示波器 实验报告:大学生示波器实验报告
时间：2020-07-28 20:34:55 来源：天一资源网 本文已影响 人 
昆明理工大学（物理 ）实验报告
实验名称 示波器实验 实验日期 年 月 日
专 业 姓名 学号
预 习 操作 总评 教师签 名
实验目的：
1、了解示波器的结构和工作原理，熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。
2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。
3、通过观察李萨如图形，学会一种测量正弦波信号频率的方法。
实验仪器：
示波器，信号发生器，未知信号源。
实验原理：1. 示波器的基本结构
示波器由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。
示波器的结构图
示波管的结构
(1) 阴极――阴极射线源
(2) 栅极――辉度控制
(3) 第一阳极――聚焦
(4) 第二阳极――电子的加速
(5) 偏转板――调节电压把光点或波形移到荧光屏的中间部位，或在信号电压的作用下形成一个反映信号电压的波形。
(6) 荧光屏――观察到光电的连续轨迹。
垂直偏转板(常称作y轴)及水平偏转板(常称x轴)所形成的二维电场，使电子束发生位移，位移的大小与x、y偏转板上所加的电压有关：
(1)
和为y轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数，和为x轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数。
2. 示波器显示波形的原理
由式(1)，y轴或x轴的位移与所加电压有关。在x轴偏转板上加一个随时间t按一定比例增加的电压，光点移动存在周期性变化( 锯齿波)，并且由于发光物质的特性使光迹有一定的保留时间，于是就得到一条时间基线。
图3 波形显示原理
很明显，为得到清洗稳定的波形，上述扫描电压的周期(或频率)与被测信号的周期(或)必须满足：
(2)
以保证轴的起点始终与y轴周期信号固定一点想对应(称“同步”)，波形才稳定，否则波形就不稳定而无法观测。
3. 用x 轴时基测时间参数
= 时基单位×波形厘米数
(3)
4. 用李萨如图形测信号的频率
两个互相垂直的振动(有相同的自变量)的合成为李萨如图形。
(1) 频率相同而振幅和相位不同时，两正交正弦电压的合成图形。设此两正弦电压分别为：
(4)
消去自变量t，得到轨迹方程：
(5)
(2) 两正交正弦电压的相位差一定，频率比为一个有理数时，合成的图形为一条稳定的闭合曲线。频率比与图形的切点数之间有下列关系：
(6)
实验步骤：
1. 用x轴的时基测信号的时间参数
选择信号发生器的对称方波接y输入(幅度和y轴量程任选)，信号频率为200Hz～2kHz(每隔200Hz测一次)，选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率。以信号发生器的频率为x轴，示波器频率为y轴，作y-x曲线，求出斜率并讨论。
选择信号发生器的非对称方波接Y轴，频率分别为200，500，1 K，2K，5K，10K，20K(Hz)，测量各频率时的周期和正波的宽度。
选择信号发生器的输出为三角波，频率为500Hz、1kHz、1.5kHz，测量各个频率时的上升时间。下降时间和周期。
2. 观察李萨如图形并测频率
用两台信号发生器分别接y轴和x轴，取等于1、1/2、2、2/3、3/4时，测出对应的和，画出有关图形并求出待测信号的频率。
实验数据表格及数据处理:
：
对应频率的厘米数
序号：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
时基（ms）
厘米数
周期（ms）
频率（Hz）
信号周期
序号：
1
2
3
4
5
6
已知频率（Hz）
信号周期（ms）
正波宽度
三角信号（单位HZ）
序号：
1
2
3
4
已知频率（Hz）
三角信号上升时间(ms)
三角信号下降时间(ms)
三角信号周期(ms)
李萨如图形
序号：
1
2
3
fx/fy
待测信号频率（单位HZ）
注意事项：
1. 在示波器显示波形的原理中，由于扫描电压发生器的扫描频率不会很稳定，因此为保证式(2)始终成立，示波器需要设置扫描电压同步电路，即触发电路
2.测信号电压时，一定要将电压衰减旋纽的微调
顺时针旋足;测信号周期时，一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足;
3.不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调
得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。
4.转动旋钮和按键时必须有的放矢，不要将开关
和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式，切忌生拉硬拽。
相关关键词： 示波器
