模拟示波器的使用 实验报告

模拟示波器的使用

·实验目的

1. 了解示波器的基本原理及基本使用方法；

2. 掌握用示波器观察一路不同型电压信号的方法；

3. 掌握观察利萨如图形的方法，了解利萨如图形测量未知正弦信号的频率的方法.

·实验原理

1. 示波器显示波形原理

若在示波器CH1或CH2端加上正弦波，在示波器的X 偏转板加上锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压成整数倍时时，可以显示完整的周期的正弦波形；

若在示波器CH1和CH2同时加上正弦波，在示波器的X 偏转板上加上示波器的锯齿波，则在荧光屏上将的到两个正弦波，即为双踪显示.

同理可得双踪显示的方波.

2. 利用利萨如图测正弦电压的频率基本原理

将被测正弦信号1加到y 偏转板，将参考正弦信号2加到x 偏转板，当两者的频率之比是整数时，在荧光屏上将出现利萨如图.

对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上及竖直线上的切点数之比可得两信号的频率之比

·实验内容及步骤

1. 连接实验仪器电路，设置好函数信号发生器、示波器.

2. 用示波器观察一路电压信号

(1) 在示波器CH1和YCH2分别加上500Hz 和500Hz 的正弦波，调节示波器至波形稳定，记录在坐标纸上.

(2) 在示波器CH1和YCH2分别加上500Hz 和500Hz 的方波，调节示波器至波形稳定，记录在坐标纸上.

(3) 分别计算两者的相对误差

3. 用示波器观察李萨如图形

若在示波器CH1和CH2同时加上正弦波，开至X-Y 档，调节两输入端的频率比值分别为1:3，1:2，2:3，1:1，3:2，2:1，微调输入信号的频率至图象稳定，记录在坐标纸上.

·实验记录

（见坐标纸）

·误差分析

观察电压信号时

正弦波1： 频率相对误差%0.1%10098.4999495098.4999%100≈⨯-=⨯-=∆A

A A f f f f 测

’ 电压相对误差%0.1%100010.1000.1010.1%100≈⨯-=⨯-=∆A

A A V V V V 测

’ 正弦波2： 频率相对误差%2.0%100500499500%100=⨯-=⨯-=∆B

B B f f f f 测

’ 电压相对误差%3.2%100024.1000.1024.1%100≈⨯-=

⨯-=∆B B B V V V V 测

’

方波1： 频率相对误差%2.1%10094.4999494094.4999%100≈⨯-=⨯-=∆A

A A f f f f 测

’ 电压相对误差%2.1%10025

.202025.20%100≈⨯-=⨯-=∆A A A V V V V 测

’ 占空比相对误差%25.0%10040401.40%100=⨯-=⨯-=

∆A A A D D D D 测’ 正弦波2： 频率相对误差%2.2%100500489500%100=⨯-=⨯-=∆B

B B f f f f 测

’ 电压相对误差%4.3%100035

.1000.1035.1%100≈⨯-=⨯-=∆B B B V V V V 测

’ 占空比相对误差%33.0%10030301.30%100≈⨯-=

⨯-=∆B B B D D D D 测

’ 相关分析：（出现误差的可能原因）

1.两个输入端口输入的信号相互影响，无法达到完全协调；

2.示波器的图象上显示的荧光线较粗，读数时会有误差；

3.示波器内部系统存在系统误差.

·课后习题

1．实验时调不出待观测的正弦波形可能的原因是什么?

(1)触发源没有调节好；

(2)水平扫描电压大小不合适；

(3)电路发生故障或接触不良.

2．为什么实验观察的李萨如图形不是特别稳定，需要什么方法才能做到稳定？

固定一个输入端的频率，调节另一个输入端的输入频率即可.(不能使用同步按钮，也不能调节触发)

3．用示波器观测周期为 0.2ms 的正弦电压，若在荧光屏上呈现了 3 个完整而稳定的正弦波形，扫描电压的周期等于多少毫秒？为什么？

扫描波T=0.2ms*3=0.6ms

呈现了3个完整而稳定的正弦波形，相当于锯齿扫描波行进了1个周期的时间内观测的正弦电压行进了3个周期，故扫描波的周期为观测的正弦波的3倍.