示波器的原理与使用-实验报告.docx

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信号发生器的操作原理略
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数据记录与处理/结果与分析：
正弦信号电压和频率的测量：
示波器
计算结果
Y1偏转因数a/(V/div)
h/(div)
X偏转因数b/(ms/div)
l/(div)
Up-p/V
T/ms
f/Hz
5

1
31

31

实际电压（最大值）/V

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
李萨如图形测量正弦信号的频率
nx:ny
1:1
1:2
2：3
3:2
2:1
图形形状
fx/Hz





fy/Hz





讨论、建议与质疑：
在示波器显示扫描波形图和李萨如图形的原理中， 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，
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就能够显示输入信号的波形； 显示李萨如图形时， 水平方向接入的是未知的正弦信号， 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， 在荧光屏上形成李萨如图形。
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相同， 信号振幅相同， 且两者的相位差为±π/2时， 李萨如图形为圆形。
实验中Y轴信号为已知正弦信号， X轴为未知信号， 经过实验， 发现
当fy比fx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fx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， 由于示波器上没有精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达到0， 即负载端电压值在外部加载电压换向时没有达到最小。
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， 仍有小部分的反向“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。另外， 也可以认为二极管有电流/电压残留现象等等。
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第二种理解方式：
如右图所示， 波形的形状与实际可见相同， 但与上一种理解方式不同的是， 此种情况可以理解为， 负载两端的电压提前下降到零， 维持在零水平一段时间后， 重新上升。
在这种情况下， 必须提到二极管单向导通性质的一个前提：
当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流