示波器的使用电子教案

偏转系统由两组互相垂直的电极板构成，图中X1、X2为水平偏

转电极板；Y1、Y2为垂直偏转电极板。若

在X1、X2间加上电压，就会在水平方向上

产生一个电场，电子束通过时受到电场

的作用，运动方向会在水平方向发生偏

移，从而引起荧光屏上亮点的位置发生

偏移，其偏移距离与偏转电压大小成正

图3 波形图比。这样，我们就可以通过改变偏转电

压来控制亮点在荧光屏上的位置。

图1 示波管结构

图2示波器的基本结构简图

2．扫描发生器

将V =f (t )的交流电压信号加到Y 偏转板上，X 偏转板由示波器内部加上扫描电压，荧光屏上将显示一波形图，图3为一实例。实际上这波形图正是f (t )函数曲线的一部分。在说明屏上图形形成的原理之前，回忆一个中学的实验。 在中学物理课中，我们曾经做过演示振动图形的沙斗实验，它的装置如图4所示。图中P 为硬纸板，能在X 方向上作匀速直线运动。S 为沙斗，斗内装上细沙土，细沙能从斗的下端慢慢漏出，沙斗通过细绳连结在支架的H 处，构成单摆。设此摆在与X 轴垂直的Y 方向上振动，P 在X 方向匀速运动，那么在硬纸板上将有漏沙的径迹，即是单摆的振动图线，这是一条正弦曲线。

根据曲线和匀速运动的速率V 不难求得振动周期（或频率）和振幅等物理量的大小。示波器屏上图形形成的原理和沙斗实验中纸板上漏沙径迹的道理相同。在示波器的X 偏转板上，加上和时间成正比变化的锯齿形电压信号（图5）。开始X 1、X 2间电压为-E ，屏上光点被推到最左侧，以后X 1、X 2间的电压匀速增加（类似于沙斗实验中匀速推动纸板），屏上光点在沿y 轴振动的同时，匀速向右移动，留下了亮的图线——亮点的径迹（相当于纸板上的沙的径迹）。当X 1、X 2间电压达最大值+E 时，亮点移到最右侧，与此同时X 1、X 2间电压迅速降到-E ，又将亮点移到最左侧，再重复上述过程。

图5 示波器屏上图形形成原理 图4 沙斗实验

若

图6 DC4322B型双踪示波器前面板图

置“X－Y”位置时，示波器工作在X－Y状态（此时应关闭水平扩展开关）。

⑧扫描微调（SWP VAR）

此旋钮开关在校正位置时，扫描因数从扫描时间选择开关读出。当开关不在校正位置时，可连续微调扫描因数。反时针旋转到底时扫描因数扩大2.5倍以上。

⑨位移/扩展

未拉出时用于调节水平移动扫描线位置；拉出后将扫描扩展10倍。

⑩触发方式选择（TRIG MODE）

自动（AUTO）：本状态下仪器在有触发信号时，同正常的触发扫描，波形可稳定显示。在无信号输入时，可显示扫描线。

常态（NORM）：有触发信号时才产生扫描；在没有信号和非同步状态下，没有扫描线。当信号频率很低（25Hz以下）影响同步时，宜采用本触发方式。

电视场（TV—V）：用于观察电视信号中的全场信号波形。

电视行（TV—H）：用于观察电视信号中的行信号波形。

注：TV—V和TV—H触发仅适用于负同步信号的电视信号。

11触发电平控制（LEVEL）(PULL SLOPE)

○

a．通过调节触发电平可确定波形扫描的起始点；

按进去为正极性触发（常用），拉出来为负极性触发。

中原工学院理学院教案专用纸第10 页

图7 李萨如图形

【实验步骤】

1. 操作前先熟悉面板上各旋钮的位置和功能，首先将各旋钮

置于左右可调的中间位置。打开电源开关，预热20秒后进行

操作。将信号源的正弦波输出与示波器的CH1通道相连，将示

波器的输入信号耦合置“AC”，按下“CH1”键，适当调整CH1

通道的灵敏度和扫描频率，如果波形不稳定，适当调节电平，

直到出现稳定的正弦波形，并记录该波形。

2.按上面的方法分别观察记录一定频率的方波和三角波。

4.首先确定垂直微调增益处于“校准”位置，然后测算出从波

峰到波谷信号所占据的垂直格数。最后记录垂直衰减器旋钮的

档位设定值与探头的衰减倍数。则信号峰-峰值电压为：VP-P=

垂直格数×档位设定值×衰减倍数。同样确定水平微调增益处

于“校准”位置，然后测算出信号一个完整周期所占据的水平

格数。最后扫描时间旋钮档位设定值。则信号周期为：T=水平

格数×档位设定值。

3.将“CH1”和“CH2”同时按下，并选择“X-Y”方式，将信

号源选择正弦波输出，接CH1通道，改变其频率，观察李萨如

图形，记录下来，计算各个图形下信号源正弦波的频率，已知

CH2通道正弦信号频率为50Hz.