1、 实验八 示波器的使用【教学目标】1.了解示波器的结构与工作原理; 2.学习 VP-5220D 型示波器的操作使用方法;3.学习 SG1692P 型函数信号发生器的操作使用方法;4.观察交流信号波形,测量信号电压与周期;5.通过观察李萨如图测量正弦信号频率。【重点与难点】重点:测量波形幅度、周期、频率和相位等参数;观察李萨如图形。难点:调节波形稳定;“TIME/DIV”、 “VOLTS/DIV”、 “LEVEL”旋钮使用。【实验内容】1.测量信号的幅度与周期、频率;2.SG1692P 型函数信号发生器的使用; 3.观察李萨如图,用李萨如图测量正弦信号频率。【教学方法】讨论式、启发式教学。教学过
2、程设计 一、讨论1.示波器只能观测电信号的波形吗? 示波器用途很广泛,除了直接观测电信号的波形(电压与时间关系) ,还能测量电压信号的幅度、周期、频率和相位等参数,以及观测李萨如图。 2.CRT 的中文意思是什么? CRT: Cathode Ray Tube, 阴极射线管。 3.什么是扫描? 电子束在水平方向周期性地来回扫动,称为 “扫描”。这样,屏幕上出现一条水平方向的线段,通常称为“扫描线” ,也称“时间亮线” 。 4. 什么是触发同步? 为了得到稳定波形,可以采用触发同步,即从轴偏转电压引入一部分电压,去控制锯齿波发生器,强制 Tx 跟踪 Ty 的变化而变化,以保证 Tx=nTy。引入的
3、电压称为“同步电压” ,或称“触发电压” 。 5如何调节波形稳定? 调节“LEVEL”(触发电平)旋钮到 fix,得到稳定波形。 6如何调节波形 X 方向的显示大小? 调节 X 轴“TIME/DIV (扫描速率) ”旋钮。屏幕 X 方向显示 12 个周期波形较好。 7如何调节波形 Y 方向的显示大小? 调节 Y 轴“VOLTS/DIV(偏转因数) ”旋钮。屏幕 Y 方向显示 35 格较好。 8测量波形幅度、周期、频率和相位等参数的基本方法是什么?基本方法是距离测量法。 距离测量法:先利用示波器提供的标准方波信号源 cal.(1k Hz,0.3V)定标,如图 1 所示,再由屏幕前的刻度标尺分别读
4、出与电压峰峰值(最大峰位到最小谷位)对应的垂直距离 y 及一个周期波形所对应的水平距离 x,则峰峰值电压 UPP=y(div)偏转因数K(V/div)正弦电压有效值 2PU值周期 T= x(div)扫描速率 P(time/div)频率 f=1/T(Hz) 9什么是李萨如图?李萨如图有什么基本作用? 把两个正弦信号分别加到 X 轴(CH1)和 Y 轴(CH2 )输入端,将扫描速率开关旋至 X-Y 处,则屏幕上光点的运动轨迹是两个互相垂直的谐振动的合成。当两个正弦信号频率之比为整数时,其轨迹是一个稳定的闭合曲线。这种曲线称为李萨如图。如果已知一个信号的频率,可求出另一信号的频率。xyNf10如何使李萨如图稳定? 如果两个信号的频率比不是整数比,则李萨如图不稳定。当接近整数比时,可以观察到转动的李萨如图。因此可以调节某个信号的频率,使两个信号的频率比为整数时,李萨如图稳定。 11如何求李萨如图的切点数?如表 1 所示。二、课后思考题 能否用示波器的“触发电平(LEVEL)旋钮”使李萨如图稳定下来?为什么?如果选择内触发, LEVEL 旋钮处于 fix 位置时,波形仍不稳定,应该调节哪个旋钮?