电子示波器的使用(山)讲义

2．观察利萨如图形测量待测信号频率
fy:fx
2:1 1:1 2:3 1:2 1:3
李萨如图
fx（Hz） fy（Hz）
fy
fy fy U
n
( f yi f y )2
S i1 n 1
U=S
注: f y —被测试验信号频率
f x —低频信号发生器输出频率
fy fx
水平直线与图形相交的点数 垂直直线与图形相交的点数
实验内容
1.学习双踪示波器的调节使用. 2.用直读法测定待测试验信号峰峰值 VPP和周期T. 3.观察李萨如图形，用李萨如图测定待测试验信号
频率fy.
数据记录与处理 1．用直读法测定试验信号 的VPP 、T
n
1
2
3
格数（竖向）
每格电压值
0.2
0.5
1.0
（V/div）
峰峰值VPP(V)
格数（横向）
每格时间值
0.2
0.5
1.0
（ms/div）
周期T(ms)
频率f=1/T(kHz)
平均
号直 的读 幅法 值测 和量 频待 率测
信
LV=2.6； VOLT/DIV =2V； VPP=5.2V LT=4； TIME/DIV =0.5ms； f =500Hz
Nx=2
信号发生器
示波器 XY
信号发生器
仪器连接示意，示波器X-Y方式
当荧光屏上显示出李萨如图形时，在水平和垂直方向分别作 一直线与图形相切(或相交)，数出此二直线与图形的切点数 (或交点数).
y
1:2 x
1:3
2:3
（a）
（b）
（c）
（d）
fy fx
Fra Baidu bibliotek
水平直线与图形相切的点数 垂直直线与图形相切的点数
1 扫描和触发同步
23 4 5
YX
Y
X
X 输入 放大器
辉度
聚焦
电源
1：灯丝 2：阴极 3：栅极 4：聚焦阳极 5：加速极 6:Y偏转 7：X偏转 图1
2、扫描
示波器工作时，需要在X轴偏转板（即水平偏 转板）上加有一个锯齿波形的电压，称为扫 描电压，
在X轴上加有扫描电压的同
时，如果在Y轴上加上待测的 正弦变化电压U,就可以使U。 沿水平轴展开。此时，屏上 显示的图形如图,当正弦电压 的周期Ty与锯齿波电压的周 期Tx恰好相等时，则正弦电 压上a,b,c,d,e各点分别对应 扫描信号上的a,,b,,c,,d,,e,, 则正弦电压变化一周，光点 正好扫描一次．以后各次扫 描所得到的图形位置与第一 次完全重叠，显示清晰、稳定 的图形。
当被测信号频率接近扫描电压频率的整 倍数，但还是有差异，这时所显示的波形会慢 慢移动，为强迫它稳定下来，我们可以旋转整 步电平旋钮。
3、同步
f y nf x
n 正整数时显示稳定的波形
稳定的图形
图形右移
图形左移
采用触发扫描方式时， 可保证每次触发扫描的起 始时刻都是在待观察信号的同一相位上，即每次扫描所 显示的图线完全重合，从而使屏幕上的图线得到稳定显 示。 通常把扫描方式转换成“自激扫描”状态就可方 便地寻找到光迹。
电子示波器的使用
电子示波器（以下简称示波器）能够简捷地 显示各种电压的信号波形，并且还可以对一切可 以转化为电压的电学量（如电流、电功率、阻抗 等）和某些非电学量以及它们随时间变化的过程 进行观察，因此示波器是使用最广泛的电子仪器， 学会它的使用是十分有用的。
1、通过示波器的实验，可以了解示波器的 结构与原理，熟悉示波器面板旋钮的功能，进 而掌握示波器的调节和使用方法。
2、学习用示波器观察信号波形，并测量其 幅度及周期与频率。
3、观察李萨如图形，掌握一种测量频率的 方法。
示波器工作原理
1、示波器的基本结构
示波器的规格和型号很多，无论是复杂还是简单的，结构上一般都可分成示 波管、放大器（包括X轴放大和Y轴放大）、扫描和触发同步系统、电源四个基本 部分组成。
Y 输入 放大器
李萨如图形观察
• 当x轴输入扫描信号时，示波器显示y轴输入讯号 的瞬变过程。
• 当x轴输入正弦信号，y轴输入另一正弦信号，且 两者信号频率成简单整倍数时，观察到的是电子 束两个互相垂直的简谐振动的合成，振动轨迹称 为李萨如图形。
李萨如图形
满足
fy Ny fx Nx
李萨如图形相交 的交点数示例
Ny=4