1、电子示波器的使用（仅供参考）示波器是一种用途广泛的电子仪器,可以直接测量电信号的电压大小和频率、相位等.一切可以转化为电压的电学量(如电流、电功率、阻抗等)和非电学量(如温度、位移、速度、压力、光强等)以及它们随时间而变化的过程都可用示波器来观测.一、实验目的1. 了解示波器的结构和工作原理.2. 了解示波器各旋钮的作用和使用方法.3. 学习用示波器观察电信号的波形和李萨如图形,测量电压、周期和频率.二、实验仪器OS-5020 型示波器、EE1641B 型函数信号发生器/计数器、GFG-8015G 型函数信号发生器.三、实验原理示波器和信号发生器的原理和使用方法见第二章.四、实验内容及方法1.
2、观察波形(1)示波器初态调整.将下列各开关置于指定位置:POWER(16) ONAC/GND/DC(21)(25) ACPOSITION(4)(7) 旋至居中位置VARIABLE(20)(27) 顺时针旋到底MODE(5)CH1 或 CH2MODE (14) AUTOTIGGER SOURCE (18) VERTTRIG LEVEL(9) 旋至居中位置*1/*5(3) 弹出状态,*1 位置NORM/INV(6)弹出状态,NORM 位置SCOPE(8)弹出状态,“+“极性位置*1/*10(11)弹出状态,*1 位置CAL/VAR(13)弹出状态,CAL 位置(2)调节 POSITION(4)或(
3、7)以及 POSITION(10),使图线居中.(3)将两台信号发生器输出的信号分别接入 Y1 通道输入孔(24)和 Y2 通道输入孔(22).(4)将工作通道选择开关 MODE(5)拨至 CH1,此时显示由 Y1 通道输入的信号.调节 Y1 通道灵敏度旋钮 VOLTS/DIV(23),使信号波形在 Y 方向尽量满屏而又不超出屏幕范围.再将 MODE(5)拨至 CH2,同前所述,调节 Y2 通道的 Y 轴灵敏度旋钮 VOLTS/DIV(26).(5)将工作通道选择开关 MODE(5)拨至 CH1,调节扫描速度选择开关 TIME/DIV(15),使荧光屏上显示出 23 个周期的波形,如果波形不稳
4、定,调节 TRIG LEVEL(9)直至稳定,观察此时得出的波形.再将 MODE(5)拨至 CH2,同前所述,观察 Y2 通道的波形.(6)若输入 Y 轴的信号幅值过小,即使 Y 轴灵敏度旋钮(23)或(26)调至灵敏度最高的位置5mv/DIV 也只能得到很小的信号波形,则将*1/*5(3)按钮按下,使之处于*5 位置,此时灵敏度扩大 5 倍,如灵敏度选择处于 5mv/DIV 时,实际灵敏度为 1mv/DIV.(7)若扫描速度开关 TIME/DIV(15)调至最大的 2s/DIV,荧光屏上仍显示许多个周期的波形,则可按下*1/*10 按钮(11),使之处于*10 位置,此时扫描速度扩大 10
5、倍.如扫描速度开关处于0.2s/DIV 时,实际的扫描速度应为 20ns/DIV(1s=103ns).2.测量信号的电压和周期用示波器测量电压时,一般测量其峰峰值 UPP,即从波峰到波谷之间的电压值.实验时利用荧光屏前的刻度标尺分别读出与电压峰峰值对应的垂直距离 y 及一个周期波形所对应的水平距离 x,如图 4-10-1 所示,则图 4-10-1 正弦信号波形图UPP=y(cm)Y 轴灵敏度选择(v/DIV 或 mv/DIV)T=x(cm)扫描速度选择(s/DIV、ms/DIV 或 s/DIV)按表 4-10-1 要求测量 EE1641B 型函数信号发生器输出的正弦信号的电压峰峰值 UPP 与
6、周期T.表 4-10-1 频率测量结果记录表信号发生器 示波器 测量结果频率/Hz 电表电压/V 输出衰减/dB Y 轴灵敏度 y 扫描速度 x UPP T1000 2500 23. 观察李萨如图形,测量频率.将 TIME/DIV(15)顺时针旋到底至“X-Y“位置,此时示波器内部锯齿形扫描电压的输出停止,加在 X 偏转板上的电压由 Y1 通道输入的外接信号提供,而 Y 偏转板上的电压由加在 Y2 通道的信号提供,电子束将受这两个外接信号的控制而运动.当两个外接信号均为正弦电压时,将得到李萨如图形.如果两正弦波的频率比 n 为有理数,则可以得到规则而稳定的图形.当n=1,2,3,3/2 时,各
7、图形如图 4-10-2 所示.(a)b)c)d)图 4-10-2 李萨如图形李萨如图形可用来测量未知频率.令 fx,fy 分别代表 X 轴偏转板上和 Y 轴偏转板上的电压频率,Nx 代表 X 方向的切线和图形相切的切点数,Ny 代表 Y 方向的切线和图形相切的切点数,则有如果已知 fx,则由李萨如图形和上式可求出 fy.注意:由于 Y1、Y2 两通道的信号频率不会很稳定,因此得到的李萨如图形也不很稳定,经常会出现上下左右滚动的现象,实验中应仔细调节,尽量使图形稳定下来.完成表 4-10-2 内容.表 4-10-2 李萨如图形测量记录表NxNyfxfy六、注意事项1.测量周期 T 时一定要把扫描速度微调开关(12)沿顺时针方向关上,并注意是否按下了*1/*10 按钮,如果按下了,则扫描速度读数要除以 10.2.测量电压值时一定要把 Y 轴灵敏度开关(23)、(26)沿顺时针方向关上,并要注意是否按下*1/*5 按钮,如果按下了,则注意 Y 轴灵敏度读数要除以 5.3.要尽量使李萨如图形稳定下来.七、思考题1. 示波器上观察到的正弦波形实际是哪两个波形的合成?2. 示波器上观察到的李萨如图形实际是哪两个波形的合成?3. 示波器上观察到的波形不断地向左移动,如何使它稳定下来?4. 用示波器观察待测信号的波形和用示波器观察李萨如图形时,示波器的工作方式有什么不同?
