模擬示波器的使用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：

模擬型示波器的方框原理圖

1． 模擬型示波器顯示波形及波形穩(wěn)定的原理

顯示波形原理：

　　當(dāng)被測(cè)信號(hào)接適應(yīng)癥示波器Y軸即示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板，例如正弦電壓，若X軸不加交

變信號(hào)，從電子槍射出的電子束在垂直方向隨時(shí)間作正弦式上下往返運(yùn)動(dòng)，一般由于頻率

較高，看到的實(shí)際就是一條直線(xiàn)。同理若只在X軸加有交變信號(hào)，看到的就只是一條水平

亮線(xiàn)。只要是示波器，機(jī)內(nèi)都有一個(gè)鋸齒波信號(hào)電壓發(fā)生器，它的作用是專(zhuān)門(mén)可提供加在

X軸，隨著鋸齒波電壓從低至高成正比變化，使得電子束從左至右在水平方勻運(yùn)動(dòng)，然后

隨信號(hào)的變化立刻回到左邊，開(kāi)始另一次從左至右的勻速運(yùn)動(dòng)，所以稱(chēng)為掃描運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)

的稱(chēng)為掃描信號(hào)，這相當(dāng)于在示波器置X為時(shí)間軸，在它的作用下，Y軸原來(lái)直線(xiàn)的正弦信

號(hào)被展開(kāi)，若每掃描一周期，Y軸信號(hào)也剛好變化一個(gè)周期，不管頻率多高，因?yàn)槊看螔?br>
描都走相同的路徑，屏幕上就是一個(gè)完整的被測(cè)信號(hào)波形。同理可知當(dāng)T掃=nTy或fy=nf掃

(n=1,2,3……)熒屏將顯示n個(gè)完整的Y軸信號(hào)波形，若fy≠nf掃或fy<f掃，由于每次掃描

路徑不同，熒屏出現(xiàn)的將是雜亂的線(xiàn)條。因而理解以上原理，學(xué)會(huì)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整示波器上的

掃描信號(hào)頻率，使得fy=nf掃是學(xué)會(huì)使用示波器的基礎(chǔ)。

使波形穩(wěn)定的原理：

　　由于電壓不穩(wěn)定或其它種種原因，被測(cè)信號(hào)和掃描信號(hào)的頻率各自隨時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生一

些變化，因而單靠手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)掃描信號(hào)，是無(wú)法始終保持fy≌nf掃的，所以的示波器內(nèi)還

會(huì)有自動(dòng)頻率跟蹤裝置，它的作用就是控制掃描頻率跟隨被測(cè)信號(hào)一起變化，即使得兩者

同步。顯示波形時(shí)一般是先調(diào)掃描頻率，若波形不穩(wěn)時(shí)，就應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，使

波形完全穩(wěn)定。

2． 示波器測(cè)量波形峰-峰電壓VP-P和頻率f 的原理

用示波器的測(cè)量信號(hào)波形峰-峰電壓值VP-P及頻率f 的原理：

（1）示波器內(nèi)Y軸放大器等經(jīng)過(guò)事先校準(zhǔn)或定標(biāo)，因而熒屏上波形幅度即VP-P的大小與輸

入信號(hào)有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)Y軸電壓微調(diào)鈕順時(shí)針旋至最大CAL位置時(shí)，這種確定的對(duì)應(yīng)

關(guān)系，標(biāo)示在Y軸每格電壓選擇旋鈕的每一檔上。若從屏幕上的刻度讀出信號(hào)波形的峰-峰

高度為A格（DIV），從Y軸每格電壓選擇檔讀得檔位為K（VOLTS/DIV），則信號(hào)峰-峰電壓

值為：

VP-P=K·A （V）

（2）同理，當(dāng)掃描微調(diào)鈕旋至最大CAL位置時(shí)，掃描的時(shí)間具有確定的對(duì)應(yīng)值標(biāo)示在掃描

時(shí)間切換鈕的每一檔。若從屏幕刻度讀出信號(hào)波形的每一周期寬度為D格（DIV），時(shí)間檔

位為S（TIME/DIV），則可求出被測(cè)信號(hào)頻率：

（Hz）

儀器介紹：

1、CS-4125雙蹤示波器

2、低頻信號(hào)發(fā)生器

3、多波信號(hào)源

4、交流電橋信號(hào)源

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

一． 熟悉示波器的基本使用

1、 熟悉示波器面板及部分旋鈕和開(kāi)關(guān)的功能與使用方法。

2、 觀(guān)察XD-7S低頻信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率依次為100Hz，1KHz，10KHz，100KHz的信號(hào)波形，要求調(diào)出一

　 到五個(gè)周期的穩(wěn)定波形，記錄各種波形使用的X軸每格掃描時(shí)間(SWEEP TIME/DIV)檔位標(biāo)稱(chēng)值

二． 測(cè)量交流電橋信號(hào)源頻率

1、將交流電橋信號(hào)源輸入示波器的CH1或CH2通道，調(diào)出1-5個(gè)周期的穩(wěn)定波形。

2、用X軸每格掃描時(shí)間（SWEEP TIME/DIV） 旋鈕檔位所示標(biāo)稱(chēng)值測(cè)量交流電橋信號(hào)源的周期T 和頻率

　f 交。

三． 利用李薩如圖形測(cè)頻率

　　將交流電橋信號(hào)源頻率f 交作為未知頻率fy輸入示波器的CH1通道，低頻信號(hào)發(fā)生器輸出的f儀作為已

知fx輸入示波器的CH2通道，按下X-Y按鈕，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率fx，使屏幕分別出現(xiàn)nx/ny等于1，

2，3和3/2的李薩如圖形，各描繪記錄一個(gè)圖形，記錄信號(hào)發(fā)生器輸出的fx，根據(jù)圖形的nx和ny計(jì)算fy，

并求平均值 。

四．測(cè)量多波形信號(hào)源儀器輸出的各種信號(hào)波形

1、將多波形信號(hào)源儀器輸出的各種信號(hào)波形依次輸入示波器的CH1或CH2通道，調(diào)出1-5個(gè)周期的穩(wěn)定波

　 形，描繪各波形形狀圖。

2、用Y軸每格電壓選擇（VOLTS/DIV）旋鈕檔位所示標(biāo)稱(chēng)值測(cè)量各信號(hào)波形的電壓峰-峰值VP-P。

3、 用X軸每格掃描時(shí)間（SWEEP TIME/DIV） 旋鈕檔位所示標(biāo)稱(chēng)值測(cè)量各信號(hào)波形的周期T 和頻率f。