示波器实验 实验报告.docxVIP

江苏科技大学物理实验报告 PAGE PAGE 6 物理实验报告 实验名称：示波器的调整与使用 学号：__192210604206____ 姓名：__陈伟林_________ 专业：__材料成型及控制工程_ 得分：__________________ 【实验目的】 1、了解示波器的基本原理和结构。 2、学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数 【实验原理】 1、示波器的基本结构 示波器的结构如图1所示，由示波管（又称阴极射线管）、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。 2、示波器显示波形的原理 如图3所示，在x轴偏转板上加一个随时间t按一定比例增加的电压Vx，光点从A点到B点移动。如果光点到达B点后，Vx降为零（图中坐标轴上的Tx点），那么光点就返回到A点。若此后Vx再按上述规律变化（Vx与Tx相同），光点会重新由 如果在x轴加有锯齿形扫描电压的同时，在y轴上加一正弦变化的电压[如图(3)b]，则电子束受到水平电场和垂直电场的共同作用而呈现二维图形。为得到可观测的图形，必须使电子束的偏转多次重叠出现，即重复扫描。 很明显，为得到清洗稳定的波形，上述扫描电压的周期Tx(或频率fx)与被测信号的周期Ty(或f 以保证Tx轴的起点始终与y轴周期信号固定一点想对应(称“同步”) 由于扫描电压发生器的扫描频率fx不会很稳定，因此为保证式(2)始终成立，示波器需要设置扫描电压同步电路，即触发电路，如图(1)所示。利用它提供一种触发信号来使扫描电压频率与外加信号同步，从而获得稳定的信号图形。图1中设置了三种同步触发方式：外信号触发、被测信号触发（内触发）、50Hz 实际使用的示波器由于用途不同，它的示波管及放大电路等也不尽相同。因此示波器有一系列的技术特性指标，如输入阻抗、频带宽度、余辉时间、扫描电压线性度、y轴和x轴范围等。 【实验仪器】 示波器，信号发生器，未知信号源。 【实验步骤】 1.测示波器校准信号周期连接示波器CH1和示波器校准信号。调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.1ms/cm、0.2ms/cm、0.5ms/cm。选择信号发生器的对称方波接y输入（幅度和y轴量程任选），信号频率为200Hz～2kHz（每隔200Hz测一次），选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率。 2.按照校准CH1的方法对CH2进行校准。连接示波器CH2和信号发生器打开信号发生器，信号频率为200Hz～2kHz（每隔200Hz测一次），测量对应频率的厘米数、周期和频率。同时把示波器中的方式拨动开关调到CH2档上。 3.频率为200Hz（周期为5ms），选择信号发生器的非对称方波接Y轴，频率分别为200，500，1K，2K，5K，10K，20K，（Hz），测量各频率时的周期和方波的宽度。 4.调节信号发生器中的SYM旋钮，使信号发生器输出非对称方波（占空比任意），SYM旋钮在调节的最中间时为对称方波。当选择示波器合适的时基，调节时间灵敏度旋钮，使信号满屏，测量对应频率的厘米数、周期和频率。同时把示波器中的方式拨动开关调到CH2档上，同时按下CH2的AC-DC按钮，是CH2中的信号全部显示。 5.改变信号发生器输出波形为三角波，频率为500Hz、1kHz、1.5kHz，测量各个频率时的上升时间。下降时间和周期。 【数据处理】 1、测量示波器自备方波输出信号； 输入频率ν=1 KHz，周期 序号 1 2 3 时基(ms/cm) 0.1 0.2 0.5 厘米数(cm) 9.9 4.9 1.9 周期(ms) 0.99 0.98 0.95 方波信号频率(Hz) 1000 1000 1000 相对误差 % 1.010 1.024 1.053 结果分析：用时基 0.1ms/cm ，测量结果更准确。 2、选择对称方波接Y输入，测量对应频率，作信号频率--测量频率曲线； 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 外接方波频率(Hz) 200 400 600 800 1K 1.2K 1.4K 1.6K 1.8K 2K 时基(ms/cm) 1.0 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 厘米数(cm) 5.0 5.0 3.4 2.5 5.0 4.2 3.6 6.2 5.6 5.0 周期(ms) 5.0 2.5 1.7 1.25 1.00 0.84 0.72 0.63 0.56 0.50 频率(Hz) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 结论：由所求斜率K= 0.9939，可见示波器已经校准。 3、选择非对称方波，选择合适的时基，测量各频率的周期占空比（正波宽度）； 序号 1 2 3 4 5 6 已知频率(Hz) 200 500 1K 2K 1