示波器实验简单版

1、电路频率特性与方波响应 1 示波器简介示波器简介 示波器通常用来观察示波器通常用来观察电压电压的波形，测量电压的的波形，测量电压的 幅值、周期、频率、相位差，进而绘制元件的伏幅值、周期、频率、相位差，进而绘制元件的伏 安特性等。安特性等。 若要观察电流波形可通过下图完成。若要观察电流波形可通过下图完成。 电路频率特性与方波响应 2 SS7802示波器简介示波器简介 v 示波器示波器:模拟、数字和组合三类模拟、数字和组合三类 v SS7802：模拟、双踪示波器，同时显示：模拟、双踪示波器，同时显示/比较比较2路信号路信号 v 20MHz：观测信号最高频率：观测信号最高频率 电路频率特性与方波响应

2、 3 示波器核心部件示波器核心部件 电子枪电子枪 垂直偏转板垂直偏转板 加入被测电压加入被测电压 水平偏转板水平偏转板 加入周期性锯齿波电压加入周期性锯齿波电压 电子束电子束 屏幕屏幕 阴极射线管结构示意图阴极射线管结构示意图 电子束在两组偏转板的控制电子束在两组偏转板的控制 下将被测电压波形显示在屏幕上下将被测电压波形显示在屏幕上 电路频率特性与方波响应 4 电路频率特性与方波响应 5 显示系统显示系统 垂直系统垂直系统 水平系统水平系统 触发系统触发系统 光标系统光标系统 扫描模式扫描模式 水平显示水平显示 校准信号校准信号 电路频率特性与方波响应 6 A ：扫描显示即：扫描显示即 U-t

3、方式方式 用于观测随时间变化的信号用于观测随时间变化的信号 X-Y：即：即X-Y显示显示 将扫描线关闭，两个信号将扫描线关闭，两个信号 在在 X、Y方向输入。用于观察方向输入。用于观察 李萨育图形或滞回曲线等。李萨育图形或滞回曲线等。 电路频率特性与方波响应 7 触发系统触发系统触发电平触发电平 触发源触发源source选择选择 调节触发电平调节触发电平level使波形稳定使波形稳定 READY亮：单次触发准备状亮：单次触发准备状 态，触发后灯暗态，触发后灯暗 TRIGD亮：亮：触发脉冲到来，触发脉冲到来， 信号达到触发电平信号达到触发电平 波形稳定波形稳定 电路频率特性与方波响应 波形不稳定

4、波形不稳定调节触发系统调节触发系统 “触发触发”示波器示波器确定开始信号捕获的精确瞬时过程确定开始信号捕获的精确瞬时过程 边缘触发：在触发沿上，一旦达到触发电平，开始捕获信边缘触发：在触发沿上，一旦达到触发电平，开始捕获信 号。号。 SLOPE +/- 电路频率特性与方波响应 9 屏幕部分显示数字的意义屏幕部分显示数字的意义 扫描时间扫描时间/格格 触发源选择触发源选择光标可移指示光标可移指示 扫描光标扫描光标 间的时间间的时间 放大放大 10倍倍 触发源频率：如触发源频率：如 被测被测 信号选择为触发源信号选择为触发源 光标间的光标间的 频率量频率量 伏伏/格格 交流交流 接地接地 通道通道

5、2 ： 倒相倒相 电路频率特性与方波响应 10 测量方法测量方法电压电压 v 测量电压、时间、相位差：测量电压、时间、相位差： 1.光栅直接读数；2.数格数计算（读数时不处于微调状态） 电路频率特性与方波响应 11 测量方法测量方法时间时间 首先要调节X轴位置 电路频率特性与方波响应 12 测量方法测量方法相位差相位差 T t 2 如何测量两个同频率正弦信号的相位差？如何测量两个同频率正弦信号的相位差？ 两种方法：两种方法： （1）波形比较法（双踪法）（）波形比较法（双踪法）（A模式模式: U-T） 两个通道接地，使地线重合，确定在屏幕中位置。调到屏幕中间两个通道接地，使地线重合，确定在屏幕中

6、位置。调到屏幕中间t轴位置。轴位置。 取消接地，显示信号取消接地，显示信号 电路频率特性与方波响应 13 （2）李萨育图形法）李萨育图形法(X-Y模式：调整使两光点重合，模式：调整使两光点重合， 放到屏幕零点位置放到屏幕零点位置 X：输入：输入CH1通道信号通道信号 Y：输入：输入CH2通道信号通道信号) )arcsin( 0 m Y y 电路频率特性与方波响应 14 示波器所用的探头示波器所用的探头 电路频率特性与方波响应 15 注意事项注意事项 p 屏幕上的波形不可过亮；屏幕上的波形不可过亮； p 不能直接观测不能直接观测220V交流信号交流信号 ； p 双踪同时显示时，两黑表笔要共地双踪

7、同时显示时，两黑表笔要共地 连接；连接； p 旋转旋钮时，要用力适度；旋转旋钮时，要用力适度； p 正确选择输入耦合方式正确选择输入耦合方式AC和和DC； p 电路地线位置的确定。电路地线位置的确定。 电路频率特性与方波响应 16 常见问题常见问题 1.扫描线没有出现扫描线没有出现可能是：可能是： （1）电源未开；）电源未开； （2）X或或Y的的Position钮位置不对；钮位置不对； （3）亮度过暗；）亮度过暗； （4）没有选择）没有选择AUTO扫描模式；扫描模式； （5）使用）使用X-Y模式；模式； （6）灵敏度不合适。）灵敏度不合适。 电路频率特性与方波响应 17 常见问题常见问题 2.

8、 所显示波形不稳定可能是：所显示波形不稳定可能是： （1）触发源）触发源source选择不对；选择不对； （2）触发耦合方式）触发耦合方式coupl选择不合理；选择不合理； （3）垂直）垂直/水平灵敏度过小；水平灵敏度过小； （4）触发电平）触发电平level大小不对；大小不对； （5）同时观察两波形时，它们的频率不成整）同时观察两波形时，它们的频率不成整 数倍。通常按触发源数倍。通常按触发源-触发耦合方式触发耦合方式-触触 发电平的顺序进行调节。发电平的顺序进行调节。 电路频率特性与方波响应 18 v多功能信号发生器多功能信号发生器 v示波器示波器 v晶体管毫伏表晶体管毫伏表 v500型万用

9、表型万用表 v数字万用表数字万用表 v实验箱实验箱 电路频率特性与方波响应 19 1.结合实物熟悉示波器主要常用旋钮结合实物熟悉示波器主要常用旋钮/按钮：按钮： （1）将校准信号输入到两通道（只连信号线，）将校准信号输入到两通道（只连信号线， 地线内部已连）；地线内部已连）； （2）通过寻找在面板上的位置、调节观察操作）通过寻找在面板上的位置、调节观察操作 效果，熟悉以下旋钮效果，熟悉以下旋钮/按钮：按钮： 亮度亮度 聚焦聚焦 自动自动 DC/AC GND CH1 CH2 V/div 垂直位移垂直位移 INV ADD 水平位移水平位移 t/div 触发源触发源 耦合方式耦合方式 电平电平 电路

10、频率特性与方波响应 20 幅频特性：幅频特性： 电路的输出信号与输入信号之比 即电压放大倍数与频率的关系 相频特性：相频特性： 输出信号与输入信号 的相位差与频率之间的关系 电路频率特性与方波响应 21 v （1）电路如图1所示，将低频信号发生器输出调 到f=400Hz，Ui=1V的正弦交流电压。 1）用晶体管毫伏表测Ui和Uc 。 2）将 Ui 加到示波器的CH1， ?加到示波器的CH2，完成任务： 用示波器测Uim和UCm。 用示波器测 Uc 的频率。 用示波器测 Ui 和 Uc 的相位差。 （教师检查波形） 用示波器测URm。 用李沙育图形测Ui 和 Uc的相位差。 （教师检 查波形）

11、图1 频率特性的测量 2.频率特性测量：频率特性测量： 电路频率特性与方波响应 22 v （2）将频率分别调到200Hz和1kHz（将 Ui 保持1V）。 1）用晶体管毫伏表测Ui和UC。 2）用示波器测Uim和UCm。 3）用示波器测Ui 和UC 的相位差。 360 T t ic F(Hz)Ui(晶)UCUi m UcmtT 2001V 4001V 10001V 电路频率特性与方波响应 23 电路如图2所示，激励源为方 波ui=2V，频率取1kHz1.5kHz。 观察并描绘下列参数时的方波响 应uo(t)的波形。 （1）R=5.1k，C=0.01uF； （2）R=10k，C=0.01uF。

12、图图2 积分电路积分电路（教师检查波形） 3.积分电路 电路频率特性与方波响应 24 三角波 积分电路的输出端反应 了输入端电压变化的总 量，所以叫积分电路。 dtu RC idt C uu ico 11 电路频率特性与方波响应 25 实验内容实验内容 4.微分电路微分电路 图图3 微分电路微分电路 电路如图3所示，激励源为 方波ui=2V，频率取1kHz1.5kHz。 观察并描绘下列参数时的方波响 应uo的波形。 （1）R=1k，C=0.01uF； （2）R=5.1k，C=0.01uF。 若将图2中的R与C位置调换一下，即由R端作为响应输出， 且当电路参数的选择满足条件时，如图3所示即称为微

13、分电路， 因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压 的微分成正比。 （教师检查波形） 电路频率特性与方波响应 26 正负尖脉冲 微分电路的输出反映了 输入端电压的变化情况， 所以叫微分电路。 dt du RC dt du RCiRuu ic Ro 电路频率特性与方波响应 27 5.选作： 观察两个不同的信号 将示波器的CH1接校准信号，CH2接信号发 生器输出。调节信号发生器的输出频率，观察屏 幕中两个波形的变化情况，得出观察结论。 电路频率特性与方波响应 28 1.将实验内容2（1）中所观察的波形绘于坐标纸上并注 明所测数据。 2.将实验内容2（2）中的数据列于同一表格中并由此总 结出其频率

14、特性。 3.在同一坐标中绘出实验内容3中的输入波形及各响应曲 线并作比较。在图中应标零状态相应和零输入响应区 域，说明参数对相应的影响。 4.根据实验内容4、5中所描绘的波形，说明电路的特点 与功能。 The End The End 电路频率特性与方波响应 29 示波器简介示波器简介 示波器通常用来观察示波器通常用来观察电压电压的波形，测量电压的的波形，测量电压的 幅值、周期、频率、相位差，进而绘制元件的伏幅值、周期、频率、相位差，进而绘制元件的伏 安特性等。安特性等。 若要观察电流波形可通过下图完成。若要观察电流波形可通过下图完成。 电路频率特性与方波响应 30 显示系统显示系统 垂直系统垂

15、直系统 水平系统水平系统 触发系统触发系统 光标系统光标系统 扫描模式扫描模式 水平显示水平显示 校准信号校准信号 电路频率特性与方波响应 31 屏幕部分显示数字的意义屏幕部分显示数字的意义 扫描时间扫描时间/格格 触发源选择触发源选择光标可移指示光标可移指示 扫描光标扫描光标 间的时间间的时间 放大放大 10倍倍 触发源频率：如触发源频率：如 被测被测 信号选择为触发源信号选择为触发源 光标间的光标间的 频率量频率量 伏伏/格格 交流交流 接地接地 通道通道2 ： 倒相倒相 电路频率特性与方波响应 32 测量方法测量方法电压电压 v 测量电压、时间、相位差：测量电压、时间、相位差： 1.光栅直接读数；2.数格数计算（读数时不处于微调状态）