实验报告-电子示波器的使用.doc

大学物理实验报告
实验3-8 电子示波器的使用
实验任务
1、学会用示波器测量各种波形的电压幅度和周期。
2、能够调节出稳定的李萨如图形,并测出被测信号的频率。
实验仪器、物品及设备
OS-5020型示波器、EE1641B型函数信号发生器、GFG-8015G型函数信号发生器。
重要仪器简介
电子示波器基本构造:1、电子射线示波管;2、扫描发生器;3、同步电路;4、放大部分;5、电源部分。
电子射线示波管:是示波器的核心,它由电子枪、偏转系统和荧光屏组成,密封在一个真空玻璃壳内,作用原理是通过加压使电子射线偏转。
扫描发生器:在水平方向或者垂直方向上加电压,使得荧光屏上出现扫描线。
同步电路:为了观察到稳定的波形,要求Y轴电压信号的周期是X轴的整数倍。而为保证X轴和Y轴信号严格同步,同步电路中采用同步触发,即只有一个信号达到某一确定的状态才对另一信号开始扫描。
放大电路:示波器内设有衰减器和放大器,对小信号进行放大,对大信号进行衰减。
电源:为示波器各部件提供所需电压。
实验原理
利用示波器所做的任何测量,归根结底都是对电压的测量。测量电压时,一般测量其峰-峰值。将被测波形移至示波屏幕中心位置,调节灵敏度开关使波形在屏幕有效工作面积内。利用刻度线读出峰-峰值对应的垂直距离y,则电压的峰-峰值
=y(cm)·Y轴灵敏度选择(V/div或/div)
测量波形的周期时,调节扫描速度选择开关,使荧光屏上显示出2~3个波形周期,读出一个波形周期所对应的水平距离x,则该波的周期为
T=x(cm)·X轴扫描速度选择(s/div、ms/div或/div)
李萨如图形:如果两个相互垂直的简谐振动的频率不相同,但它们之间有简单的整数比关系,则和振动的轨迹为有一定规则的稳定的闭合曲线,这样的图形称为李萨如图形。李萨如图形可以用来测量未知频率,令,分别代表X轴和Y轴偏转板上的电压频率,和分别代表X和Y方向上的切线和图形相切的切点数,则有
①
如果已知,则由李萨如图形和式①可求出。
实验步骤
1、熟悉示波器和信号发生器面板各旋钮的作用,并将各开关置于指定位置,如扫描微调、电压灵敏度微调置校准档(顺时针旋至底)、扫描方式(置自动)、触发源选项(置CH1或CH2)、耦合方式(置AC)。
2、接通电源,并打开开关预热三分钟,输入幅度为2V,频率为1kHz的标准信号,分别调节辉度、聚焦、位移旋钮、光迹旋钮等控制键,使光迹清晰并与水平刻度平行。
3、将信号发生器输出的频率为500Hz和1000Hz的正弦信号接入示波器,通过调整相应的灵敏度开关和扫描速度选择开关,使波形不超出屏幕范围,显示2~3个周期的波形。读出垂直距离y和水平距离x,得到波形的电压峰-峰值和周期。
4、将扫描速度选择开关顺时针旋到“X-Y”位置,分别调节CH1和CH2通道的灵敏度旋钮,使荧光屏上显示的两个波形幅度相近,满满改变标准频率,当荧光屏上形成稳定的李萨如图形时,观察图形,并测出未知信号的频率。
实验数据记录及处理
频率测量结果记录
信号发生器
示波器
测量结果
频率/Hz
电表电压/V
输出衰减/dB
Y轴灵敏度
y
扫描速度
x
T
1000
2
0
1V/格


5格

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