2025年示波器的使用实验报告

南昌大學物理试验汇报課程名称：大學物理试验试验名称：数字示波器的使用學院：专业班级：學生姓名：學号：试验地點：基础试验大楼211室试验時间：一、试验目的：1.理解示波器的基本构造和工作原理，掌握示波器的调整和使用措施2.掌握用示波器观测電信号波形的措施3.學會使用双踪示波器观测李萨如图形和控制示波管工作的電路二、试验原理：双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制電路构成1.示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有電子枪和两队互相垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏，高速電子撞击在荧光屏上會使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一种亮點。Y偏转板是水平放置的两块電极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上電压，可以在荧光屏上得到對应的图形。双踪示波器原理2.双踪示波器的原理双踪示波器控制電路重要包括：電子開关，垂直放大電路，水平放大電路，扫描发生器，同步電路，電源等；其中，電子開关使两個待测電压信号YCH1和YCH2周期性的轮番作用在Y偏转板，這样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形，由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视覺滞留效应，荧光屏上看到的是两個波形。假如正弦波与锯齿波電压的周期稍不一样，屏上展現的是一移動的不稳定图形，這是由于扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍，以致每次扫描開始時波形曲线上的起點均不一样样所导致的，為了获得一定数量的完整周期波形，示波器上设有“Time/div”调整旋钮，用来调整锯齿波電压的周期，使之与被测信号的周期呈合适的关系，從而显示出完整周期的正弦波性。（看到稳定波形的条件：只有一种信号同步）當扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍，屏上一般會显示出完整周期的正弦波形，但由于环境或其他原因的影响，波形會移動，為此示波器内装有扫描同步電路，同步電路從垂直放大電路中取出部分待测信号，输入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称為“内同步”；反之则為“外同步”。操作時，使用“電平旋钮”，变化触发電势高度，當待测電压到达触发電平時，開始扫描，直到一种扫描周期結束。但假如触发電势超過所显示波形最高點或最低點的范围，则扫描電压消失，扫描停止。3.示波器显示波形原理假如在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，當锯齿波電压的变化周期相等時，则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。4.李萨如图形的基本原理假如在示波器的Y偏转板上加上正弦波，在X偏转板上加上另一正弦波，则當两正弦波信号的频率比為简朴整数比時，在荧光屏上将得到李萨如图形。nx/ny=1/2nx/ny=1/3nx/ny=2/3nx/ny=3/4几种李萨如图形。nxny分别代表图形在水平或垂直方向的切點数量三、试验仪器：信号发生器、双踪示波頭、探頭四、试验内容和环节：1．观测正弦波形a.打開示波器b.開通CH1及對应信号发生器fx=100Hzc.得到大小合适稳定的正弦波2.测正弦波電压，测正弦波的周期调整波形上下移動键，使得fx=100Hz，变化一次v/div,再记录dy调整波形左右移動键，使得变化一次t/div,再记录dxdyv/div(V)Vpp(V)1.5.8211.62.2.3511.5dxT/div(ms)T(ms)1.42．5102.25103.观测李萨如图形。a.開通CH2及對应的信号发生器b.调整该信号发生器的输出频率，直至观测到第二条稳定的正弦波c.按下“HOR1MENU”+F5（将CH2信号從γ输入）d.再次调整频率，使得fx/fy分别等于1:1,1:2,1:3，画下图形五、试验数据与处理：dyv/div(V)Vpp(V)1.5.8211.62.2.3511.5dxT/div(ms)T(ms)1.42.5102.2510李萨如图形fx(Hz)fy(Hz)图形nxnyfx/fynx/ny1100100111/11/12100200211/2233/1六．试验成果及分析小結示波器使显示電压随時间变化的测试仪器，也就是電压波形，是電子测试中最基础也是最重要的仪器（以電子枪构造和人脸滞留效应為基础）。运用示波器，可以观测和比较單次過程和非周期現象、低频和慢速信号，以及不一样步间不一样地點观测到的信号。示波器的原理已应用于生活中的各类显示屏上，极大地影响人类的生活。在醫學方面，示波器重要用于各类影像图形的展現，如心電图、CT、X光、核磁共振等。學习示波器的使用可认為後来的临床工作增長經验。七、误差分析：也許的原因有如下几种1.桌面振動导致的影响。2.示波器上显示的荧光线较粗，取電压值時的荧光线间宽度不准，使電压值不准。3.取正弦周期時肉眼调整两荧光线间宽度不准，导致周期测定不精确。4.在选确定fy的值時上下跳動，也許导致取值不准。5.机器系统存在系统误差。八、思索題：1.简述示波器显示u-t图形（即電信号波形）的原理。答：示波器运用狭窄的、由高速電子构成的電子束，打在涂有荧光物质的屏幕上，就可以产生细小的光點。當一种直流電压加到一對偏转板上時，将使光點在荧光屏上产生一种固定位移，该位移的大小与所加直流電压成正比。假如分别将两個直流電压同步加到垂直和水平两對偏转板上時，则荧光屏上的光點位置就由两個方向的位移所共同决定。在被测信号的瞬時值的变化曲线,即u-t曲线。2.怎样用示波器定量地测量交流信号的電压有效值和频率？答：用光標法。调整波形上下移動键，使一条水平线對准波谷或波峰，计算峰-峰值，除以二就是振幅，再除以√2（1.414）就是有效值。3.观测两個信号的合成李萨如图形時，应怎样操作示波器？答：a.開通CH2及對应的信号发生器fyb.调整该信号发生器的输出频率，直至观测到第二条稳定的正弦波c.按下“HOR1MENU”+F5（将CH2信号從γ输入）4.為了使李萨如图形稳定下来，能否使用示波器上的同步旋钮？為何？答：不能。由于李萨如图形实际上是一种质點同步在x轴、y轴上振動形成的；同步旋钮是使每次扫描都扫描在同一种起始相位，使一种示波器内只有一种稳定的图形。（例：當你测正弦波時示波器内