模拟示波器的使用课件

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实验原理
要观察加在Y轴上电压随时间变化的规律，必 须同时在X轴上加上锯齿波电压，把Y轴信号产生 的竖直亮线按时间展开，这个展开的过程叫“扫
描”
为了使屏上的图形稳定，必须使Y轴上电压和 锯齿波电压频率、相位固定，并且它们的频率满 足：fy/fx=n，n=1，2，3，…
式中n为屏上显示的完整波形个数。这种使 两者频率成整数倍关系且相位差恒定的调节过 程称为“同步”。
⑶
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⑶偏转系统 X和Y是一对互相垂直放置的偏转板。在水平偏转
板X间加电压时，通过期间的电子束就会在偏转板间电场的作用
下，在水平方向上发生偏转，也就是使荧光屏上的光点发生水
平移动。其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者成正比
关系。
在垂直偏转板Y间加电压，则通过其间的电子束就会在偏转
⑴荧光屏 示波管前方内部，涂有荧光材料。当高速电 子流打上时，荧光物质会发光。发光的强弱（波形亮 度），取决于电子流的强度。
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• ⑵ 电子枪 由灯丝、阴极、栅极、第一阳极和第二阳极 构成。
• 主要功能:产生一束强度可以调节的高速电子流，并且使 电子束可以聚焦在屏幕上。灯丝加热后，阴极发射出大 量的电子。这些电子在两个阳极的加速下，将以很高的 速度射向荧光屏。栅极处于第一阳极和阴极之间，使之 相对于阴极处于负电势。改变它负的程度（通过示波器 面板上的“亮度”旋钮调节），就可以控制电子束的强 度，从而改变荧光屏上的光点和波形的亮度。控制好第 一阳极和第二阳极间的电势差（示波器面板上的“聚焦” 旋钮调节），可以使电子束恰好聚焦到荧光屏上，此时 屏上的光点最小，波形线条细锐清晰。
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实验原理
正弦波合成
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实验原理 通用数双选通择道开关示波器
V－252型示波器介
时基扫描
绍
辉度
聚焦
开关
第一通道接口
第二通道接口
不同型号和规PPT学格习交流的示波器，虽然
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AC — 只能输入交流信号， GDNC信份D—号同—信中时Y号的轴被中直信输的流号入交成输、流份入观、被端察直除接。流去地成
用于测量时，要把微调校准（顺时针转到头）
垂直通道偏转因数*格数=电压值（Up-p)
位移（Position)
调整光迹垂直方向的位移和水平方向的位移
合成（X-Y）
用于观察加在x轴和y轴上P的PT学两习交个流 信号合成后图形
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扫描与同步控制
扫描时间因数选择开关和微调（Time/div)
用于调节扫描电压的周期
周期
T=6×0.5=3mS
频率 f=1/T=333HZ
T
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1.6格
T=1.6×t/div
4格 UPP=4×v/div
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3、测量信号的频率
两观察个李相萨互如垂图直形的谐振动合成时，若其频率fx与fy 成简单的
整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图。
将不同信号源信号分别输入CH1和CH2通道，扫描速率旋钮
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图 电子示波器的基本组成框图
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实验原理
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实验原理
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实验原理
X轴方向偏转
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实验原理
Y轴方向偏转
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示波管（CRT）结构简介
GG：控制栅极
A1：第一阳极 A2：第二阳极
Y：竖直偏转板
K：阴极
X：水平 偏转板
CH1输入x轴信号，同时设置为X-Y状态。
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2、测量正弦信号电压与周期
测量原理
Upp Y 偏转因数V/div
TX 时基因数T/div
假设：“ V/div ” 档位置于2V/div “ TIME/div ”的档位在 100 d.i5vms/div
电压：Upp=2×4=8V
8div
U 峰 峰
位移（三只）
（POSITION）
居中 居中
扫描方式
（SWEEP MODE）
触发极性（SLOPE）
自动
垂直方式（MODE）
CH1
扫描速率（SEC/DIV）
0.5ms
电压衰减
（VOLTS/DIV）
触发源
0.1V(X)
（TRIGGER SOURCE）
CH1
微调（VIRIABLE）
顺时针旋足
触发耦合方式
（COUPL ING）
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实验原理
示波器的基本结构包括：
阴极射线示波管（电子枪、X、Y偏转板、 荧光屏）
电压放大器（带衰减器的X和Y轴放大器） 同步、扫描电路 电源
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实验原理
一、组成：如图所示，它由示波管（CRT）、 垂直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统， 以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。 1.阴极射线示波管是个电真空器件，玻璃壳内有 荧光屏、电子枪和偏转系统几个部分。
C（信-号显无示法CH输1信入号）的
HC -显示波CH形2信号的
1H2ADA DLCH TOP
-显-信信交-C波示波以H号号替1形“形2和叠的波的显5C显CP0PC加HT形H学示KH2示习1H交2+流Cz信CH切H1号2和换”
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信号发生器
函数选择
频率范围选择
信号输出
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实验仪器
同轴电缆
李萨如图中，水平切点数与竖直切点数之比 恰好与频率成反比，即
fy : fx nx :ny
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实验内容
相位差角 0
1∶1
π/4 π/2 3π/4 π
1∶2
1∶3
2∶3
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实验内容
• 测两个同频率正弦信号的位相差 方法一：波形比较法
2 A
B
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实验内容
置X-Y（逆时针到底）状态，调节信号幅度或改变通道偏转因数，
使图形不超出荧光屏视场，调节PPTC学习H交1流和CH2频率比观察李萨如
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测量信号频率
测量原理
fx
ny nx
fy
调出 fy: fx =nx1::1ny、1:2、2:3、3:4的李萨如图形，在下
表中描下李萨如图形并记下相应CH2通道信号的频率fy
板间电场的作用下，发生垂直方向的偏转，使荧光屏上的光点
发生垂直移动，其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者
成正比关系。
在偏转板间加一个直流电压（通过示波器面板上的“水平位
置”和“垂直位置”旋钮调节），可改变光点的基础位置。加
变化电压时，光点移动的距离也跟着变化，而且光点位置变化
的规律与所加电压的变化的规律是一致的。
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实验目的
• 了解示波器的结构和显示波形的基本 工作原理，及扫描原理。
• 学习示波器、低频信号发生器的使用 方法。
• 学习使用示波器测量观察信号的电压、 频率、位相差的一些方法
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实验仪器
• GOS-630FC 型双踪示波器 • YB1602H信号发生器 • (Q9)连接线数条
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5．特种示波器 ：具有特殊的功能用途，例如：矢量示
波器，高压示波器，心电图示波器等。 6．数字存储示波器 ：能够将捕促到的信号进行A/D转换，
写入存储器，需要读出时，经过D/A转换还原成模拟信 号，在示波器上显示出来。 7．逻辑示波器：（逻辑分析仪）。 8. 虚拟示波器：通过软件实现示波器的全部功能。 9. 网络示波器：将示波器接入互联网中，便于高速传递 测量的信息和应用各种数据处理软件。
触发同步电路，它从垂直放大电路中取出部分待测信号，
输入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称为
“内同步”.操作时使用“电平”（LEVEL）旋钮 。
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4、测量前示波器面板控件的位置
控制件名称 作用位置
控制件名称
作用位置
亮度（INTENSITV） 居中
输入耦合
DC
聚焦（FOCUS ）
fy : fx x y 0
0
4
3
2
4
1:1
1: 3
5:3
李萨如图形 (设初相位y 0)
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fy Nx 2 fx N y 3
fy Nx 3 fx N y 4
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四、注意事项
测信号电压和周期时，一定要将电压衰减旋纽的微调和 扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）。
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信号输入控制
信号输入接口 （CH1 CH2)
通道选择开关（ CH1 CH2 DUAL ADD）
Y1，Y2通道输入信号耦合开关（AC DC GND)
Y1，Y2通道偏转因数选择开关（Volits/div)
选择不同的档位能把信号在空间上放大或缩小，而不改变信号 本身的大小。同时偏转因数发生变化，偏转因数表示每一纵格 代表的电压值。
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李萨如图形测频率
在示波管的X，Y偏转板上加上正弦电 压，合成后，当两电压信号频率成简单 整数比时，屏上则显示出一系列不同的 封闭图形（李萨茹图形）。
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实验内容
李萨如图形的观察
在示波器的X、Y输入端分别加上两个正弦电 压信号，当两电压信号的频率成整数比时， 光点将走一个特殊形状的轨迹，叫李萨如图。 其图的形状由两信号频率比及相位差而定。
五、思考题
1、如果打开示波器电源后，看不到扫描线也看不到光点，可 有那些原因？
2、当Y轴输入端有信号，但屏上只有一条水平线时，是什么 原因？应如何调节才能使波形沿Y轴展开？
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3、如何用示波器测量两正弦信号的相位差？
4、观察李萨如图形时，能否用示波器的“同步”把图形稳 定下来？李萨如图形为什么一般都在动？主要原因是什么？ （做实验报告时回答）
示波器的调整与使用
示波器 - 电子工程师的眼睛
示波器的首要条件： 1. 准确地显示波形 2. 保证信号完整性测量
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示波器的调整与使用
实验简介 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 实验步骤 注意事项
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实验简介
示波器全名为阴极射线示波器。它是观察 和测量电信号的一种电子仪器。一切可以转化 为电压的其它电学量（如电流、电功率、阻抗、 位相等）和非电学量（温度、位移、时间、压 强、磁场、频率等）以及它们随时间的变化过 程，可以用示波器来进行实时观察，还可以用 来测量电路网络的频率特性和伏安特性，已成 为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子 和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪 器。它是一种用途非常广泛的现代测量工具。
F：灯丝
荧光屏
G：对应亮度旋钮
K G A1 A2共同完成聚焦
K G A1 A2共同完成聚焦
电子枪、偏转系统、荧光屏
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扫描原理
只在竖直偏转板上 加正弦电压的情形
只在水平偏 转板上加一 锯齿波电压 的情形
示波器显示正弦波原理图
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同步（整步）原理
扫描时由于锯齿波周期性复原，要求光点所画的轨迹 和第一周期的完全重合，再由视觉残留，观察到一个 稳定的波形 。Tx=nTy , fy=nfx
方法二：椭圆法
arcsin(y0 )
Ym
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实验步骤
把信号发生器的输出信号分别接到Y1和Y2 端 分别调节两个通道使其能够正常显示 波形
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
调节Y2信号的频率，观查并记录不同 频率比例下的李萨如图
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基本特点：
• 输入阻抗高，对被测信号影响小，有较强 的过载能力，测量灵敏度高。
• 可显示信号波形、测量信号瞬时值。
• 工作速度快、频带宽，便于观察高速变化 的信号。
• 可显示任意两个信号的电压或电流的函数 关系，故可作为信号的X-Y记录仪。
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电子示波器的分类
按示波器的性能和结构特点进行分类： 1．通用示波器 ：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器， 常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号 进行定性和定量的分析。 2．多束示波器 ：采用多束示波管，通过电子开关进行切换， 观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。 3．取样示波器 ：便于观察和测量高频信号。 4．记忆示波器 ：采用记忆示波管实现信息的存储。
AC常态
注意：测量时对控PPT学件习交进流 行适当的调节
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面板主要按钮
垂直系统 V/DIV：调节垂直偏转灵敏度,指示 垂直方向每格的偏转电压值
水平系统
t/DIV：调节扫描速率，指示水平方向每格的 扫描时间
触发电路 电平（LEVEL）：调节被测信号在某一电平触发 描。
X-Y工作方式按照箭头方向旋到底。 X-Y：显示两个相关量的函数图形。
测频率时要把对应微调校准
频率=1/扫描时间偏转因数*格数
（扫描时间偏转因数指屏幕上一横格代表的时间大小）
触发源选择（Source)
当调整Time/div,不能使信号稳定时，就要把触发源
选成自己的通道。
电平（Level）
当使用触发源后，信号还是不能稳定，就要使用电
平旋钮，将电平指到正中间。
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