示波器使用實驗報告範文

【實驗目的】

1．瞭解示波器顯示波形的原理，瞭解示波器各主要組成部分及它們之間的聯繫和配合；

2．熟悉使用示波器的基本方法，學會用示波器測量波形的電壓幅度和頻率； 3．觀察李薩如圖形。

【實驗儀器】

1、雙蹤示波器 GOS-6021型1台 2、函數信號發生器YB1602型 1台 3、連接線 示波器專用 2根

示波器和信號發生器的使用説明請熟讀常用儀器部分。

[實驗原理]

示波器由示波管、掃描同步系統、Y軸和X軸放大系統和電源四部分組成，

1、示波管

如圖所示，左端為一電子槍，電子槍加熱後發出一束電子，電子經電場加速以高速打在右端的熒光屏上，屏上的熒光物發光形成一亮點。亮點在偏轉板電壓的作用下，位置也隨之改變。在一定範圍內，亮點的位移與偏轉板上所加電壓成正比。

示波管結構簡圖 示波管內的偏轉板

2、掃描與同步的作用

如果在X軸偏轉板加上波形為鋸齒形的電壓，在熒光屏上看到的是一條水平線，如圖

圖掃描的作用及其顯示

如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓，而X軸偏轉板不加任何電壓，則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振盪，在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線，如圖

如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓，又在X軸偏轉板上加鋸齒形電壓，則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移，其合成原理如圖所示，描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的週期（頻率）相同，這個正弦圖形將穩定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的週期稍有不同，則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開，在熒光屏上將看到不穩定的圖形或不斷地移動的圖形，甚至很複雜的圖形。由此可見：

（1）要想看到Y軸偏轉板電壓的圖形，必須加上X軸偏轉板電壓把它展開，這個過程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變，掃描必須是線性的，即必須加鋸齒波。

（2）要使顯示的波形穩定，Y軸偏轉板電壓頻率與X軸偏轉板電壓頻率的比值必須是整數，即：

fy

nn=1,2,3, fx

示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調，但要準確的滿足上式，光靠人工調節還是不夠的，待測電壓的頻率越高，越難滿足上述條件。為此，在示波器內部加裝了自動頻率跟蹤的裝置，稱為“同步”。在人工調節到接近滿足式頻率整數倍時的條件下，再加入“同步”的作用，掃描電壓的週期就能準確地等於待測電壓週期的整數倍，從而獲得穩定的波形。

（1）如果Y軸加正弦電壓，X軸也加正弦掃描電壓，得出的圖形將是李薩

如圖形，如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx分別代表Y軸和X軸電壓的頻率，nx代表X方向的切線和圖形相切的切點數，ny代表Y方向的切線和圖形相切的切點數，則有

nxfxny

李薩如圖形舉例表

fy

如果已知fx，則由李薩如圖形可求出fy。 【實驗內容】

1．示波器的調整

（1）不接外信號，進入非X-Y方式 （2）調整掃描信號的位置和清晰度 （3）設置示波器工作方式 2．正弦波形的顯示

（1）熟讀示波器的使用説明，掌握示波器的性能及使用方法。

（2）把信號發生器輸出接到示波器的Y軸輸入上，接通電源開關，把示波器和信號發生器的各旋鈕調到正常使用位置，使在熒光屏上顯示便於觀測的穩定波形。

3．示波器的定標和波形電壓、週期的測量

（1）把Y軸偏轉因數和掃描時間偏轉因數旋鈕都放在“校準”位置（指示燈“VAR”熄滅）。

（2）把校準信號輸出端接到Y軸輸入插座

（3）把信號發生器的正弦電壓接到Y軸輸入端，用示波器測量正弦電壓的幅值和週期，並和信號發生器上顯示的頻率值比較。

（4）選擇不同幅值和頻率的5種正弦波，重複步驟（3），記下測量結果。 4．李莎如圖形的觀測 (1) 把信號發生器後面50Hz輸出信號接到X通道，而Y通道接入可調的

正弦信號

(2) 分別調節兩個通道讓他們能夠正常顯示波形 (3) 切換到X-Y模式，調整兩個通道的偏轉因子，使圖形正常顯示 (4) 調節Y信號的頻率，觀測不同頻率比例下的李薩如圖

數據記錄 1、頻率測量

示波器頻率計數器的測頻精度 0.01% 示波器測頻儀器誤差3%

示波器測量電壓儀器誤差3%

（1） 示波器測量頻率

f＝57.4KHz ffEf57.43%1.722KHz

f57.41.8KHz或f572KHz

（2） 函數信號發生器測頻

f=55.45 KH ffE0.0155.451%f

f55.450.56KHz或f55.40.6KHz

或0.01KH0.z0.6KHz

（3） 示波器測量電壓

V1＝5.68V V1V1EV5.683%0.16V或0.2V

V15.680.16V或V15.70.2V （4） 函數信號發生器測量電壓

V2＝5.3VV2V2EV1字5.315%0.10.81V或0.9V

V25.300.81V或V25.30.9V

注意：一般可寫為後面的形式更加科學，因為原始數據的有效數字只有2位，不可能經處理後提高精度變成3個有效數字。