结 1、亮度(Inten)适中，位置(position)居中，同步方式选自动(ATO) 2、通道选对，信号输入要畅通 开启相应的通道(CH1,CH2），不要GND(接地)，不要按下X-Y键 3、波形稳定靠同步，来源(source)正确，同步电平(TRG Level)起作用 同步源(Source)选正确：根据信号输入选CH1(或CH2)，或VERT； 同步电平(TRG LEVEL)居中:指示灯要亮，同步才起作用 同步藕合(Coupling):一般选AC 4、波形高度调偏转(Volts/DIV)，扫描速度(Time/DIV)定波数 VOLTS/DIV右旋电压偏转因数变小，显示幅度变大； TIME/DIV-右旋，扫描加快(周期变小)，扫描时基因数变小，显示波形 数变少 【实验内容与操作】 信号测量操作小结 先调出稳定波形：占屏幕高度2/3左右,2-3个周期左右 1、选功能: 按V-T-1/T-OFF 2、选光标和移光标： C1-C2-TRK选光标，VARIABLE移光标(按切换粗调/微调) 3、读数（左上角，V1, V2， T, 1/ T,注意单位） 测电压时不要按P10键,即屏幕下方不要出现P10字符 测CH2输入信号电压时，要关闭CH1 测量时不要按下VOLTS/DIV,TIME/DIV旋钮 【实验内容与操作】 【实验内容与操作】 将两正弦信号(一个50HZ，另一个频率200Hz以内)输 入到CH1,CH2 开启CH1,CH2，按观察单个波形方法使两波形均显示 出来并稳定 ALT/CHOP的作用（*） ADD/INV键的作用：观察信号同向合成(加、减)（*） 思考：怎样确定哪个波形是哪个通道输入的？ 接了两个信号，怎样测CH2信号电压？ 3.观察双通道(输入两路正弦信号)波形 【实验内容与操作】 波形的扩展控制(放大)(*了解) 波形放大倍数 5、10、20倍 ALT(灯亮): 原始波形与放大 波形同屏显示。 按1/MAG到MAG状态，再按动 5-10-20键，观察 MAG状态下，按ALT至灯亮，观察屏幕变 化，同时调节垂直位置旋钮 按1/MAG到MAG状态,观察屏幕变化 按1/MAG，回到正常状态（1） 波形扩展开关 1:原始波形(不放大) MAG:放大波形 MAG功能常用于观察复杂波形的细节 正常应调到1档（屏下方不要出现 5等字样） 4.X-Y方式相关操作要点 CH1,CH2均不接信号，按下X-Y键，显示亮点（？） 从CH1(X)输入可调正弦波(或三角波)，按下X-Y键， 显示水平亮线（？） 调VOLTS/DIV或调信号源幅度 从CH2(Y)输入可调正弦波(或三角波)，按下X-Y键，显示竖直亮线（？ ） 调VOLTS/DIV或信号源幅度 50HZ固定正弦波、可调正弦波接CH1、CH2 (按要求连接) 调出两个正弦波形，按下X-Y键，观察李萨如图形 调节可调正弦波频率，观察不同频率比对应的李萨如图，完成表2 观察李萨如图形： 【实验内容与操作】 亮点？水平亮线？竖直亮线？李萨如图？ -键 思考： 1、为何很难得到静止不动的图形 2、能否调扫描或同步相差按键旋钮，使李萨如图形静止？ 【实验内容与操作】 表2 李萨如图形观察记录 2:11:11:32:3 50505050 25 李萨萨如 图图 形 Nx=4,Ny=2 Nx=_,Ny=_ Nx=_,Ny=_ Nx=_,Ny=_ 规范画出某瞬间图形 ；画交线或切线 根据画的交线或切线， 填交点数或切点数 两信号不相关，相位差变化 不能、因按下X-Y键，扫描、同步电路都不工作 答案 X-Y方式操作小结 X-Y方式：按下X-Y键（屏右下方显示X-Y），分4种情况： 1、CH1、CH2不输入信号（或CH1、CH2接地）-亮点 2、CH1输入信号(正弦波或三角波)，CH2不输入信号(或接地 )-水平亮线 亮线长