示波器的应用实验报告

电子线路实验报告

实验名称：实验三示波器的应用——信号测量系别专业：

实验者姓名：

实验日期：2016 年10 月28日

实验报告完成日期：2014 年10 月29日

指导老师意见：

成绩

一、实验目的

1、了解示波器的基本工作原理和主要技术指标；

2、掌握示波器的使用方法；

3、应用示波器测量各种信号的波形参数。

二、实验原理

1、数字示波器显示波形原理

示波器显示器是一中电压控制器件，根据电压有无控制屏幕亮灭，并根据电压大小控制光点在屏幕上的位置。

2、数字存储示波器的原理

数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他部分组成：

（1）信号调理部分：主要由衰减器和放大器组成；

（2）采集和存储部分：主要由模数转换器ADC、内存控制器和存储器组成；（3）触发部分：主要由触发电路构成；

（4）软件处理部分：处理器组成；

三、示波器使用方法总结

1、面板：

左上部为屏幕和屏幕菜单键，右上部为操作面板，下部为信号输出、输入端口。右上部的操作面板又可分为几小块：信号水平调节区（Horizontal）、信号垂直调节区（Vertical）、触发区（Trigger）、测量区（Measure）、工具区（Tools）。

2、功能键及旋钮作用说明：

（1）、Horizontal区：

Horiz——进入水平控制菜单，可选择时基模式（标准、XY）。

旋钮——可做水平位移和水平方向灵敏度的调节。

（2）、Vertical区：

1、2——通道开关，键灯亮表明该通道工作中。按一下，进入通道设置菜单，可对通道的耦合方式、带宽限制、微调、倒置和探头等功能进行设置；再按一下，关闭该通道。

旋钮——可做垂直方向的位移和垂直方向灵敏度的调节。

Help——显示帮助信息，各个的按键说明。

（3）、Tools区：

Wave Gen（信号发生器）——键灯亮，信号发生器工作，进入信号发生器菜单，可选波形、频率、幅度、偏移，并将信号从Gen Out插孔输出。

左部旋钮（Entry）——可选择菜单项、调节参数。

（4）、Measure区：

Cursors——可调节光标手动进行测量，旋钮可移动光标线，可选择X1、X2、Y1、Y2、X1X2锁定、Y1Y2锁定等。

Meas——可进行自动测量，选择全部通道显示全部测量信息。

（5）、Trigger区：

Trigger键及旋钮——可通过菜单选择触发类型、触发源、触发斜率等，确保显示波形稳定。

（6）、右上角Auto Scale——自动扫描波形。

2、示波器使用方法总结

自动：

（1）打开示波器电源开关。

（2）将示波器探头接到被测信号，确定触发源选择在所接通道位置，按下相应通道按键。

（3）按Auto Scale自动调整波形。

手动：

（1）打开示波器电源开关。

（2）将示波器探头接到被测信号（连接电路时，示波器黑夹子与电路GND相连），（3）确定触发源选择在所接通道位置，按下相应通道按键。触发源的选择：观测两个信号一般选CH1，但如果CH1稳定性较差，选CH2。

（4）调节垂直灵敏度和水平灵敏度至合适位置。

（5）限制带宽。

（6）测量信号各点电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合。若为交流混合信号，选DC耦合。

（7）调节Y和X位移旋钮将波形调到便于测量的位置。直接按下旋钮可自动调至零点。

（8）测量时可按下Meas进行自动测量，点通道选择全部通道可查看各项测量数值。也可按下Cursors手动调节光标进行测量，用旋钮移动光标线，可选择

X1、X2、Y1、Y2、X1X2锁定、Y1Y2锁定等。（9）测量完成后关闭电源。

五、实验仪器

1、双踪示波器

2、函数信号发生器

3、“四位半”数字万用表

六、实验内容

1、校验示波器灵敏度

校准信号f=1kHz,Vp-p=2.5V

f=1.0012kHz，误差=0.12%

Vpp=2.53V，误差=1.2%

2、调整、测量含有直流电平的信号(如图)

3、正弦信号的测量

表1、信号幅度的测量

①数字表测量值（DC）/(AC)：DC/AC键:选择直流（弹开）和交流（键入）

均方根值：选择均方根测量（键入）

②示波器显示均可在快照里直接读取

③计算该信号均方根值：(DC^2+AC^2)^1/2

4、正弦信号周期和频率的测量

表2、信号周期的测量

定值误差E=│计算频率-理论频率│/理论频率X100%

5示波器的双踪显示

T=20.001μs

tφ=3.8μs ，φ=360tφ/T=68.4度

6、李萨茹图形见右图。

四、思考题

用示波器观察正弦信号时，若荧光屏上出现下列情况时，应如何调节？（1）屏幕上什么都没有：检查电源是否开启。

（2）屏幕上只有一点：调节灵敏度，检查信号是否已经输入。

（3）屏幕上只有一条水平线：检查信号是否已经输入，调节垂直灵敏度。（4）屏幕上只有一条竖线：调节水平灵敏度。

（5）如何让波形同步：调节触发旋钮。

五、实验体会

心得：

第一节课数字万用表不能测量三角波、斜波、矩形波等,但用示波器测量三角波、斜波、矩形波等,这就是学习中一种循序渐进的过程。示波器使用的关键是要熟记各个按键的作用，需要调整时可以正确找到按键旋钮，示波器的面板分成不同的区，熟悉英文名称对使用示波器有很大的帮助。使用实验箱连接电路时，可以不需要打开电源，连接电路要有耐心，尽量少用导线，简化电路，方便观察和纠正错误，图示接地端并不需要接地，作为公共端即可。

故障及解决办法：

1、波形抖动不稳定：调节触发区，选择合适的触发源，旋转旋钮至波形稳定。

2、方波有占空比，正弦波无法在数字万用表上找到占空比

3、无法正确显示图形：尝试按Auto Scale