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一、实验目的
1、了解示波器的基本工作原理和主要技术指标;
2、掌握示波器的使用方法;
3、应用示波器测量各种型号的波形参数;
4、掌握用示波器观察多个相关波形的正确方法。
二、实验原理
1、数字示波器形式波形原理
示波器是将输入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上,以便对电信号进行观察和
测量的仪器;示波器如何将被测电信号随时间的变化规律,展现成波形图呢?
示波器显示器是一种电压控制器件,根据电压有无控制屏幕亮灭,并根据电压大小控制
光点在屏幕上的位置。
示波器根据输入被测信号的电压大小,经处理控制显示器光点在屏幕上进行垂直方向的
位置,若示波器仅由被测连续电信号控制,则示波器仅显示出一条垂直光线,而不能显示该
信号的形状;为了将被测信号随时间变化的规律,控制显示器在屏幕上进行水平方向的扫描,
示波器显示屏必须加有幅度随时间变化的规律,控制显示器在屏幕上进行水平方向的扫描,
示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压,才能让显示屏的光点反复
自左端移动右端,屏幕上就出现一条水平光线,称为扫描线或者时间基线,线性的锯齿波作
为水平轴的时间坐标,故称它为时基信号(或扫描信号);这样,当显示屏同时加上被测信
号和时基信号,显示屏将显示出被测信号的波形,其过程如图1所示。为了在显示屏上观察
到稳定的波形,必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系,即:
Tx=nTy(n为正整数)。否则,所显示波形将出现向左或向右移动想象,即显示的波形不能同
步。
2、数字示波器的原理
数字示波器主要由信号调理部分、部分、触发部分、软件处理部分和其他
部分组成。
3、示波器的主要技术特性
1)模拟宽带:由前置放大器的带宽决定;
2)采样速率:由模数转换电路决定;
3)深度:由器决定;
4)触发能力:由触发电路类型决定。
4、各按键功能:
5、示波器的测量信号参数方法:
1)打开电源开关30秒后,屏幕上应有关机,否则检查有关控制旋钮的位置。
2)将示波器探头接到被测信号,确定触发源选择在所接通道位置;
3)键入相应的通道开关,启动该通道工作;
4)将垂直和水平灵敏旋钮调到合适的位置,Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度;T/10≤选择X轴
灵敏度;
5)屏幕上应有被测信号波形;
6)若需测量信号各点电平,耦合方式应选DC耦合,若只需观测信号幅度,则选择AC耦
合;
7)调节Y和X位移旋钮到便于测量的位置。
6、示波器观测多个相关波形的方法:
由于双踪示波器在“内触发状态”双通道显示情况下,示波器的扫描信号的起始时刻由
“触发源选择”所选的CH1、CH2输入信号及“触发极性开关”所选择的“+”、“-”来决
定。即:CH1的上升、下降沿或CH2的上升、下降沿决定扫描信号的起始时刻。因此当示波
器触发信号选择不当时,如:信号仅有CH1输入,而触发源选择CH2;由于触发源所选的CH2
没有信号输入,示波器的扫描信号起始时刻不能决定,导致CH1输入信号不能同步而使波形
不能稳定显示;而当示波器双通道显示两相关信号时,不论两信号是否同频,由于两相关信
号间的相位由电路决定,故,不论“触发源选择”CH1或者CH2,示波器的扫描信号起始时
刻均能决定,示波器能稳定地显示两相关波形。
三、实验仪器
1.双踪示波器1台
2.函数信号发生器1台
3.“四位半”数字多用表1台
四、实验内容
1、检验示波器的灵敏度
在示波器正常显示状态下,将探头接示波器本身提供的校准信号源(demo2端
子);采用自动或手动方法观测校准信号,若测量得到的波形幅度、频率与校准信号
PV-P
(f=1kHZ,=2.5V,)相同,说明示波器准确,若不同,应记下误差。
2、调整、测量含有直流电平的信号
若要求信号发生器输出信号(f=1kHZ、占空比50%,PV-P=4V、VH=3V、VL=-
1V)则调整测量方式为:
(1)令信号发生器输出
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