示波器的原理和使用实验报告.doc

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理工大学
成 绩
教师签字
大 学 物 理 实 验 报 告
院〔系〕 材料学院 专业 材料物理 班级
信号频率/Hz

正弦信号、半波整流信号、全波整流信号的图形
完整的正弦信号波形
半波整流图形
全波整流图形
萨如图形测量正弦信号的频率
n*:ny
1:1
1:2
2：3
3:2
2:1
图形形状
f*/Hz





fy/Hz





讨论、建议与质疑：
在示波器显示扫描波形图和萨如图形的原理中， 不同之处在与它们所使用的扫描电压〔即水平方向的输入电压〕不同。 显示扫描波形时， 水平方向加载的是锯齿波的扫描电压， 它能够使电子束从左向右地单方向扫描， 当扫描频率和输入信号的频率相配合时， 就能够显示输入信号的波形； 显示萨如图形时， 水平方向接入的是
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未知的正弦信号， 它使电子束在水平方向上做简谐往复运动， 与竖直方向的另一简谐运动相叠加后， 在荧光屏上形成萨如图形。
形成椭圆的条件较为简单， 当输入的两个同频正弦信号相位差存在， 且大小在+π~ -π之间时， 即可形成椭圆图形。
圆可以认为是一种特殊条件下形成的椭圆图形。当输入的两个正弦信号频率一样， 信号振幅一样， 且两者的相位差为±π/2时， 萨如图形为圆形。
实验中Y轴信号为正弦信号， *轴为未知信号， 经过实验， 发现
当fy比f*大很多时， 荧光屏上的线条之间不可分辨， 形成一个矩形块状图案；当fy比f*小很多时，荧光屏上显示一条上下振荡的水平线段。
试解释全波整流图形存在水平片段的原因。个人认为， 由于示波器上没有准确地显示出波形所在的相对位置， 故对这一波形现象可以有以下两种理解方式：第一种理解方式：如上图，左图为理论上的全波整流信号波形， 右图为实际中由示波器观察到的整流波形， 可见实际波形下端未能到达0， 即负载端电压值在外部加载电压换向时没有到达最小。
原因可以认为， 二极管的单向导通作用不是绝对的， 在电压反向加载时， 仍有小局部的反向“漏电流〞通过二极管， 因此在桥式整流电路中， 电路电流完全等于零的时刻是不存在的， 在正向电压下降到接近0的位置时， 由于有反向漏电流存在， 故负载两端的实际电流不为零，故电压也不为零， 由示波器显示其电压变化状态， 变得到了右上图示的“削尾〞现象。
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