本文格式為Word版，下載可任意編輯——示波器原理和使用實驗報告示波器實驗報告示波器的原理和使用試驗報告示波器試驗報告

不少朋友都不會寫示波器試驗報告，那么，今天，人才給大家介紹的是示波器試驗報告，希望對大家有幫助。

1.了解示波器的基本機構和工作原理，把握使用示波器和信號發(fā)生器的基本方法。

2.學會使用示波器觀測電信號波形和電壓副值以及頻率。

3.學會使用示波器觀測李薩如圖并測頻率。

1.示波器都包括幾個基本組成部分：

示波管(陰極射線管)、垂直放大電路(Y放大)、水平放大電路(X放大)、掃描信號電路(鋸齒波發(fā)生器)、同步電路、電源等。

2.李薩如圖形的原理：

假如示波器的X和Y輸入時頻率一致或成簡單整數(shù)比的兩個正弦電壓，則熒光屏上將浮現(xiàn)特別的光點軌跡，這種軌跡圖稱為李薩如圖形。

假如作一個限制光點x、y方向變化范圍的假想方框，則圖形與此框相切時，橫邊上的切點數(shù)nx與豎邊上的切點數(shù)ny之比恰好等于Y與X輸入的兩正弦信號的頻率之比，即fy:fx=nx:ny。

示波器×1，信號發(fā)生器×2，信號線×2。

1.基礎操作：

了解示波器工作原理的基礎上閱讀所用機器的說明書，了解每個旋鈕的作用。其中最主要也是經(jīng)常使用的旋鈕為橫向和縱向兩個。橫向旋鈕是操縱掃描時間的旋鈕，調(diào)理時表現(xiàn)為熒光屏上顯示波形發(fā)生橫向的壓縮或展開;縱向旋鈕是調(diào)理垂直放大電路的旋鈕，調(diào)理時表現(xiàn)為熒光屏上顯示波形發(fā)生縱向的展開或壓縮，次旋鈕為兩個，分別操縱示波器的兩個輸入信號。

明確操作步驟及考前須知后，接通示波器電源開關。先找到掃描線并調(diào)至清楚。

2.觀測李薩如圖形：

向CH1、CH2分別輸入兩個信號源的正弦波，“掃描時間〞的“粗調(diào)〞旋鈕置于“X-Y〞方式(即使兩路信號進行合成)。調(diào)出不同比值的李薩如圖形來，畫出草圖，并分析圖形的特點與兩個信號頻率之間的關系。繪出所觀測到的各種頻率比的李薩如圖形。

設fx=1000Hz為約定真值，依次求出另一信號發(fā)生器的輸出頻率fy，并與該信號發(fā)生器讀數(shù)值f′y進行對比，一一求出它們的相對誤差。

1.兩臺信號發(fā)生器不協(xié)調(diào)。

2.桌面振動造成的影響。

3.示波器上顯示的熒光線較粗，取電壓值時的熒光線間寬度不準，使電壓值不準。

4.取正弦周期時肉眼調(diào)理兩熒光線間寬度不準，導致周期不準。

5.機器系統(tǒng)存在系統(tǒng)誤差。

6.fy選取時上下跳動，可能取值不準。

示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀測數(shù)字電路試驗現(xiàn)象、分析試驗中的問題、測量試驗結果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標準信號源組成。

陰極射線管(CRT)簡稱示波管，是示波器的核心。它將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。正如圖1所示，電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內(nèi)，構成了一個完整的示波管。

1.熒光屏

現(xiàn)在的示波管屏面尋常是矩形平面，內(nèi)表面沉積一層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過鋁膜，撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點。鋁膜具有內(nèi)反射作用，有利于提高亮點的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。

當電子中止轟擊后，亮點不能立刻消失而要保存一段時間。亮點輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過的時間叫做“余輝時間〞。余輝時間短于10μs為極短余輝，10μs—1ms為短余輝，1ms—0.1s為中余輝，0.1s-1s為長余輝，大于1s為極長余輝。一般的示波器配備中余輝示波管，高頻示波器選用短余輝，低頻示波器選用長余輝。

由于所用磷光材料不同，熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管，以保護人的眼睛。

2.電子槍及聚焦

電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱其次柵極)、第一陽極(A1)和其次陽極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極，陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個頂部有小孔的金屬園筒，套在陰極外面。由于柵極電位比陰極低，對陰極發(fā)射的電子起操縱作用，一般只有運動初速度大的少量電子，在陽極電壓的作用下能穿過柵微小孔，奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。假如柵極電位過低，則全部電子返回陰極，即管子截止。調(diào)理電路中的W1電位器，可以改變柵極電位，操縱射向熒光屏的電子流密度，從而達到調(diào)理亮點的輝度。第一陽極、其次陽極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個金屬圓筒。前加速極G2與A2相連，所加電位比A1高。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。

電子束從陰極奔向熒光屏的過程中，經(jīng)過兩次聚焦過程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。其次次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區(qū)域，調(diào)理其次陽極A2的電位，能使電子束正好會聚于熒光屏上的一點，這是其次次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓，A1又被叫做聚焦極。有時調(diào)理A1電壓仍不能滿足良好聚焦，需微調(diào)其次陽極A2的電壓，A2又叫做輔助聚焦極。

3.偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)操縱電子射線方向，使熒光屏上的光點隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。圖8.1中，Y1、Y2和Xl、X2兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)板組成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。Y軸偏轉(zhuǎn)板在前，X軸偏轉(zhuǎn)板在后，因此Y軸靈敏度高(被測信號經(jīng)處理后加到Y軸)。兩對偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓，使兩對偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場，分別操縱電子束在垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。

4.示波管的電源

為使示波管正常工作，對電源供應有一定要求。規(guī)定其次陽極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近，偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。陰極必需工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位(—30V~—100V)，而且可調(diào)，以實現(xiàn)輝度調(diào)理。第一陽極為正電位(約+100V~+600V)，也應可調(diào)，用作聚焦調(diào)理。其次陽極與前加速極相連，對陰極為正高壓(約+1000V)，相對于地電位的可調(diào)范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。

從上一小節(jié)可以看出，只要操縱X軸偏轉(zhuǎn)板和Y軸偏轉(zhuǎn)板上的電壓，就能操縱示波管顯示的圖形外形。我們知道，一個電子信號是時間的函數(shù)f(t)，它隨時間的變化而變化。因此，只要在示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上加一個與時間變量成正比的電壓，在y軸加上被測信號(經(jīng)過比例放大或者縮小)，示波管屏幕上就會顯示出被測信號隨時間變化的圖形。電信號中，在一段時間內(nèi)與時間變量成正比的信號是鋸齒波。

示波器的基本組成框圖如圖2所示。它由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)、Z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。

被測信號①接到“Y輸入端，經(jīng)Y軸衰減器適當衰減后送至Y1放大器(前置放大)，推挽輸出信號②和③。經(jīng)延遲級延遲Г1時間，到Y2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號④和⑤，加到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩(wěn)定波形，將Y軸的被測信號③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路，在引入信號的正(或者負)極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動鋸齒波掃描電路(時基發(fā)生器)，產(chǎn)生掃描電壓⑦。由于從觸發(fā)到啟動掃描有一時間延遲Г2，為保證Y軸信號到達熒光屏之前X軸開始掃描，Y軸的延遲時間Г1應稍大于X軸的延遲時間Г2。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大，產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩，加到示波管的X軸偏