厦门大学模电试验实验三.doc

实验三 示波器的应用系 别： 姓 名： 学 号： 班 级： 实验组别：26实验日期：2014/11/3完成日期：2014/11/6一、实验目的1.了解示波器的基本工作原理和主要技术指标； 2.掌握示波器的使用方法； 3.应用示波器测量各种信号的波形参数。 二、实验仪器 1.双踪示波器 1 台 2.函数信号发生器 1 台 3.“四位半”数字万用表 1 台三、实验原理1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将输入的周期性信号以图像的形式展现在显示器上， 以便对 信号进化观察和测量的仪器；示波器显示器是一种电压控制器件，根据 电压的有无来控制屏幕的亮灭， 并根据电压大小控制光点在屏幕的位置。 2. 数字存储示波的原理 数字存储示波器只要由信号调理部分，采集存储部分，触发部分，软 件处理部分和其他部分。3. 示波器的主要技术特性 （1） 模拟带宽；由前置放大器的带宽决定； （2） 采样频率；由模拟转换电路决定； （3） 存储深度；由存储器决定； （4） 由触发电路决定。 4. 功能键及旋钮的作用说明 5. 示波器的使用方法 （1） 打开电源开关 30 秒后，屏幕上应有光迹，否则检查有关开关 及按钮的位置； （2） 将示波器的探头接到被测信号， 确定触发源选择在所接通道位 置；（3） 键入相应的通道的开关，启动该通道工作； （4） 将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，V-pp/8=选择 Y 轴灵敏度；T/10=选择 X 轴灵敏度； （5） 屏幕上应有被测信号的波形； （6） 若需测信号各点的电平，耦合方式应选 DC 耦合，若只需观测 信号幅度，则选 AC 耦合； （7） 调节 Y 和 X 位移旋钮将波形调到便于测量的位置。四、实验内容 1.校验示波器的灵敏度：对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：在示 波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源 （demo2 端子）：采用自动或者手动方法观察校准信号，若测量得到的 波形幅度、频率与校准信号（f=1KHZ，Vp-p=2.5V）相同，说明示波器 准确，若不同，应记下其误差。2.调整、测量含有直流电平的信号若要求信号发生器输出方波信号（f=1KHZ、占空比 50%，Vp-p=4V、 VH=3V、VL=-1V），则调整、测量方法为： （1）令信号发生器输出方波，调整信号频率为 1KHZ；（2）调整信号幅度为 4V，偏移量为 1V，或者通过设置高低电平的方法 设置 VH=3V,VL=-1V。 （3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM”端相接，并将示波器探 头接信号发生器信号输出端。 （4）示波器置直流耦合（DC），手动或者自动观测信号发生器的输出信号，分别改变波形输出类型。3.正弦电压的测量信号发生器输出正弦信号 （f=1KHZ、 占空比 50%， Vp-p=4V、 VH=3V、 VL=-1V），用数字万用表和示波器按表1测量，然后计算相应的电压均方根值，并与数字表测量值相比较。 表 1:信号幅度的测量输出值Vp-p=4V, VL=-1VVp-p=1V，VL=-0.25V数字表测量值（DC）1.010V0.261V数字表测量值（AC）2.013V0.505V数字表测量均方根值2.254V0.568V示波器测量直流电平947.1mV244.02mV示波器测量 Vp-p 值4.10V1.02V示波器测量均方根值2.23V560mV计算该信号均方根值2.253V568mV4.正弦信号周期和频率的测量；按表 2 改变上一步骤所用信号发生器的频率，并保持其参数不变，测量 其周期，并与信号发生器的频率显示值相比较。表 2：信号周期的测量频率显示值100Hz1kHz10kHz50kHz测量周期10.000ms1.000ms99.966us19.999us计算频率（Hz）100100010003.450002.5A5.示波器的双踪显示B（1） 按上图搭接电路,CH1检测A点，CH2检测B点为V0； （2） 将上一步骤所用的信号改为 f=50KHZ, 示波器采用双通道 工作，分别调节 CH1 和 CH2 的 Y 灵敏度和上下位移，使显 示波形高度和位置适中，调节 X 灵敏度，是波形显示 1-2 个周期。用光标法测出 t ,则 V0 滞后 Vi 的相位差 =360t /T。调整电位器，测出 t 的最大值，并计算出 的 值。 解：测量 t =4.000us，T=20.000us；所以 =360t/T=726.示波器的外扫描” （X-Y）工作模式在外扫描” （X-Y）工作模式（按下“Horizontal”按键，选择 X-Y 模式） ， 则 CH1 的输入信号代表示波器内部的锯齿波作 X 轴扫描信号，此时，水平轴变为 CH1 的电轴，X 轴上各点得电压值，用 CH1 的 Y 灵敏度来测量，垂直轴仍为 CH2 的电压轴，Y 轴上的各点的 电压值，仍用 CH2 的 Y 灵敏度来测量，用（X-Y）功能，可以观察 到图 6 电路关于 Vi，Vo 波形的李萨如图形。观察到的李萨如图形：五、实验总结1.数据分析 除计算部分外的数据均可直接读取，计算时取与读取的数据一样多的有效数位。2.思考题（1）没有显示，调节辉度，以及水平和垂直位置旋钮 。或者电源没接好，应仔细检查。 （2）这时没有信号输入，time频率为0.可以调节水平和垂直位置旋钮，把光点移到中心。 （3）可能是信号幅度太小，调节幅度旋钮。 （4）时间轴频率太低，调节time旋钮。 （5）把x轴扫描打到“触发”，微调触发电平。 （6）观察已知信号频率时，应注意示波器时间量程是否与输入信号的周期同数量级。3.实验中遇到的问题 （1）搭电路时，导线过疲劳不能插紧； （2）波形一直跳动，不稳定。4.总结示波器的使用方法（1）打开电源开关30秒后，屏幕上应有光迹，否则检查有关开关及按钮的位置； （2）将示波器的探头接到被测信号，确定触发源选择在所接通道位置； （3）键入相应的通道的开关，启动该通道工作； （4）将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，V-pp/8=选择Y轴灵敏度；T/10=选择X轴灵敏度； （5）屏幕上应有被测信号的波形； （6