示波器原理及应用

实验二示波器原理及应用

一、实验目的

在熟悉通用电子示波器工作原理的基础上，学会正确使用数字存储示波器测量各种电参数。

二、实验设备

（1）UTG2025A型函数/任意波形信号发生器1台；

（2）UTD2102C数字存储示波器各1台。

三、实验原理

数字存储示波器主要由前置放大器、数据采集与A/D转换器、随机存储器（RAM），垂直D/A转换器、垂直输出放大器；触发电路、时钟时基电路，水平D/A 转换器，水平输出放大器及微处理器（逻辑控制）等组成，基本框图如下所示：

图1数字存储示波器基本框图

数字存储示波器的基本工作原理、关键器件及典型电路见教材《电子测量技7

术》P189-P203页内容。

四、实验内容及步骤

4.1 测量简单信号

实验内容：利用信号发生器产生未知信号并设置不同参数，如正弦波、方波、脉冲波等，运用示波器迅速显示和测量信号的参数值，如频率、峰峰值等。

实验步骤：

（1）迅速显示信号参数

①将探头菜单衰减系数设定为10×，并将探头上的开关设定为10×；

②将CH1的探头连接到电路被测点；

③按下【AUTO】按钮。

数字存储示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上，可以进一步调节垂直、水平档位，直至波形的显示符合要求。

（2）自动测量信号的电压和时间等参数

①按下【MEASURE】按键，以显示自动测量菜单；

②按下【F1】，进入测量菜单种类选择；

③按下【F3】，选择电压类；

④按下【F5】，翻至2/4页，再按【F3】选择测量类型：峰峰值；

⑤按下【F2】，进入测量菜单种类选择，再按【F4】选择时间类；

⑥按下【F2】即可选择测量类型：频率。

此时，峰峰值和频率的测量值分别显示在F1和F2的位置，如下图所示：

通过信号发生器自行设置一个信号，设定参数并用示波器显示，将具体数值记录在下表中：

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表1正弦波信号设定与测量表

正弦波周期频率峰峰值平均值有效值最大值最小值中间值设定值

测量值

表2 脉冲波信号设定与测量表

4.2 观察正弦波信号通过电路产生的延时

实验内容：观察输入端信号与输出端信号的延迟。

实验步骤：

（1）设置探头和数字存储示波器通道的探头衰减系数为10×，将数字存储示

波器的CH1通道与电路信号输入端相连，CH2通道则与输出端相连；

（2）按下【AUTO】按键，继续调整水平，垂直档位直至波形显示满足测试要求；（3）按【CH1】按键，旋转垂直位置旋钮，调整【CH1】波形的垂直位置；（4）按【CH2】按键，如前操作，调整【CH2】波形的垂直位置，使通道1,2 的波形既不重叠在一起，又利于观察；

（5）按【MEASURE】按键以显示自动测量菜单，按【F1】按键进入测量种类选择；

（6）按【F4】按键进入时间类测量参数列表，按两次【F5】按键，进入第三页，按【F2】按键，选择延迟测量。

（7）按【F1】按键，选择从【CH1】，再按【F2】按键，选择到【CH2】，然后按【F5】确定键，此时，可以看到【F1】区域的“CH1-CH2延迟”下看到延迟值。

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4.3 观察不同信号的叠加

实验内容：设置两个不同信号（正弦波、方波）的频率、幅值等电参数，在示波器中观察信号的叠加。

实验步骤：

（1）连接好信号发生器中连个通道【CH1】和【CH2】，分别设置两个不同通道的电参数值，如选择【正弦波】信号，分别设置【频率】，【幅度】，【直流偏移】，【相位】等参数，设置时必须先选中【CH1】或其【CH2】，且要求两个信号的频率值不能相差太大，否则在示波器上无法同时显示；

（2）将信号发生器的输入端与示波器的输入端相连，按下示波器面板上【AUTO】按钮，将出现如下界面：

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（3）按下示波器上面【MATH】按钮，即可进行两路信号的“+”、“—”、“×”、“÷”不同叠加方式。

五、预习要求

（1）复习好《电子测量技术》教材中示波器工作原理有关章节；

（2）参照仪器使用说明书，熟悉函数信号发生器、双踪示波器的各旋钮、开关的作用。

（3）详细阅读实验指导书，做好实验准备。

六、实验报告