示波器的使用方法.pdf

1、示波 器的 使用【 实验目的】 1.了解 示波 器的 结构 和示 波器 的示 波原 理；2.掌握 示波 器的 使用 方法 ，学 会用 示波 器观 察各 种信 号的 波形 ；3.学会 用示 波器 测量 直流 、正 弦交 流信 号电 压；4.观察 利萨 如图 ，学 会测 量正 弦信 号频 率的 方法 。【 实验仪器】 YB4320/20A/40双踪 示波 器， 函数 信号 发生 器， 电池 、万 用电 表。图 1实验 仪器 实物 图【 实验原理】 示波 器是 一种 能观 察各 种电 信号 波形 并可 测量 其电 压、 频率 等的 电子 测量 仪器 。示 波器 还能 对一 些能 转化成 电信 号的

2、非电 量进 行观 测， 因而 它还 是一 种应 用非 常广 泛的 、通 用的 电子 显示 器。 1示 波器 的基 本结 构示波 器的 型号 很多 ， 但 其基 本结 构类 似。 示 波 器主 要是 由示 波管 、 X轴与 Y轴衰 减器 和放 大器 、 锯 齿 波发生 器、 整步 电路 、和 电源 等几 步分 组成 。其 框图 如图 2所示 。图 2示波 器原 理框 图(1)示波 管 示波 管由 电子 枪、 偏转 板、 显示 屏组 成。 电子枪：由灯丝 H、阴极 K、控制栅极 G、第一阳极 A1、第二阳极 A2组成。灯丝通电发热，使阴极受热后发射大量电子并经栅极孔出射。这束发散的电子经圆筒状的第

3、一阳极1和第二阳极 A2所产生的电场加速 后会 聚于 荧光 屏上 一点 ， 称 为 聚焦 。 A1与 K之间 的电 压通 常为 几百 伏特 ， 可 用 电位器 W2调节 ， A1与 K之间的电压除有加速电子的作用外，主要是达到聚焦电子的目的，所以 A1称为聚焦阳极。 2即为示波器面板上 的聚 焦旋 钮。 A2与 K之间 的电 压为 1千多 伏以 上， 可 通过 电位器 W3调节 ， A2与 K之间 的电 压除 了有 聚焦电子 的作 用外 ，主 要是 达到 加速 电子 的作 用， 因其 对电 子的 加速 作用 比1大得多 ，故 称 A2为 加 速 阳 极 。在有 的示 波器 面板 上设有 W3，

4、并 称其 为辅 助聚 焦旋 钮。在栅极 G与阳极 K之间加了一负电压即 UK UG，调节电位器 W1可改变它们之间的电势差。如果 G、K间的负电压的绝对值越小，通过 G的电子就越多，电子束打到荧光屏上的光点就越亮，调节 W1可调节光点的 亮度 。 W1在示 波器 面板 上为 “ 辉度 ” 旋钮 。偏转 板： 水 平 (X轴 )偏转 板由 D1、 2组成 ， 垂 直 (Y轴 )偏转 板由 D3、 、 D4组成 。 偏 转 板加 上电 压后 可改 变电子 束的 运动 方向 ，从 而可 改变 电子 束在 荧光 屏上 产生 的亮 点的 位置 。电 子束 偏转 的距 离与 偏转 板两 极板 间 的电 势

5、差 成正 比。 显示 屏： 显示 屏是 在示 波器 底部 玻璃 内涂 上一 层荧 光物 质， 高速 电子 打在 上面 就会 发荧 光， 单位 时间 打在上 面的 电子 越多 ，电 子的 速度 越大 光点 的辉 度就 越大 。荧 光屏 上的 发光 能持 续一 段时 间称 为余 辉时 间。 按余辉 的长 短， 示波 器分 为长 、中 、短 余辉 三种 。 (2)X轴与 Y轴衰 减器 和放 大器示波 管偏 转板 的灵 敏度 较低 (约为 0.1 1m m /V)当输 入信 号电 压不 大时 ，荧 光屏 上的 光点 偏移 很小 而无 法观测 。 因 而 要对 信号 电压 放大 后再 加到 偏转 板上

6、， 为 此 在示 波器 中设 置了 X轴与 Y轴放 大器 。 当 输 入信 号 电压很 大时 ， 放 大 器无 法正 常工 作， 使 输 入信 号发 生畸 变， 甚 至 使仪 器损 坏， 因 此 在放 大器 前级 设置 有衰 减器 。X轴与 Y轴衰 减器 和放 大器 配合 使用 ，以 满足 对各 种信 号观 测的 要求 。(3)锯齿 波发 生器 锯齿 波发 生器 能在 示波 器本 机内 产生 一种 随时 间变 化类 似于 锯齿 状、 频率 调节 范围 很宽 的电 压波 形， 称为锯 齿波 ， 作为 X轴偏 转板 的扫 描电 压。 锯 齿 波频 率的 调节 可由 示波 器面 板上 的旋 钮控 制

7、。 锯 齿波 电压 较 低 ，必须经 X轴放 大器 放大 后， 再 加到 X轴偏 转板 上， 使 电子 束产 生水 平扫 描， 即 使显 示屏 上的 水平 坐标 变成 时间坐 标， 来展开 Y轴输 入的 待测 信号 。2示 波器 的示 波原 理 示波 器能 使一 个随 时间 变化 的电 压波 形显 示在 荧光 屏上 ，是 靠两 对偏 转板 对电 子束 的控 制作 用来 实现 的 。如图 3a所 示 ， Y轴不 加电 压时 ， X轴加 一由 本机 产生 的锯 齿波 电压 ux， ux=0时电 子在 E的作 用下 偏至 a点 ，随着 ux线性 增大 ， 电 子向 b偏转 ， 经 一 周期 时间 T

8、X， ux达到 最大值 uxm ， 电子 偏至 b点。 下 一 周期 ， 电 子将重 复上 述扫 描， 就会 在荧 光屏 上形 成一 水平 扫描线 ab。图 3偏转 板加 电压 时电 子的 偏转 情况如图 3b所示 ， Y轴加 一正 弦信号 uy， X轴不 加锯 齿波 信号 ， 则 电 子束 产生 的光 点只 作上 下方 向上 的 振动， 电压 频率 较高 时则 形成 一条 竖直 的亮线 cd。如图 4所示 ， Y轴加 一正 弦电压 uy， X轴加 上锯 齿波 电压 ux， 且 fx=fy， 这时 光点 的运 动轨 迹是 X轴和 Y轴运 动的 合成 。最 终在 荧光 屏上 显示 出一 完整 周

9、期的 uy波形 。 整步 从上 述分 析中 可知 ， 要 在荧 光屏 上呈 现稳 定的 电压 波形 ， 待 测 信号 的频率 fy必须 与扫 描信 号频率 fx相 等或是其 整数 倍， 即 fy=nfX(或 TX=nTy)，只有 满足 这样 的条 件时 ，扫 描轨 迹才 是重 合的 ，故 形成 稳定 的波 形。通过改变示波器上的扫描频率旋钮，可以改变扫描频率 fX， 使 fy=nfX条件满足。但由于 fX的频率受到电路噪声 的干 扰而 不稳 定， fy=nfX的关 系常 被破 坏 ， 这就 要用 整步 (或称 同步 )的办 法来 解决 。 即 从 外面 引入 一频 率稳定的信号 (外整步 )或

10、者把待测信号 (内整步 )加到锯齿波发生器上，使其受到自动控制来保持 fy=nfX的 关 系 ，从而 使荧 光屏 上获 得稳 定的 待测 信号 波形 。图 4示波 器的 示波 原理 图解【 实验仪器介绍】 现以 YB4320/20A/40双踪 示波 器为 例（ 面版 见图 5所示 ）， 介 绍示 波器 的一 般使 用方 法：图 5YB4320/20A/40/60前面 板示 意图一 、 YB4320/20A/40/60型 双踪示波器旋钮和 开 关的功能A、 电源及示波管控制系 统交流 电源 插座 ，该 插座 下端 装有 保险 丝管 。（ 1） 电源 开关 （ POWER）： 按 键 弹 出 即

11、为 “ 关位 置 ” 。按 下为 “ 开 ” 位置 。（ 2） 电源 指示 灯： 电源 按通 时， 指示 灯亮 。（ 3） 亮度 旋钮 （ INTESITY）； 顺 时针 方向 旋转 ，亮 度增 强。（ 4） 聚焦 旋钮 （ FOSU、）： 用 来 调 节 光 迹 及 波 形 的 清 晰 度 。（ 5） 光迹 旋转 旋钮 （ TRACEROTAION）： 用 于调 节光 迹与 水平 刻度 线平 行。（ 6） 刻度 照明 旋钮 （ SLILUM）： 用 于调 节屏 幕刻 度亮 度。B、 垂直系统（ 30）通道 1输入 端 CH1INPUT（ X） ：用 于垂 直方 向输 入。在 X Y方式 时输

12、 入端 的信 号成为 X信号 。（ 22） （ 29）、 交 流 接地 直流 耦合 选择 开关 （ AC GND C）选 择垂 直放 大器 的耦 合方 式。交流 (AC)：垂 直输 入端 由电 容器 来耦 合接地 (GND)：放 大器 的输 入端 接地直流 (C)：垂 直放 大器 输入 端与 信号 直接 耦合 。（ 26） （ 33）： 衰 减 开 关 （ VOLT/DIV）： 用 于选 择垂 直偏 转灵 敏度 的调 节。 如果 使用 的是10： 1探头 。计 算时 将幅 度 10。（ 25） （ 32）： 垂 直 微 调 旋 钮 （ VARIBLE） 垂直 微调 用于 连续 改变 电压 偏转

13、 灵敏 度。 此 旋 钮在 正常 情况 下， 应位于 顺时 针方 向旋 到底 的位 置。 将旋 钮逆 时针 方向 旋到 底垂 直方 向的 灵敏 度下 降到 2.5倍以 上 .(20)（ 36） ： CH15扩展 ， CH25扩展 （ CH15MAG， CH25MAG）， 按 下 5扩展 键， 垂 直 方向 的信 号扩 大 5倍， 最高 灵敏 度为 1m v/div。（ 23）（ 35）： 垂 直 移 位 （ POSITION）调 节光 迹在 屏幕 中的 垂直 位置 。垂 直方 式工 作按 钮 （ VERTICALMODE）垂直 方向 的工 作方 式选 择。 （ 34）： 通 道 1选择 （ C

14、H1）： 屏 幕上 仅显示 CH1的信 号。（ 28）： 通 道 2选择 （ 2）： 屏 幕上 仅显示 2的信 号。（ 34） （ 28）： 双 踪 选 择 （ DVAL）： 同 时按下 CH1和 CH2按钮 ，屏 幕上 会出 现双 踪并 自动 以断 续或 交替 方 式同时 显示 CH1和 CH2的信 号。（ 31）： 叠 加 （ AD）： 显 示 CH1和 CH2输入 电压 的代 数和 。（ 21） ： CH2极性 开关 （ INVERT）： 按 此开 关时 CH2显示 反相 电压 值。、 水平方向部分（ 15）： 扫 描时 间因 数选 择开 关（ TIME/DIV）： 共 20档。在 0.

15、1s/div0.2s/div范围 选择 扫描 速率 。（ 1） ： X Y控制 键。 选择 X Y工作 方式 时， 垂直 偏转 信号 接入 CH2输入 端， 水平 偏转 信号 接入 CH1输入端 。（ 23）： 通 道 2垂直 移位 键 （ POSITION）： 控 制 通 道 2信号 在屏 幕中 的垂 直位 置， 当 工 作在 X Y方式 时， 该键用于 Y方向 的移 位。（ 12）： 扫 描 微 调 控 制 键 （ VARIBLE）： 此 旋 钮以 顺时 针旋 转到 底时 处于 校准 位置 ， 扫 描由 Tim e/Div开关 指 示 。该旋 钮逆 时针 方向 旋转 到底 ，扫 描减慢 2

16、.5倍以 上。 正常 工作 时， 该旋 钮位 于 “ 校准 ” 位置 。（ 14）： 水 平 移 位 （ POSITION）： 用 于 调节 轨迹 在水 平方 向移 动。 顺 时 针方 向旋 转， 光 迹 右移 ， 逆 时 针方 向 旋转， 光迹 左移 。（ 9）：扩 展 控 制 键（ MAG5） 、 (MAG10,仅 YB4360)按下 去时 ,扫描 因数 5扩展 或 10扩展 .。扫 描 时 间 是 Tim e/Div开关 指示 数值的 1/5或 1/10。 例 如 ， 用 5扩展 时， 100s/Div为 20s/Div。 部 分 波形 的扩 展： 将 波形 的尖 端 移到水 平尺 寸的

17、 中心 ，按 下 5或 10扩展 按钮 ，波 形将 扩展 5倍或 10倍。（ 8） ： ALT扩展 按钮 （ ALT MAG）： 按 下 此 键 ， 扫 描 因 数 1； 5或 10同时 显示 。此 时要 把放 大部 分 移到屏幕中心，按下 ALT MAG键。扩展以后的光迹可由光迹分离控制键（ 13）移位距 1光迹 1.5div或更远的地 方。 同时 使用 垂直 双踪 方式 和水平 ALT MAG可在 屏幕 上同 时显 示四 条光 迹。D、 触发（ TRIG G G G ）（ 18）： 触 发 源 选 择 开 关 （ SOVRCE）： 选 择 触 发 信 号 源 。内触 发（ INT） ： C

18、H1或 CH2上的 输入 信号 是触 发信 号。通道 2触发 （ 2） ： 2上的 输入 信号 是触 发信 号。电源 触发 （ LINE）： 电 源频 率成 为触 发信 号。外触 发（ EXT）： 触 发输 入上 的触 发信 号是 外部 信号 ，用 于特 殊信 号的 触发 。（ 43）： 交 替 触 发 （ ALTRIG）： 在 双踪 交替 显示 时， 触 发 信号 交替 来自 于两个 Y通道 ， 此 方式 可用 于同 时观察 两路 不相 关的 信号 。（ 19）： 外 触 发 输 入 插 座 （ EXTINPVT）： 用 于外 部触 发信 号的 输入 。（ 17）： 触 发 电 平 旋 钮

19、（ TRIGLEL）： 用 于调 节被 测信 号在 某一 电平 触发 同步 。（ 10）： 触 发 极 性 按 钮 （ SLOP）： 触 发 极 性 选 择 。用 于选 择信 号的 上升 沿和 下降 沿触 发。（ 16）： 触 发 方 式 选 择 （ TRIGMODE） ：自动 （ AUTO）： 在 自 动扫 描方 式时 ， 扫 描 电路 自动 进行 扫描 。 在 没 有信 号输 入或 输入 信号 没有 被触 发 同步时 ，屏 幕上 仍然 可以 显示 扫描 基线 。常态 （ NORM）： 有 触 发信 号才 能扫 描， 否 则 屏幕 上无 扫描 线显 示。 当 输 入信 号频 率低于 20HZ

20、时， 用 常态触 发方 式。 （ 41） ： Z轴输 入连 接器 （ 后面 板） （ ZAXTSINPVT） ： Z轴输 入端 。 加 入 正信 号时 ，辉 度降 低； 加入 负信号 时， 辉度 增加 。常 态下的 5VP-的信 号能 产生 明显 的辉 度调 节。（ 39）： 通 道 1输出 （ CH1OVT）： 通 道 1信号 输出 连接 器， 可用 于频 率计 数器 输入 信号 。（ 7）： 校 准 信 号 （ AL）： 电 压幅 度为 0.5VP-频率为 1KHZ的方 波信 号。（ 27）： 接 地 柱 ：接 地端 。【 实验内容与步骤】 1、 调整示波器，观察标准方 波 波形熟悉 YB

21、4320/20A/40/60型双 踪方 波器 控制 面板 上各 控制 器的 作用 。电 源和扫描（ 1）确 认所 用市 电电 压在 198V242V。确 保所 用保 险丝 为指 定的 型号 。（ 2）断 开 “ 电源 ” 开关 ，把 电源 开关 （ POWER）弹 出即 为 “ 关 ” 位置 。将 电源 线接 入。（ 3）设 定各 个控 制键 在下 列相 应位 置： 亮 度 （ INTESITY）： 顺 时 针 方 向 旋 转 到 底 ； 聚 焦 （ FOCUS）： 中 间 ； 垂 直 移 位 （ POSITION）： 中 间 （ 5）键弹 出； 垂直 方式 ： CH1； 触 发 方式 （ T

22、RIGMODE）： 自 动 （ AUTO） ； 触发 源 （ VRCE）： 内 （ INT） ；触发 电平 （ TREGLEVL）： 中 间 ；时 间 /格 （ Tim e/iv） ： 0.5s/div； 水平 位置 ： X1（ 5MAG）（ 10MAG）均弹 出。 （ 4）接 通 “ 电源 ” 开关 ，大约 15S后， 出现 扫描 光迹 。聚 焦 （ 1）调 节 “ 垂直 位移 ” 旋钮 ，使 光迹 移至 荧光 屏观 测区 域的 中央 。（ 2）调 节 “ 辉度 （ INTESITY）旋 钮 ” 将光 迹的 亮度 调至 所需 要的 程度 。（ 3）调 节 “ 聚焦 （ FOCU）旋 钮 ”

23、，使 光迹 清晰 。加 入触发信号 （ 1）将 下列 控制 开关 或旋 钮置 于相 应的 位置 ： 垂直 方式 ： CH1； AC GND C（ H1） ： DC； V/DIV（ CH1） ： 5m v；微调 （ C1） ： （ L）校 准： 耦合 方式 ： A；触 发源 ： 1（ 2）用 探头 将 “ 校正 信号 源 ” 送到 CH1输入 端。（ 3）将 探头 的 “ 衰减 比 ” 旋转 置于 “ 10” 档位 置， 调节 “ 电平 ” 旋钮 使仪 器触 发。将触 发电 平调 离 “ 自动 ” 位置 ， 并 向 反时 针方 向转 动直 至方 波波 形稳 定， 再 微调 “ 聚焦 ” 和 “

24、辅助 聚 焦 ”使波 形更 清晰 ，并 将波 形移 至屏 幕中 间。 此时 方波在 Y轴占 5div， X轴占 10div，否 则需 校准 。2、 观察各种信号波形图 6交流 电压 测量图 交流 电压 测量将函 数信 号发 生器 的输 出端 接示 波器 的 “ Y轴输 入 “ 端， 观察 正弦 、方 波、 三角 波等 的波 形。 调节 示波 器的有关 旋钮 ，使 荧光 屏上 出现 稳定 的波 形。把 1、 2两步 的有 关数 据记 录在表 1中。3、 电压测量（ 1） 电 压 的定 量测 量。 将 “ V/DIV” 微调 置于 “ CAL” 位置 ，就 可以 进行 电压 的定 量测 量。 测量

25、 值可 由下 列公式 计算 后得 到： 用探 头 “ 1位置 ” 进行 测量 时， 其电 压值 为： V=/DIV设定 值 信号 显示 幅度 （ DIV）用探 头 “ 10位置 ” 进行 测量 时， 其电 压值 为： U/I设定 值 信号 显示 幅度 （ I） 10。（ 2）直 流电 压测 量。 该仪 器具 有高 输入 阻抗 ，高 灵敏 度和 快速 响应 的优 势， 下面 介绍 测量 过程 ： 将 Y轴输 入耦 合选 择开 关置 于 “ ” ， “ 电平 ” 置于 “ 自动 ” 。 屏 幕 上形 成一 水平 扫描 基线 ， 将 “ v/div”与 “ t/div” 置于 适当 的位 置， 且

26、“ v/div” 的微 调旋 钮置 于校 准位 置， 调节 Y轴位 移， 使水 平扫 描基 线处 于荧光 屏上 标的 某一 特定 基准 (0伏 )。 将 “ 扫描 方式 ” 开关 置 “ AUTO” （自 动） 位置 ，选 择 “ 扫描 速度 ” 使扫 描光 迹不 发生 闪烁 的现 象。 将 “ AC GND C” 开关 置 “ DC” 位置 ， 且 将 被测 电压 加到 输入 端。 扫 描 线的 垂直 位移 即为 信 号的电 压幅 度。 如果 扫描 线上 移， 则被 测电 压相 对地 电位 为正 ；如 果扫 描线 下移 ，则 该电 压相 对地 电位 为负 。 电压 值可 用上 面公 式求 出

27、。 例如 ，将 探头 衰减 比置 于 10位置 ，垂 直偏 转因 数（ V/Div） 置于 “ 0.5v/div”,微调旋 钮置 于 “ CAL” 位置 ，所 测得 的扫 描光 迹偏高 5div。根 据公 式， 被测 电压 为：0.5(V/DIV)5(DIV)10=25V测三 次直 流电 压值 ，取 其平 均值 ，记 入表 2中。（ 3）交 流电 压测 量。 调节 “ V/DIV” 切换 开关 到合 适的 位置 ，以 获得 一个 易于 读取 的信 号幅 度。 从下 面图 6所示 的图 形中 读出 该幅 度并 用公 式计 算之 。 当测 量叠 加在 直流 电压 上的 交流 电压 时 ,将 ” A

28、C-GND-DC” 开关 置于 DC位置 时就 可测 出所 包含 直流 分量 的值 .如果 仅需测 量交 流分 量 ,则将 该开 关置 于 “ AC” 位置 。按 这种 方法 测得的 值为 峰 峰值 电压 （ VP P）。 正 弦波 信号 有效 值为 ：。测 三次 ，取 平均 值 ， 计 算 出 其 有 效 值 。PU=42U pU记入表 3中。例如 ，将 探头 衰减 比置 于 1的位 置， 垂直 偏转 因数（ V/DIV）置 “ 5v/div”位 置 ， “ 微调 ” 旋钮 置于 “ 校正 （ CAL） ” 位置 ，所 测得 波形 峰一 峰值为 6格（ 见图 6所 示 ）。 则 UP P=5

29、（ V/div） 6(div)=30V有效 值电 压为 ： V=30/=10.6（ V）24、 时间测量 信号 波形 两点 间的 时间 间隔 可按 下列 公式 进行 计算 ： 时间 （ s） =(Tim e/DIV)设定 值 对应 于被 测时 间的 长度 （ div） “ 5倍扩 展 ” 旋钮 设定 值的 倒数 。上式中 ：置 “ im e/I” 微调旋 钮于 CAL位置。 读取 “ Tim e/DIV” 以及 “ 5倍扩展 ” 旋 钮 设 定 值 。“ 5倍扩 展 ” 旋钮 设定 值的 倒数 在扫 描未 扩展 时为 “ 1” ，在 扫描 扩展 时是 “ 1/5” 。（ 1） 脉冲 宽度 测量

30、 方法 如下 ： 调节 脉冲 波形 的垂 直位 置， 使脉 冲波 形的 顶部 和底 部距 刻度 水平 线的 距离 相等 ，如图 7所示 调节 “ Tim e/DIV” 开关 到合 适位 置 ,使扫 描信 号光 迹易 于观 测。图 7脉冲 宽度 测 量图 8上升 (或下 降 )时间 测量图 9频率 的测 量图 10相位 测量图 脉冲 宽度 测 量图 上升 或下 降 时间 测量图 频率 的测 量图 相位 测量 读 取 上 升 沿 和 下 降 沿 中 点 之 间 的 距 离 ,即 脉 冲 沿与水 平 刻 度 线 相 交 的 两 点 之 间 的 距 离 ,然后 用 公 式 计 算脉冲宽 度。 例 如

31、图 7中 “ Tim e/DIV” 设 定 在 10 s/div位 置 ，则有 脉冲 宽度 ta=10(s/div)2.5(div)=25(s)(2)脉冲 上升 （或 下降 ）时 间的 测量 方法 如下 ： 调节 脉冲 波形 的垂 直位 置和 水平 位置 ，方 法和 脉冲宽 度测 量方 法相 同。 在图 8中 ,读取 上升沿 10%到 90%Um所经 历的 时 间tr， 则有 tr=50（ s/div） 1.1(div)=55( s)频 率测量 频率 测量 有两 种方 法 :(1)由时间 公式 求出 输入 的周 期 T(单位为 S),然后用下式求 出信 号的 频率 :f=（ HZ）T1周期 1

32、(2)数出 有效 区域中 10div内重 复的 周期数 n.(时间 单 位为 S)，然 后 用 下 式 计 算 信 号 的 频 率 f=n/(Tim e/DIV)设定 值 10（ div） 当 n很大 （ 3050） 时 ， 第 二 种方 法的 精确 度比 第 一种方 法高 。 这 一精 度大 致与 扫描 速度 的设 计精 度相 等。 但当 n较小 时， 由于 小数 点以 下难 以数 清， 会导 致较 大的 误差 。例如图 9中 ,方波 器的 ”Tim e/DIV”,设定 在 “ 10 s/div”位 置 上 ，测得 波形 如图 B1.6所示 ,10格内 重复 周期数 n=40则该 信号 的频

33、率 为： f= =400KHZ.10(aiv)s/aiv)(10405、 相位测量 两个 信号 之间 相位 差的 测量 可以 利用 仪器 的双 踪显 示功能进 行。 如图 B1.7给出 了两 个具 有相 同频 率的 超前 和滞 后的正弦 波信 号 ,用双 踪方 波器 显示 的例 子。 此时 ,”触发 源 ”开关 必须 置 于 超 前 信 号 相 连 接 的 通 道 ,同 时 调 节 ”Tim e/DIV”开 关 ,使显示 的正 弦波 波形 大于 1个周 期， 如图 B1.7所示 。 一 个 周期 占6格，则 1格刻 度代 表波 形相位 60，故 相位 差 =（ div）数 2 /div/周期

34、=1.5 360/6=906、 观察利萨如图 将按 钮 “ X Y” 按下 ， 此 时 由 “ ch1” 端口 输 入 的 信 号就为 X轴信号，其偏转灵敏度仍按该通道的垂直偏转因数开关指示值 读取 ， 从 “ ch2” 端口 输入 Y轴信 号， 这 时示 波器 就工 作 在X-Y显示 方式 。 在示 波器 X轴和 Y轴同 时各 输入 正弦 信号 时， 光 点 的运 动是两 个相 互垂 直谐 振动 的合 成， 若它 们的 频率 的比值 fx fy=整数时 ， 合 成 的轨 迹是 一个 封闭 的图 形， 称 为 利萨 如图 。 利 萨 如图 的图 形与 频率 比和 两信 号的 位相 差都 有关

35、系 ，但利 萨如 图与 两信 号的 频率 比有 如下 简单 的关 系yxxynnff=nx， ny分另 为利 萨如 图的 外切 水平 线的 切点 数和 外切 垂直 线的 切点 数， 如图 1所示图 1利萨 如图因此 ，如 fx、 fy中有 一个 已知 且观 察它 们形 成的 利萨 如图 ，得 到外 切水 平线 和外 切垂 直线 的切 点数 之比， 即可 测出 另一 个信 号的 频率 。实 验时 ， X轴输 入某 一频 率的 正弦 信号 作为 标准 信号 ， Y轴输 入一 待测 信号， 调节 Y轴信 号的 频率 ， 分 别 得到 三种 不同的 nx： ny的利 萨如 图， 计 算出 fy， 读出

36、 轴输 入信 号发 生 器的频率 fy/。用两 信号 发生 器分 别给 示波 器的 X轴和 Y轴同 时各 输入 正弦 信号 ，调 节两 信号 发生 器的 输出 频率 ，观察使 得： 等 5种情 况下 的利 萨如 图， 并描 绘出 图形 在实 验坐 标纸 上。2312112,ffyx=【 数据记录及处理】 表 1观察 各种 波形表 2测直 流电 压数 据测试 波形 幅值 频率Volts/divY格数 VP- ATim e/divX格数 T f校正 波 正弦 波 方波三角 波表 3测正 弦交 流电 压数 据表 4用坐 标纸 描出 李萨 如图 形（ 或频 率比 由实 验指 导教 师指 定）【 思考题

37、】 1、若 示波 器正 常， 观察 波形 时， 如荧 光屏 上什 么也 看不 到， 会是 那些 原因 ，实 验中 应怎 样调 出其 波形 ？ 2、用 示波 器观 察波 形时 ，示 波器 上的 波形 移动 不稳 定， 为什 么？ 应调 节哪 几个 旋钮 使其 稳定 ？ 3、直 流电 压测 量时 ，确 定其 水平 扫描 基线 时， 为什么 Y轴输 入耦 合选 择开 关要 置于 “ ” ？4、 假 定 在示 波器 的输 入端 输入 一个 正弦 电压 ， 所 用 水平 扫描 频率为 120Hz， 在 屏 上出 现了 三个 完整 的正 弦 波周期 ，那 么输 入电 压的 频率 为多 少？ 5、某 同学 用示 波器 测量 正弦 交流 电压 ，经 与用 万用 电表 测量 值比 较相 差很 大， 分析 是什 么原 因？ 6、观 察利 萨如 图时 ，两 相互 垂直 的正 弦信 号频 率相 同时 ，图 上的 波形 还在 不停 的转 动， 为什 么？ 7、如 何使 用示 波器 测量 两个 频率 相同 的正 弦信 号的 相位 差？