(完整版)实验报告-电子示波器的使用

1、 大学物理实验报告实验 3-8 电子示波器的使用一、实验任务1、学会用示波器测量各种波形的电压幅度和周期。2、能够调节出稳定的李萨如图形，并测出被测信号的频率。二、实验仪器、物品及设备os-5020 型示波器、ee1641b 型函数信号发生器、gfg-8015g 型函数信号发生器。三、重要仪器简介电子示波器基本构造：1、电子射线示波管；2、扫描发生器；3、同步电路；4、放大部分；5、电源部分。 电子射线示波管：是示波器的核心，它由电子枪、偏转系统和荧光屏组成，密封在一个真空玻璃壳内，作用原理是通过加压使电子射线偏转。 扫描发生器：在水平方向或者垂直方向上加电压，使得荧光屏上出现扫描线。 同步电

2、路：为了观察到稳定的波形，要求y 轴电压信号的周期是 x 轴的整数倍。而为保证 x 轴和 y 轴信号严格同步，同步电路中采用同步触发，即只有一个信号达到某一确定的状态才对另一信号开始扫描。 放大电路：示波器内设有衰减器和放大器，对小信号进行放大，对大信号进行衰减。 电源：为示波器各部件提供所需电压。四、实验原理 利用示波器所做的任何测量，归根结底都是对电压的测量。测量电压时，一般测量其峰-峰值。将被测波形移至示波屏幕中心位置，调节灵敏度开关使波形在屏幕有效工作面积内。利用刻度线读出峰-峰值对应的垂直距离 y，则电压的峰-峰值u =y(cm)y 轴灵敏度选择（v/div 或 mv /div)pp

3、 测量波形的周期时，调节扫描速度选择开关，使荧光屏上显示出23 个波形周期， 读出一个波形周期所对应的水平距离 x，则该波的周期为t=x(cm)x 轴扫描速度选择（s/div、ms/div 或 m /div）s 李萨如图形：如果两个相互垂直的简谐振动的频率不相同，但它们之间有简单的整数比关系，则和振动的轨迹为有一定规则的稳定的闭合曲线，这样的图形称为李萨如图形。f f李萨如图形可以用来测量未知频率，令 ， 分别代表 x 轴和 y 轴偏转板上的电压频率，xyn 和 n 分别代表 x 和 y 方向上的切线和图形相切的切点数，则有xyfy nx=fx nyff如果已知 ，则由李萨如图形和式可求出 。

4、xy五、实验步骤1、熟悉示波器和信号发生器面板各旋钮的作用，并将各开关置于指定位置，如扫描微调、电压灵敏度微调置校准档（顺时针旋至底）、扫描方式（置自动）、触发源选项（置ch1 或 ch2）、耦合方式(置 ac)。2、接通电源，并打开开关预热三分钟，输入幅度为2v，频率为 1khz 的标准信号，分别调节辉度、聚焦、位移旋钮、光迹旋钮等控制键，使光迹清晰并与水平刻度平行。3、将信号发生器输出的频率为 500hz 和 1000hz 的正弦信号接入示波器，通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关，使波形不超出屏幕范围，显示 23 个周期的波形。读出垂直距离 y 和水平距离 x，得到波形的电压峰-峰

5、值和周期。4、将扫描速度选择开关顺时针旋到“x-y”位置，分别调节 ch1 和 ch2 通道的灵敏度旋钮，使荧光屏上显示的两个波形幅度相近，满满改变标准频率，当荧光屏上形成稳定的李萨如图形时，观察图形，并测出未知信号的频率。六、实验数据记录及处理 频率测量结果记录示波器信号发生器测量结果uyxt压/v减/db敏度pp201v/格4.2 格 0.2ms/格4.2 格 0.5ms/格5 格4 格4.2v4.2v1ms1ms500201v/格李萨如图形观测记录n2332xn11ynx10.330.66nyfxfyfxfy0.330.66七、数据处理1、测量信号的电压和周期。将输出衰减设为 0db，根

6、据实验所得数据有：当频率 f=1.0khz 时候：upp=y(diu)y 轴灵敏度（v/div）=14.2v=4.2vt=x(diu)扫描速度（v/div）=0.25ms=1.0ms当频率 f=1.0khz 时候：upp=y(diu)y 轴灵敏度（v/div）=14.2v=4.2vt=x(diu)扫描速度（v/div）=0.54ms=2.0ms将以上数据填入表格中。2、观测李萨如图形并测频率。 nx fx和ny fy根据实验所得数据，计算，将所得数据填入表格中。八、实验结论1、通过实验所得数据算出的 u 、t 与通过所设定的电压幅值、频率算出的u 、tpppp实实比较，在误差允许的范围内近似相等，说明实验比较成功。nx fx2、通过实验数据计算，可以验证出=ny fy，说明知道李萨如和频率 fx 的情况下，可以求得频率 fy九、误差分析1、.示波器上显示的荧光线较粗，取电压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准，人为读数不准。2、机器系统存在系统误差。3、信号发生器不协调。十、思考题fff1、如果 y 轴信号的频率 比 x 轴信号频率 正大很多，示波器上看到什么情形？相反 比xyyf 小很多又会看到什么情形？x答：示波器 x 为扫描信号，一般为锯齿波。如果是第一种情况，会看到示波器上y 信号图形被左右拉伸得很长。若为