大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)：雙蹤示波器的使用

1、 雙蹤示波器的使用 2014級預(yù)習(xí)要求1、示波器的基本原理2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （1）熟悉示波器各按鍵基本功能（型號：ss-7802A） （2）熟悉信號發(fā)生器（型號：DG1022U)基本功能 （3）了解如何觀察正弦波信號 （4）了解如何測量正弦波的電壓和頻率 （5）了解如何觀測李薩如圖示波器原理示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時(shí)值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。組成：顯

2、示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個(gè)重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個(gè)部分組成。 （1）電子槍 電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光 。 (2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉(zhuǎn)板和垂直偏轉(zhuǎn)板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運(yùn)動(dòng)。（3）熒光屏 熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉(zhuǎn)后的電子束顯示出來，以便觀察。在示波器的熒光屏內(nèi)壁涂有一層發(fā)光物質(zhì)，因而，熒光屏上受到高速電子沖擊的地點(diǎn)就顯現(xiàn)出熒光。 垂直（Y軸）放大電路 由于示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度甚低，所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過垂

3、直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，以得到垂直方向的適當(dāng)大小的圖形。水平（X軸）放大電路 由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經(jīng)過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，以得到水平方向適當(dāng)大小的圖形。 掃描與同步電路 掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移，即形成時(shí)間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時(shí)間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上 。要想在屏上看見穩(wěn)定的縱偏板電壓的波形1.橫偏板必須加

4、上鋸齒波電壓，把縱偏板電壓產(chǎn)生的垂直亮線展開來。這個(gè)展開過程稱為“掃描”。也叫線掃描。線掃描能把縱偏板電壓波形如實(shí)地描繪出來。如果橫偏板加非鋸齒波，則為非線性掃描，描出來的圖形將不是原來的波形，如“李薩如圖形”。2.縱偏電壓和橫偏電壓振動(dòng)周期應(yīng)嚴(yán)格地相同，或者后者是前者的整數(shù)倍，即 要想在屏上看見李薩如圖形 縱偏板上加正弦電壓，橫偏板同時(shí)也加上另一正弦電壓。 李薩如圖可用于測量未知頻率。假想對圖形作一條水平割線和一條垂直割線（這兩條割線均應(yīng)與圖形有最多的相交點(diǎn)）。設(shè)水平割線與圖形交點(diǎn)數(shù)為nx ，垂直割線與圖形的交點(diǎn)數(shù)為ny ，則有示波器是用來觀察隨時(shí)間變化的電壓波形。X軸代表時(shí)間，Y軸代表電壓

5、。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉示波器各按鍵功能觸發(fā)信號觀察波形時(shí)選時(shí)基模式，此處有時(shí)間標(biāo)稱值顯示。XY模式時(shí)無顯示。1. 觀察波形時(shí)選擇時(shí)基模式（按壓A鍵），掃描模式選擇AUTO。2. 選擇要觀察的通道（CH1還是CH2）。觀察波形一般選擇AUTO掃描模式CH1選擇CH2選擇CH1顯示CH2顯示觸發(fā)信號頻率XY模式時(shí)基模式XY模式時(shí)無時(shí)間標(biāo)稱值顯示輸入方式AC/DC按下GND鍵后，有接地符號顯示，但在觀察波形時(shí)不能選擇接地，否則無波形顯示。CH1的電壓衰減調(diào)節(jié) CH2的電壓衰減調(diào)節(jié)AC表示輸入方式為交流，DC表示輸入方式為交直流。1.在沒有特殊要求的情況下，觸發(fā)源選擇與輸入信號源保持一致。并調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋

6、 鈕，使“已捕獲”燈亮起。2.電壓標(biāo)稱值表示Y軸方向上每一大格所代表的電壓值。3.時(shí)間標(biāo)稱值表示X軸方向上電子束每掃描一大格所需要的時(shí)間。 準(zhǔn)備燈已捕獲燈觸發(fā)電平旋鈕觸發(fā)信號源的選擇電壓標(biāo)稱值時(shí)間標(biāo)稱值掃描時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕ALT(交替）適合高頻CHOP（斷續(xù)）適合低頻信號發(fā)生器：信號發(fā)生器：1、開機(jī)后： CH1默認(rèn)輸出為：1000Hz正弦波 CH2默認(rèn)輸出為：1500Hz鋸齒波2、輸出端口左側(cè) output亮，才有信號輸出3、改變輸出頻率：輸入數(shù)字，選擇正確的單位4、觀察李薩如圖形，兩路輸出都要是正弦波 2、觀察波形（正弦波信號）的步驟1）選擇時(shí)基模式。（A按鍵）2）選擇AUTO掃描方式。（AUT

7、O按鍵）3）選擇要觀察的通道以及（AC或DC）輸入方式。 （CH1，CH2，AC，DC按鍵）不能接地(GND)。4）選擇自身信號為觸發(fā)信號，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平大小。 (Source按鍵，TRIG LEVEL旋鈕） 在沒有特殊要求的情況下，觸發(fā)源選擇與輸入信號源保持一致(Source按鍵）。并調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕（TRIG LEVEL旋鈕） ，使“已捕獲”燈亮起。5）調(diào)節(jié)合適的電壓衰減（改變Y軸幅度）和掃描時(shí)間 （改變X軸的周期數(shù)）。（電壓衰減旋鈕，掃描時(shí) 間調(diào)節(jié)旋鈕）3、測量正弦波信號（電壓，頻率）按壓此鍵即可出現(xiàn)水平標(biāo)線光標(biāo)出現(xiàn)就可以調(diào)節(jié)該標(biāo)線的位移改變光標(biāo)的選擇峰頂?shù)椒骞仍赮軸上投影的格數(shù)（大格為基

8、數(shù)小數(shù)點(diǎn)后一位）示波器讀數(shù)（電壓）（電壓）標(biāo)稱值圖形格數(shù)D：峰頂?shù)椒骞仍赮軸上投影的格數(shù)讀到小數(shù)點(diǎn)后一位示波器讀數(shù)（電壓）波形一個(gè)周期在X軸上投影的格數(shù)（大格為基數(shù)小數(shù)點(diǎn)后一位示波器的讀數(shù)（頻率）（時(shí)間）標(biāo)稱值觸發(fā)信號頻率圖形格數(shù)D：波形一個(gè)周期在X軸上投影的格數(shù) （讀到小數(shù)點(diǎn)后一位）示波器的讀數(shù)（頻率）XY模式時(shí)X軸輸入多余顯示的斜線可以按壓CH1來消除XY模式XY模式時(shí)X軸幅度調(diào)節(jié)XY模式時(shí)Y軸幅度調(diào)節(jié)X軸輸入Y軸輸入XY模式時(shí)y軸輸入X軸切割線與李薩如圖相交的交點(diǎn)數(shù)NxY軸切割線與李薩如圖相交的交點(diǎn)數(shù)NyX軸切割線與李薩如圖相交的最大交點(diǎn)數(shù)nxY軸切割線與李薩如圖相交的最大交點(diǎn)數(shù)ny4、觀察李薩如圖步驟：1）選擇XY模式2）打開通1，2通道。（CH1為X輸入，CH2為Y輸入）3）調(diào)節(jié)X