示波器及其应用

示波器及其应用

1、实验目的:

（1）了解示波器的基本结构和波形显示原理。

（2）学会使用示波器观测电压信号的波形。

（3）通过观察李萨如图形，学会一种测量频率

的方法，并加深对互相垂直振动合成的理解。

2、实验原理

（1）①示波器的结构：示波器从功能上看,其构成大致可分为示波管、放大装置、扫描信号、整步装置以及电源五个部分。

②示波管的结构:

F:灯丝，K:阴极，G1:栅极，G2:加速电极，A1:第一阳极

A2:第二阳极，Y:竖直偏转板，X:水平偏转板

（2）示波器的功能

可以观测电流的波形，测定频率、电压强度等（凡可以变为电效应的周期性物理过程均可用示波器进行观测）

电子枪:发射电子并使之汇聚成很细的高速运动的电子射线。

偏转系统:使电子在两个相互垂直的方向上发生偏转。

荧光屏:屏上涂上荧光粉,电子打上去就发光，形成光斑。

（3）①波形显示原理

扫描电路产生一个锯齿波电压，能在一定的范围内连续可调。锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性、与时间成正比的水平位移，即形成时间基线。这样才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。荧光屏上看到的正弦

曲线实际上是两个相互垂直的运动合成的轨迹。

②波形同步

触发与同步：从垂直分量（Y分量）中取出部分待测信号，输入到扫描发生器（X

分量），迫使锯齿波与待测信号同步——内同步。

（4）利用李萨如图形测频率

李萨如图形随两信号的幅值和位相不同而变化。操作时fy：fx很难调成准确的简单整数比，因此两个振动的相位差将发生缓慢的改变,图形难以完全稳定,调到图形变化最慢时即可。

3、实验仪器

示波器、信号发生器、交流电源

4、原始数据记录

电压V（CH1）频率f（CH1=50Hz）

VOLTS/DIV DIV（y）Vp-p TIME/DIV DIV（x）周期（T）频率（f）2V 5.8 11.6V 5ms 2 10ms 100.0Hz

电压V（CH2）频率f（CH2=1.2kHz）

VOLTS/DIV DIV（y）Vp-p TIME/DIV DIV（x）周期（T）频率（f）5V 4.5 22.5V 1ms 0.8 0.8ms 1250.0Hz

Nx 1 1 3 3

Ny 1 2 1 2

fy 49.9 25.0 149.9 74.9

5、讨论分析

可能原因解决方法

X偏转电压过大，使亮点偏离屏幕调节X轴位移钮

（3）因为示波器触发的信号既有幅度要求也有沿的要求，改变了信号的电压会令值不稳定。可以通过调节触发电平LEVEL打到合适的地方。

（3）①因为CH1和CH2输入的是两个完全不相关的信号，信号源输出信号频率不稳定导致它们的位相差难以保持恒定，所以得不到长时间的稳定；②不能。因为观察李萨如图形时使用的是示波器的X-Y模式，水平扫描锯齿波信号已经被断开，而触发电平是根据触发源调节水平扫描锯齿波信号周期的。