大学物理仿真实验示波器

示波器

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【实验目的】：

1. 了解双踪示波器显示波形的工作原理；

2. 学会利用双踪示波器观测电压信号；

3. 学会利用双踪示波器观察李萨如图形，并利用其测量正弦信号的频率。

4. 熟悉使用示波器的基本方法，学会用示波器测量波形的电压幅度和频率

【实验原理】

示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成，

1.示波管

如图所示，左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下，位置也随之改变。在一定范围内，亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。

2. 示波器显示波形原理

如果在YCH1 或CH2 端口加上正弦波，在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的周期相等时，则显示完整周期的正弦波形，如图3 ，若在YCH1 和YCH2 同时加上正弦波，在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波，则在荧光屏上将得到两个正弦波。

3. 李萨如图形的基本原理

在示波器的Y 偏转板和X 偏转板上分别加上正弦波，当信号的频率比值为简单整数比时，得到李萨如图形。fx 、fy 为x,y 偏转板上信号频率，nx 、ny 为李萨如图形与假想水平线、垂直线的切点数目。

【实验内容】

1.示波器的调整

（1）不接外信号，进入非X-Y方式

（2）调整扫描信号的位置和清晰度

（3）设置示波器工作方式

2. 正弦波形的显示

（1）熟读示波器的使用说明，掌握示波器的性能及使用方法。

（2）把信号发生器输出接到示波器的Y轴输入上，接通电源开关，把示波器和信号发生器的各旋钮调到正常使用位置，使在荧光屏上显示便于观测的稳定波形。

3．示波器的定标和波形电压、周期的测量

（1）把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在“校准”位置（指示灯“V AR”熄灭）。

（2）把校准信号输出端接到Y轴输入插座

（3）把信号发生器的正弦电压接到Y轴输入端，用示波器测量正弦电压的幅值和周期，并和信号发生器上显示的频率值比较。

（4）选择不同幅值和频率的5种正弦波，重复步骤（3），记下测量结果。

4．李莎如图形的观测

（1）把信号发生器后面50Hz输出信号接到X通道，而Y通道接入可调的正弦信号

（2）分别调节两个通道让他们能够正常显示波形

（3）切换到X-Y模式，调整两个通道的偏转因子，使图形正常显示

（4）调节Y信号的频率，观测不同频率比例下的李萨如图

【数据处理】

【实验结论】

1. 荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。

2. 示波器和函数信号发生器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时不能用力太猛。

3. 双踪示波器的两路输入端CH1 ，CH2 有一公共接地端，同时使用CH1 和CH2 时，接线时应防止将外电路短路。