大学物理实验之模拟示波器

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1、示波器的调整与使用示波器-电子工程师的眼睛示波器的首要条件：1.准确地显示波形2.保证信号完整性测量太原理工大学物理与光电工程学院示波器的调整与使用实验简介实验目的实验仪器实验原理实验内容实验步骤注意事项实验简介示波器全名为阴极射线示波器。它是观察和测量电信号的一种电子仪器。一切可以转化为电压的其它电学量（如电流、电功率、阻抗、位相等）和非电学量（温度、位移、时间、压强、磁场、频率等）以及它们随时间的变化过程，可以用示波器来进行实时观察，还可以用来测量电路网络的频率特性和伏安特性，已成为科学研究、实验教学、医药

2、卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。它是一种用途非常广泛的现代测量工具。基本特点：输入阻抗高，对被测信号影响小，有较强的过载能力，测量灵敏度高。可显示信号波形、测量信号瞬时值。工作速度快、频带宽，便于观察高速变化的信号。可显示任意两个信号的电压或电流的函数关系，故可作为信号的X-Y记录仪。电子示波器的分类按示波器的性能和结构特点进行分类：1．通用示波器：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号进行定性和定量的分析。2．多束示波器：采用多束示

3、波管，通过电子开关进行切换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。3．取样示波器：便于观察和测量高频信号。4．记忆示波器：采用记忆示波管实现信息的存储。5．特种示波器：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高压示波器，心电图示波器等。6．数字存储示波器：能够将捕促到的信号进行A/D转换，写入存储器，需要读出时，经过D/A转换还原成模拟信号，在示波器上显示出来。7．逻辑示波器：（逻辑分析仪）。8.虚拟示波器：通过软件实现示波器的全部功能。9.网络示波器：将示波器接入互联网中，便于高速传递测量的信息和应用各

4、种数据处理软件。实验目的了解示波器的结构和显示波形的基本工作原理，及扫描原理。学习示波器、低频信号发生器的使用方法。学习使用示波器测量观察信号的电压、频率、位相差的一些方法实验仪器GOS-630FC型双踪示波器YB1602H信号发生器(Q9)连接线数条实验原理示波器的基本结构包括：阴极射线示波管（电子枪、X、Y偏转板、荧光屏）电压放大器（带衰减器的X和Y轴放大器）同步、扫描电路电源实验原理一、组成：如图所示，它由示波管（CRT）、垂直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。

5、1.阴极射线示波管是个电真空器件，玻璃壳内有荧光屏、电子枪和偏转系统几个部分。⑴荧光屏示波管前方内部，涂有荧光材料。当高速电子流打上时，荧光物质会发光。发光的强弱（波形亮度），取决于电子流的强度。⑵电子枪由灯丝、阴极、栅极、第一阳极和第二阳极构成。主要功能:产生一束强度可以调节的高速电子流，并且使电子束可以聚焦在屏幕上。灯丝加热后，阴极发射出大量的电子。这些电子在两个阳极的加速下，将以很高的速度射向荧光屏。栅极处于第一阳极和阴极之间，使之相对于阴极处于负电势。改变它负的程度（通过示波器面板上的“亮度”旋钮调节）

6、，就可以控制电子束的强度，从而改变荧光屏上的光点和波形的亮度。控制好第一阳极和第二阳极间的电势差（示波器面板上的“聚焦”旋钮调节），可以使电子束恰好聚焦到荧光屏上，此时屏上的光点最小，波形线条细锐清晰。⑶⑶偏转系统X和Y是一对互相垂直放置的偏转板。在水平偏转板X间加电压时，通过期间的电子束就会在偏转板间电场的作用下，在水平方向上发生偏转，也就是使荧光屏上的光点发生水平移动。其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者成正比关系。在垂直偏转板Y间加电压，则通过其间的电子束就会在偏转板间电场的作用下，发生垂直方向的偏转

7、，使荧光屏上的光点发生垂直移动，其移动大小，取决于偏转板电压的高低，二者成正比关系。在偏转板间加一个直流电压（通过示波器面板上的“水平位置”和“垂直位置”旋钮调节），可改变光点的基础位置。加变化电压时，光点移动的距离也跟着变化，而且光点位置变化的规律与所加电压的变化的规律是一致的。图电子示波器的基本组成框图实验原理实验原理X轴方向偏转实验原理Y轴方向偏转实验原理示波管（CRT）结构简介G：控制栅极电子枪、偏转系统、荧光屏G：控制栅极G：控制栅极KGA1A2共同完成聚焦G：控制栅极K：阴极F：灯丝G：对应亮度旋钮

8、KGA1A2共同完成聚焦荧光屏X：水平偏转板Y：竖直偏转板A1：第一阳极G：控制栅极A2：第二阳极G：控制栅极扫描原理只在竖直偏转板上加正弦电压的情形只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形示波器显示正弦波原理图同步（整步）原理扫描时由于锯齿波周期性复原，要求光点所画的轨迹和第一周期的完全重合，再由视觉残留，观察到一个稳定的波形。Tx=nTy,fy=nfx触发同步电路，它从垂直放大电路中取