示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告「篇一」【實(shí)驗(yàn)題目】示波器的原理和使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解示波器的基本機(jī)構(gòu)和工作原理，掌握使用示波器和信號(hào)發(fā)生器的基本方法。2、學(xué)會(huì)使用示波器觀測(cè)電信號(hào)波形和電壓副值以及頻率。3、學(xué)會(huì)使用示波器觀察李薩如圖并測(cè)頻率?！緦?shí)驗(yàn)原理】1、示波器都包括幾個(gè)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(hào)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：如果示波器的X和Y輸入時(shí)頻率相同或成簡(jiǎn)單整數(shù)比的兩個(gè)正弦電壓，則熒光屏上將呈現(xiàn)特殊的光點(diǎn)軌跡，這種軌跡圖稱為李薩如圖形。如果作一個(gè)限制光點(diǎn)x、y方向變化范圍的假想方框，則圖形與此框相切時(shí)，橫邊上的切點(diǎn)數(shù)nx與豎邊上的切點(diǎn)數(shù)ny之比恰好等于Y與X輸入的兩正弦信號(hào)的頻率之比，即fy：fx=nx：ny?！緦?shí)驗(yàn)儀器】示波器×1，信號(hào)發(fā)生器×2，信號(hào)線×2?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、基礎(chǔ)操作：了解示波器工作原理的基礎(chǔ)上閱讀所用機(jī)器的說(shuō)明書，了解每個(gè)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(gè)。橫向旋鈕是控制掃描時(shí)間的旋鈕，調(diào)節(jié)時(shí)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)節(jié)垂直放大電路的旋鈕，調(diào)節(jié)時(shí)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(gè)，分別控制示波器的兩個(gè)輸入信號(hào)。明確操作步驟及注意事項(xiàng)后，接通示波器電源開關(guān)。先找到掃描線并調(diào)至清晰。2、觀測(cè)李薩如圖形：向CH1、CH2分別輸入兩個(gè)信號(hào)源的正弦波，“掃描時(shí)間”的“粗調(diào)”旋鈕置于“X—Y”方式（即使兩路信號(hào)進(jìn)行合成）。調(diào)出不同比值的李薩如圖形來(lái)，畫出草圖，并分析圖形的特點(diǎn)與兩個(gè)信號(hào)頻率之間的關(guān)系。繪出所觀察到的各種頻率比的李薩如圖形。設(shè)fx=1000Hz為約定真值，依次求出另一信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率fy，并與該信號(hào)發(fā)生器讀數(shù)值f′y進(jìn)行比較，一一求出它們的相對(duì)誤差?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】【誤差分析】1、兩臺(tái)信號(hào)發(fā)生器不協(xié)調(diào)。2、桌面振動(dòng)造成的影響。3、示波器上顯示的熒光線較粗，取電壓值時(shí)的熒光線間寬度不準(zhǔn)，使電壓值不準(zhǔn)。4、取正弦周期時(shí)肉眼調(diào)節(jié)兩熒光線間寬度不準(zhǔn)，導(dǎo)致周期不準(zhǔn)。5、機(jī)器系統(tǒng)存在系統(tǒng)誤差。6、fy選取時(shí)上下跳動(dòng)，可能取值不準(zhǔn)。示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告「篇二」示波器是測(cè)量信號(hào)波形的儀器，是應(yīng)用最廣的測(cè)量?jī)x器之一。它不僅廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對(duì)電子產(chǎn)品的電路進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)和分析，可以快速地發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，因此正確分析示波器顯示波形的原理，以及熟悉使用示波器是非常有必要的，對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，示波器原理與使用是一個(gè)必不可少的實(shí)驗(yàn)。然而，該實(shí)驗(yàn)儀器的原理復(fù)雜，大多數(shù)學(xué)生理解起來(lái)難度偏大，特別是面板旋鈕多使得學(xué)生熟悉起來(lái)很困難。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生在信號(hào)波形測(cè)量方面的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力提高有著極其重要的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程總是會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，因此我結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)示波器實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，介紹一些經(jīng)驗(yàn)。1、示波器原理的闡述實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先講解的就是儀器原理，但是示波器的原理比較復(fù)雜，學(xué)生掌握起來(lái)比較困難。為解決這個(gè)難題，將示波器顯示波形的原理與單擺運(yùn)動(dòng)中沙漏形成波形的原理相類比，利用簡(jiǎn)單易懂的知識(shí)對(duì)示波器的原理進(jìn)行形象的講解，使其簡(jiǎn)化，加深學(xué)生對(duì)示波器原理的理解和掌握。在大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用類比簡(jiǎn)化思維幫助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法效果明顯。示波管結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個(gè)部分組成，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由水平偏轉(zhuǎn)板（x軸方向）和豎直偏轉(zhuǎn)板（y軸方向）組成。在偏轉(zhuǎn)板上加電壓，則電子束的運(yùn)動(dòng)是發(fā)生偏轉(zhuǎn)，加不同的電壓，電子運(yùn)動(dòng)也不一樣，從而在熒光屏上所觀察到的圖形也有所不同。如果我們?cè)谪Q直偏轉(zhuǎn)板上接入待觀察的正弦交流電壓，同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波電壓，則電子的運(yùn)動(dòng)將是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)兩個(gè)相互垂直方向上運(yùn)動(dòng)的合成，屏上將顯示正弦波。把沙漏的單擺運(yùn)動(dòng)與示波器顯示波形的原理相結(jié)合進(jìn)行類比，以幫助學(xué)生理解示波器的工作原理。實(shí)踐表明示波器顯示波形的原理雖然復(fù)雜，但是利用沙漏的單擺運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行類比簡(jiǎn)化，可以很容易地讓學(xué)生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握，在進(jìn)行其他物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和物理實(shí)驗(yàn)的探討時(shí)，實(shí)驗(yàn)老師也可以采用這種類比的方法，利用學(xué)生理解的知識(shí)點(diǎn)甚至是其他學(xué)科的知識(shí)去簡(jiǎn)化復(fù)雜的物理內(nèi)容。掌握了這種教學(xué)法，不僅可以使學(xué)生將新知識(shí)與已有的知識(shí)融會(huì)貫通，而且能使學(xué)生加深記憶和理解，為他們的學(xué)習(xí)提供極大的幫助。2、功能鍵的使用技巧及注意事項(xiàng)在教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器階段，應(yīng)注意示波器在使用一段時(shí)間或經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間存放或修理后，應(yīng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)，示波器精度校準(zhǔn)分垂直校準(zhǔn)和時(shí)基校準(zhǔn)兩個(gè)方面。待示波器開機(jī)20分鐘后，內(nèi)部穩(wěn)定即可進(jìn)行校準(zhǔn)工作。掃描基線的校正，示波器應(yīng)用在不同的場(chǎng)合，會(huì)受外磁場(chǎng)的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜，此時(shí)需要對(duì)掃描基線進(jìn)行校正。校正的方法：用螺絲刀調(diào)節(jié)“基線旋轉(zhuǎn)”，使掃描線和示波器的水平刻度線平行。在示波器功能鍵的講解上要做到示波器面板上各開關(guān)、按鍵、旋鈕都要詳細(xì)地講解相關(guān)功能特性，同時(shí)進(jìn)行示范性的屏幕顯示演示，使得學(xué)生有更直觀形象的了解。要求做實(shí)驗(yàn)前學(xué)生對(duì)照儀器面板說(shuō)明書，體會(huì)一些常用開關(guān)、按鍵、旋鈕的作用，如輝度、聚焦、位移、X―Y等，讓學(xué)生有一個(gè)自己獨(dú)立操作儀器的過(guò)程。非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項(xiàng)及技巧：（1）測(cè)試前，在不明確被測(cè)信號(hào)幅度大小，可先將示波器的VOLTS/DIV選擇開關(guān)置于最大擋，避免電壓過(guò)高而造成示波器損壞，同時(shí)避免該檔位過(guò)小往往出現(xiàn)信號(hào)顯示遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于屏幕，以至于學(xué)生誤認(rèn)為沒(méi)有信號(hào)輸入。一般選擇合適檔位使得信號(hào)顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間，這樣減小在信號(hào)測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的誤差。（2）在用示波器測(cè)量頻率較低信號(hào)時(shí)，其波形不容易同步，表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學(xué)生輸入較高頻率信號(hào)，同時(shí)仔細(xì)調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制（LEVEL）旋鈕，使被測(cè)信號(hào)穩(wěn)定和同步?！坝|發(fā)電平”鍵是示波器面板上眾多旋鈕中非常重要的旋鈕，其作用在眾多物理實(shí)驗(yàn)教材中只是介紹而已，通過(guò)觸發(fā)掃描使待測(cè)信號(hào)與掃描信號(hào)同步以達(dá)到圖形的穩(wěn)定，圖形不穩(wěn)定的情況在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)得最多。（3）TIME/DIV（掃描速率選擇）旋鈕。此旋鈕的作用是改變加在水平偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波掃描信號(hào)的頻率。在不明確被測(cè)信號(hào)頻率大小，可將TIME/DIV選擇掃描時(shí)間置于最小擋，避免低頻率信號(hào)一直閃動(dòng)。合適的檔位是信號(hào)波形顯示2到3個(gè)周期，這樣在時(shí)間測(cè)量時(shí)可以減少誤差。（4）“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”的選擇。這三者選擇的不正確，往往出現(xiàn)波形不穩(wěn)定的情況，屏幕上的波形發(fā)生向左或向右的連續(xù)移動(dòng)。要使波形能夠穩(wěn)定下來(lái)，跟示波器使用的“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”及“觸發(fā)電平”選擇有關(guān)，合理運(yùn)用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來(lái)觀察信號(hào)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中掌握。（5）在利薩如圖實(shí)驗(yàn)部分，為了避免視覺(jué)上的混亂，要求學(xué)生在關(guān)閉通道1的前提下再調(diào)整好通道2的信號(hào)顯示。（6）示波器工作時(shí)，周圍不要放置大功率的變壓器，否則，對(duì)示波器會(huì)有很大影響和噪聲干擾。3、示波器常見故障的分析示波器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用頻繁，且使用時(shí)間較長(zhǎng)，很容易出故障。掌握示波器的常見故障的分析檢修方法，有利于縮短維修周期，避免因?yàn)閮x器故障耽誤教學(xué)。在遇到各種問(wèn)題時(shí)，學(xué)生一般無(wú)法解決，往往需要教師引導(dǎo)性地解決。這就要求教師要具備解決這些問(wèn)題的能力。當(dāng)然這些需要在教學(xué)中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多途徑地提高解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生排除故障。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常性地亂按功能鍵，到了后面他自己都不知道按了什么鍵，有時(shí)的確是儀器出現(xiàn)問(wèn)題。教師應(yīng)該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進(jìn)去，先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設(shè)置的問(wèn)題，再考慮儀器元件出現(xiàn)問(wèn)題。例如示波器屏幕上沒(méi)有任何信號(hào)或者信號(hào)在示波器上顯示閃動(dòng)的比較厲害。首先，看信號(hào)輸入端的問(wèn)題即信號(hào)發(fā)生器示波器的相關(guān)設(shè)置是否正常，例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設(shè)置是否正確，等等，然后檢查與示波器的接線，以及探頭接觸是否良好、探頭線斷線等問(wèn)題，再檢查示波器相關(guān)按鍵的設(shè)置是否和信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)一直，可能是學(xué)生按了所用通道的接地旋鈕，這樣信號(hào)就會(huì)對(duì)地短路，沒(méi)有任何信號(hào)輸入到示波器測(cè)量端，以及示波器電源開關(guān)有沒(méi)有打開，可以調(diào)節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設(shè)置太低。其次，調(diào)節(jié)上下位移旋鈕和左右位移旋鈕看波形是否偏離屏幕顯示區(qū)。所以首先要求老師要一定程度的對(duì)儀器硬件有所了解，那些元件出現(xiàn)問(wèn)題可能會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象，對(duì)儀器的操作那就要求非常熟悉，總之做到軟件硬件都過(guò)關(guān)。4、結(jié)語(yǔ)以上是我在示波器實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)。在有限學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，學(xué)習(xí)、掌握基本的儀器操作方法，讓學(xué)生做到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確，理論與實(shí)踐相結(jié)合，在掌握好基本技能的基礎(chǔ)上進(jìn)行開放式自主訓(xùn)練。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問(wèn)題，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生體會(huì)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課的作用與重要性，從而逐漸地讓學(xué)生有意識(shí)地去提高自己的動(dòng)手能力。示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告「篇三」一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉面板控制件各開關(guān)旋鈕的功能和調(diào)節(jié)使用方法。2.學(xué)會(huì)用示波器觀測(cè)電信號(hào)的波形及電壓、頻率、周期等參數(shù)二、實(shí)驗(yàn)儀器YB4328示波器、YB1602函數(shù)信號(hào)發(fā)生器三、示波器的使用1.示波器①雙蹤示波器一般有五種工作方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式。“交替”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較高時(shí)使用?！皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較低時(shí)使用。②為了顯示穩(wěn)定的被測(cè)信號(hào)波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號(hào)取自示波器內(nèi)部的Y通道。③觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動(dòng)”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過(guò)調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測(cè)試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時(shí)，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會(huì)出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測(cè)信號(hào)的波形不在X軸方向左右移動(dòng)，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。④適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”及“Y軸靈敏度”旋鈕使屏幕上顯示1-2個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。在測(cè)量幅值時(shí)，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底。在測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置。根據(jù)被測(cè)波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”旋鈕指示值（v/div）的乘積，即可得到交流電壓的峰峰值Up-p:Up-p=(V/div)×div根據(jù)被測(cè)信號(hào)波形一個(gè)周期在屏幕水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”旋鈕指示值（t/div）的乘積，即可算得信號(hào)頻率的實(shí)測(cè)值:T=(S/div)×div，f=1/T2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。通過(guò)輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級(jí)到伏特級(jí)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率可以通過(guò)頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。注意：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，它的輸出端不允許短路。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1．用校正信號(hào)對(duì)示波器進(jìn)行自檢（1)掃描基線調(diào)節(jié)將示波器的工作方式開關(guān)置于“單蹤C(jī)H1”（觸發(fā)CH1或CH2），觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動(dòng)”。開啟電源開關(guān)預(yù)熱后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕。線。再調(diào)節(jié)“X位移”和“Y位移”使基線位于屏幕的中間位置。（若基線與水平刻度線有夾角，可以用螺絲刀調(diào)節(jié)“光跡旋轉(zhuǎn)”電位器，使基線與水平刻度線重合。）（2）測(cè)試“校正信號(hào)”波形的幅度、頻率將示波器的“校正信號(hào)”通過(guò)探頭引入選定的Y通道（CH1或CH2），將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“AC(交流)”或“DC(直流)”，觸發(fā)源選擇開關(guān)置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)置“CH1”或“CH2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”旋鈕（t/div）和Y軸“輸入靈敏度”旋鈕（V/div），使示波器顯示屏上顯示出一個(gè)或數(shù)個(gè)周期穩(wěn)定的方波波形。2．用示波器測(cè)量信號(hào)電壓和周期調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為1KHz、10KHz，有效值均為1V的正弦波信號(hào)。改變示波器“t/div”及“V/div”等旋鈕，測(cè)量信號(hào)源輸出電壓峰峰值及信號(hào)周期。五、小結(jié)與注意事項(xiàng)1．信號(hào)發(fā)生器、示波器預(yù)熱幾分鐘以后才能正常工作。2．測(cè)試過(guò)程中合理選擇量程，并牢記將“微調(diào)”開關(guān)置于“校準(zhǔn)”位置。3．不要頻繁開關(guān)機(jī)，示波器上光點(diǎn)的亮度不可調(diào)得太強(qiáng)，也不能讓亮點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上，如果暫時(shí)不用，把輝度降到最低即可。示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告「篇四」一、示波器的介紹：示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。示波器顯示的是信號(hào)電壓隨時(shí)間的變化。因此，示波器可以用來(lái)測(cè)量信號(hào)的頻率，周期，信號(hào)的上升沿/下降沿，信號(hào)的過(guò)沖，信號(hào)的噪聲，信號(hào)間的時(shí)序關(guān)系等等。在示波器顯示屏上，橫坐標(biāo)（X）代表時(shí)間，縱坐標(biāo)（Y）代表電壓，（注：如果示波器有測(cè)量電流的功能，縱坐標(biāo)還代表電流。）還有就是比較少被關(guān)注的-亮度（Z），在TEK的DPO示波器中，亮度還表示了出現(xiàn)概率（它用16階灰度來(lái)表示出現(xiàn)概率）。二、示波器的基本作用：用來(lái)測(cè)量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器，由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除觀測(cè)電流的波形外，還可以測(cè)定頻率、電壓強(qiáng)度等。凡可以變?yōu)殡娦?yīng)的周期性物理過(guò)程都可以用示波器進(jìn)行觀測(cè)。三、示波器的分類：（1）按照信號(hào)的不同分類模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎(chǔ)是電子槍）電子槍向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點(diǎn)就會(huì)發(fā)出光來(lái)。數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換，軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器。數(shù)字示波器的工作方式是通過(guò)模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO），數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能，對(duì)示波管和掃描電路沒(méi)有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀(jì)八十年代數(shù)字示波器異軍突起，成果累累，大有全面取代模擬示波器之勢(shì)，模擬示波器的確從前臺(tái)退到后臺(tái)。（2）按照結(jié)構(gòu)和性能不同分類①普通示波器:電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻帶較窄，掃描線性差，僅用于觀察波形。②多用示波器:頻帶較寬，掃描線性好，能對(duì)直流、低頻、高頻、超高頻信號(hào)和脈沖信號(hào)進(jìn)行定量測(cè)試。借助幅度校準(zhǔn)器和時(shí)間校準(zhǔn)器，測(cè)量的準(zhǔn)確度可達(dá)±5%。③多線示波器:采用多束示波管，能在熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號(hào)的波形，沒(méi)有時(shí)差，時(shí)序關(guān)系準(zhǔn)確。④多蹤示波器:具有電子開關(guān)和門控電路的結(jié)構(gòu)，可在單束示波管的熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號(hào)的波形。但存在時(shí)差，時(shí)序關(guān)系不準(zhǔn)確。⑤取樣示波器。采用取樣技術(shù)將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬低頻信號(hào)進(jìn)行顯示，有效頻帶可達(dá)GHz級(jí)。⑥記憶示波器:采用存儲(chǔ)示波管或數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)，將單次電信號(hào)瞬變過(guò)程、非周期現(xiàn)象和超低頻信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間保留在示波管的熒光屏上或存儲(chǔ)在電路中，以供重復(fù)測(cè)試。⑦數(shù)字示波器：內(nèi)部帶有微處理器，外部裝有數(shù)字顯示器，有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形，又可顯示字符。被測(cè)信號(hào)經(jīng)模一數(shù)變換器（A/D變換器）送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過(guò)鍵盤操作，可對(duì)捕獲的波形參數(shù)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運(yùn)算，并顯示出答案數(shù)字。四、簡(jiǎn)約介紹示波器的基本構(gòu)造：顯示電路顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個(gè)重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個(gè)部分組成。（1）電子槍電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)示波管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)大都是靜電偏轉(zhuǎn)式，它由兩對(duì)相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉(zhuǎn)板和垂直偏轉(zhuǎn)板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運(yùn)動(dòng)。（3）熒光屏熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉(zhuǎn)后的電子束顯示出來(lái)，以便觀察。Y軸放大電路由于示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度為0.86mm/V（約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉(zhuǎn)量），所以一般的被測(cè)信號(hào)電壓都要先經(jīng)過(guò)垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，以得到垂直方向的適當(dāng)大小的圖形。X軸放大電路由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經(jīng)過(guò)水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，以得到水平方向適當(dāng)大小的圖形。掃描同步電路掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移，即形成時(shí)間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測(cè)信號(hào)按時(shí)間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上。電源供給電路電源供給電路：供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負(fù)高壓、燈絲電壓等。五、示波器的使用方法：示波器雖然分成好幾類，各類又有許多種型號(hào)，但是一般的示波器除頻帶寬度、輸入靈敏度等不完全相同外，在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型雙蹤示波器為例介紹。（一）面板裝置SR-8型雙蹤示波器的面板圖如圖所示。其面板裝置按其位置和功能通常可劃分為3大部分：顯示、垂直（Y軸）、水平（X軸）?，F(xiàn)分別介紹這3個(gè)部分控制裝置的作用。1．顯示部分主要控制件為：（1）電源開關(guān)。（2）電源指示燈。（3）輝度調(diào)整光點(diǎn)亮度。（4）聚焦調(diào)整光點(diǎn)或波形清晰度。（5）輔助聚焦配合“聚焦”旋鈕調(diào)節(jié)清晰度。（6）標(biāo)尺亮度調(diào)節(jié)坐標(biāo)片上刻度線亮度。（7）尋跡當(dāng)按鍵向下按時(shí)，使偏離熒光屏的光點(diǎn)回到顯示區(qū)域，而尋到光點(diǎn)位置。（8）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出1kHz、1V方波校準(zhǔn)信號(hào)由此引出。加到Y(jié)軸輸入端，用以校準(zhǔn)Y軸輸入靈敏度和X軸掃描速度。2．Y軸插件部分（1）顯示方式選擇開關(guān)用以轉(zhuǎn)換兩個(gè)Y軸前置放大器YA與YB工作狀態(tài)的控制件，具有五種不同作用的顯示方式：“交替”：當(dāng)顯示方式開關(guān)置于“交替”時(shí)，電子開關(guān)受掃描信號(hào)控制轉(zhuǎn)換，每次掃描都輪流接通YA或YB信號(hào)。當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率越高，掃描信號(hào)頻率也越高。電子開關(guān)轉(zhuǎn)換速率也越快，不會(huì)有閃爍現(xiàn)象。這種工作狀態(tài)適用于觀察兩個(gè)工作頻率較高的信號(hào)。“斷續(xù)”：當(dāng)顯示方式開關(guān)置于“斷續(xù)”時(shí)，電子開關(guān)不受掃描信號(hào)控制，產(chǎn)生頻率固定為200kHz方波信號(hào)，使電子開關(guān)快速交替接通YA和YB。由于開關(guān)動(dòng)作頻率高于被測(cè)信號(hào)頻率，因此屏幕上顯示的兩個(gè)通道信號(hào)波形是斷續(xù)的。當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率較高時(shí)，斷續(xù)現(xiàn)象十分明顯，甚至無(wú)法觀測(cè)；當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率較低時(shí)，斷續(xù)現(xiàn)象被掩蓋。因此，這種工作狀態(tài)適合于觀察兩個(gè)工作頻率較低的信號(hào)?！癥A”、“YB”：顯示方式開關(guān)置于“YA”或者“YB”時(shí)，表示示波器處于單通道工作，此時(shí)示波器的工作方式相當(dāng)于單蹤示波器，即只能單獨(dú)顯示“YA”或“YB”通道的信號(hào)波形。“YA+YB”：顯示方式開關(guān)置于“YA+YB”時(shí)，電子開關(guān)不工作，YA與YB兩路信號(hào)均通過(guò)放大器和門電路，示波器將顯示出兩路信號(hào)疊加的波形。（2）“DC-⊥-AC”Y軸輸入選擇開關(guān)，用以選擇被測(cè)信號(hào)接至輸入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合，能輸入含有直流分量的交流信號(hào)；置于“AC”位置，實(shí)現(xiàn)交流耦合，只能輸入交流分量；置于“⊥”位置時(shí)，Y軸輸入端接地，這時(shí)顯示的時(shí)基線一般用來(lái)作為測(cè)試直流電壓零電平的參考基準(zhǔn)線。（3）“微調(diào)V/div”靈敏度選擇開關(guān)及微調(diào)裝置。靈敏度選擇開關(guān)系套軸結(jié)構(gòu)，黑色旋鈕是Y軸靈敏度粗調(diào)裝置，自10mv/div～20v/div分11檔。紅色旋鈕為細(xì)調(diào)裝置，順時(shí)針?lè)较蛟黾拥綕M度時(shí)為校準(zhǔn)位置，可按粗調(diào)旋鈕所指示的數(shù)值，讀取被測(cè)信號(hào)的幅度。當(dāng)此旋鈕反時(shí)針轉(zhuǎn)到滿度時(shí)，其變化范圍應(yīng)大于2.5倍，連續(xù)調(diào)節(jié)“微調(diào)”電位器，可實(shí)現(xiàn)各檔級(jí)之間的靈敏度覆蓋，在作定量測(cè)量時(shí)，此旋鈕應(yīng)置于順時(shí)針滿度的“校準(zhǔn)”位置。（4）“平衡”當(dāng)Y軸放大器輸入電路出現(xiàn)不平衡時(shí)，顯示的光點(diǎn)或波形就會(huì)隨“V/div”開關(guān)的“微調(diào)”旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)Y軸方向的位移，調(diào)節(jié)“平衡”電位器能將這種位移減至最小。（5）“↑↓”Y軸位移電位器，用以調(diào)節(jié)波形的垂直位置。（6）“極性、拉YA”YA通道的極性轉(zhuǎn)換按拉式開關(guān)。拉出時(shí)YA通道信號(hào)倒相顯示，即顯示方式（YA+YB）時(shí)，顯示圖像為YB-YA。（7）“內(nèi)觸發(fā)、拉YB”觸發(fā)源選擇開關(guān)。在按的位置上（常態(tài))掃描觸發(fā)信號(hào)分別取自YA及YB通道的輸入信號(hào)，適應(yīng)于單蹤或雙蹤顯示，但不能夠?qū)﹄p蹤波形作時(shí)間比較。當(dāng)把開關(guān)拉出時(shí)，掃描的觸發(fā)信號(hào)只取自于YB通道的輸入信號(hào)，因而它適合于雙蹤顯示時(shí)對(duì)比兩個(gè)波形的時(shí)間和相位差。（8）Y軸輸入插座采用BNC型插座，被測(cè)信號(hào)由此直接或經(jīng)探頭輸入。3．X軸插件部分（1）“t/div”掃描速度選擇開關(guān)及微調(diào)旋鈕。X軸的光點(diǎn)移動(dòng)速度由其決定，從0.2μs～1s共分21檔級(jí)。當(dāng)該開關(guān)“微調(diào)”電位器順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底并接上開關(guān)后，即為“校準(zhǔn)”位置，此時(shí)“t/div”的指示值，即為掃描速度的實(shí)際值。（2）“擴(kuò)展、拉×10”掃描速度擴(kuò)展裝置。是按拉式開關(guān)，在按的狀態(tài)作正常使用，拉的位置掃描速度增加10倍?！皌/div”的指示值，也應(yīng)相應(yīng)計(jì)取。采用“擴(kuò)展拉×10”適于觀察波形細(xì)節(jié)。（3）“→←”X軸位置調(diào)節(jié)旋鈕。系X軸光跡的水平位置調(diào)節(jié)電位器，是套軸結(jié)構(gòu)。外圈旋鈕為粗調(diào)裝置，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)基線右移，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)則基線左移。置于套軸上的小旋鈕為細(xì)調(diào)裝置，適用于經(jīng)擴(kuò)展后信號(hào)的調(diào)節(jié)。（4）“外觸發(fā)、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外觸發(fā)時(shí)，作為連接外觸發(fā)信號(hào)的插座。也可以作為X軸放大器外接時(shí)信號(hào)輸入插座。其輸入阻抗約為1MΩ。外接使用時(shí)，輸入信號(hào)的峰值應(yīng)小于12V。（5）“觸發(fā)電平”旋鈕觸發(fā)電平調(diào)節(jié)電位器旋鈕。用于選擇輸入信號(hào)波形的觸發(fā)點(diǎn)。具體地說(shuō)，就是調(diào)節(jié)開始掃描的時(shí)間，決定掃描在觸發(fā)信號(hào)波形的哪一點(diǎn)上被觸發(fā)。順時(shí)針?lè)较蛐齽?dòng)時(shí)，觸發(fā)點(diǎn)趨向信號(hào)波形的正向部分，逆時(shí)針?lè)较蛐齽?dòng)時(shí)，觸發(fā)點(diǎn)趨向信號(hào)波形的負(fù)向部分。（6）“穩(wěn)定性”觸發(fā)穩(wěn)定性微調(diào)旋鈕。用以改變掃描電路的工作狀態(tài)，一般應(yīng)處于待觸發(fā)狀態(tài)。調(diào)整方法是將Y軸輸入耦合方式選擇（AC-地-DC）開關(guān)置于地檔，將V/div開關(guān)置于最高靈敏度的檔級(jí)，在電平旋鈕調(diào)離自激狀態(tài)的情況下，用小螺絲刀將穩(wěn)定度電位器順時(shí)針?lè)较蛐降?，則掃描電路產(chǎn)生自激掃描，此時(shí)屏幕上出現(xiàn)掃描線；然后逆時(shí)針?lè)较蚵齽?dòng)，使掃描線剛消失。此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，用示波器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只要調(diào)節(jié)電平旋鈕，即能在屏幕上獲得穩(wěn)定的波形，并能隨意調(diào)節(jié)選擇屏幕上波形的起始點(diǎn)位置。少數(shù)示波器，當(dāng)穩(wěn)定度電位器逆時(shí)針?lè)较蛐降讜r(shí)，屏幕上出現(xiàn)掃描線；然后順時(shí)針?lè)较蚵齽?dòng)，使屏幕上掃描線剛消失，此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。（7）“內(nèi)、外”觸發(fā)源選擇開關(guān)。置于“內(nèi)”位置時(shí)，掃描觸發(fā)信號(hào)取自Y軸通道的被測(cè)信號(hào)；置于“外”位置時(shí)，觸發(fā)信號(hào)取自“外觸發(fā)X外接”輸入端引入的外觸發(fā)信號(hào)。（8）“AC”“AC（H）”“DC”觸發(fā)耦合方式開關(guān)。“DC”檔，是直流藕合狀態(tài)，適合于變化緩慢或頻率甚低（如低于100Hz）的觸發(fā)信號(hào)?！癆C”檔，是交流藕合狀態(tài)，由于隔斷了觸發(fā)中的直流分量，因此觸發(fā)性能不受直流分量影響。“AC（H）”檔，是低頻抑制的交流耦合狀態(tài)，在觀察包含低頻分量的高頻復(fù)合波時(shí)，觸發(fā)信號(hào)通過(guò)高通濾波器進(jìn)行耦合，抑制了低頻噪聲和低頻觸發(fā)信號(hào)（2MHz以下的低頻分量），免除因誤觸發(fā)而造成的波形幌動(dòng)。（9）“高頻、常態(tài)、自動(dòng)”觸發(fā)方式開關(guān)。用以選擇不同的觸發(fā)方式，以適應(yīng)不同的被測(cè)信號(hào)與測(cè)試目的?！案哳l”檔，頻率甚高時(shí)（如高于5MHz），且無(wú)足夠的幅度使觸發(fā)穩(wěn)定時(shí)，選該檔。此時(shí)掃描處于高頻觸發(fā)狀態(tài)，由示波器自身產(chǎn)生的高頻信號(hào)（200kHz信號(hào)），對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行同步。不必經(jīng)常調(diào)整電平旋鈕，屏幕上即能顯示穩(wěn)定的波形，操作方便，有利于觀察高頻信號(hào)波形?！俺B(tài)”檔，采用來(lái)自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)掃描，是常用的觸發(fā)掃描方式?！白詣?dòng)”擋，掃描處于自動(dòng)狀態(tài)（與高頻觸發(fā)方式相仿），但不必調(diào)整電平旋鈕，也能觀察到穩(wěn)定的波形，操作方便，有利于觀察較低頻率的信號(hào)。（10）“+、－”觸發(fā)極性開關(guān)。在“+”位置時(shí)選用觸發(fā)信號(hào)的上升部分，在“－”位置時(shí)選用觸發(fā)信號(hào)的下降部分對(duì)掃描電路進(jìn)行觸發(fā)。（二）使用步驟用示波器能觀察各種不同電信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，在這個(gè)基礎(chǔ)上示波器可以應(yīng)用于測(cè)量電壓、時(shí)間、頻率、相位差和調(diào)幅度等電參數(shù)。下面介紹用示波器觀察電信號(hào)波形的使用步驟。1．選擇Y軸耦合方式根據(jù)被測(cè)信號(hào)頻率的高低，將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開關(guān)置于AC或DC。2．選擇Y軸靈敏度根據(jù)被測(cè)信號(hào)的大約峰-峰值（如果采用衰減探頭，應(yīng)除以衰減倍數(shù)；在耦合方式取DC檔時(shí)，還要考慮疊加的直流電壓值），將Y軸靈敏度選擇V/div開關(guān)（或Y軸衰減開關(guān)）置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)電壓值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)Y軸靈敏度微調(diào)（或Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。3．選擇觸發(fā)（或同步）信號(hào)來(lái)源與極性通常將觸發(fā)（或同步）信號(hào)極性開關(guān)置于“+”或“-”檔。4．選擇掃描速度根據(jù)被測(cè)信號(hào)周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描范圍）開關(guān)置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)時(shí)間值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速t/div微調(diào)（或掃描微調(diào)）旋鈕，使屏幕上顯示測(cè)試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號(hào)的邊沿部分，則掃速t/div開關(guān)應(yīng)置于最快掃速檔。5．輸入被測(cè)信號(hào)被測(cè)信號(hào)由探頭衰減后（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過(guò)Y軸輸入端輸入示波器。六、示波器使用前的檢查：示波器初次使用前或久藏復(fù)用時(shí)，有必要進(jìn)行一次能否工作的簡(jiǎn)單檢查和進(jìn)行掃描電路穩(wěn)定度、垂直放大電路直流平衡的調(diào)整。示波器在進(jìn)行電壓和時(shí)間的定量測(cè)試時(shí)，還必須進(jìn)行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準(zhǔn)。示波器能否正常工作的檢查方法、垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準(zhǔn)方法，由于各種型號(hào)示波器的校準(zhǔn)信號(hào)的幅度、頻率等參數(shù)不一樣，因而檢查、校準(zhǔn)方法略有差異。示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告「篇五」在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，需要使用若干儀器、儀表觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。常用的電子測(cè)量?jī)x器有萬(wàn)用表、邏輯筆、普通示波器、存儲(chǔ)示波器、邏輯分析儀等。萬(wàn)用表和邏輯筆使用方法比較簡(jiǎn)單，而邏輯分析儀和存儲(chǔ)示波器目前在數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛，且使用相對(duì)復(fù)雜的儀器。本章從使用的角度介紹一下示波器的原理和使用方法。1示波器工作原理示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無(wú)法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)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(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源組成。1.1示波管陰極射線管(CRT)簡(jiǎn)稱示波管，是示波器的核心。它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。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(gè)真空玻璃殼內(nèi)，構(gòu)成了一個(gè)完整的示波管。1.熒光屏現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面，內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)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(guò)鋁膜，撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內(nèi)反射作用，有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。當(dāng)電子停止轟擊后，亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間”。余輝時(shí)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(zhǎng)余輝，大于1s為極長(zhǎng)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(zhǎng)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(hù)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)(或稱第二柵極)、第一陽(yáng)極(A1)和第二陽(yáng)極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細(xì)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(gè)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(duì)陰極發(fā)射的電子起控制作用，一般只有運(yùn)動(dòng)初速度大的少量電子，在陽(yáng)極電壓的作用下能穿過(guò)柵極小孔，奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過(guò)低，則全部電子返回陰極，即管子截止。調(diào)節(jié)電路中的W1電位器，可以改變柵極電位，控制射向熒光屏的電子流密度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)亮點(diǎn)的輝度。第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個(gè)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(duì)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(guò)程中，經(jīng)過(guò)兩次聚焦過(guò)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。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區(qū)域，調(diào)節(jié)第二陽(yáng)極A2的電位，能使電子束正好會(huì)聚于熒光屏上的一點(diǎn)，這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓，A1又被叫做聚焦極。有時(shí)調(diào)節(jié)A1電壓仍不能滿足良好聚焦，需微調(diào)第二陽(yáng)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)控制電子射線方向，使熒光屏上的光點(diǎn)隨外加信號(hào)的變化描繪出被測(cè)信號(hào)的波形。圖8.1中，Y1、Y2和Xl、X2兩對(duì)互相垂直的偏轉(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(cè)信號(hào)經(jīng)處理后加到Y(jié)軸)。兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓，使兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場(chǎng)，分別控制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(duì)電源供給有一定要求。規(guī)定第二陽(yáng)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。陰極必須工作在負(fù)電位上。柵極G1相對(duì)陰極為負(fù)電位(—30V~—100V)，而且可調(diào)，以實(shí)現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。第一陽(yáng)極為正電位(約+100V~+600V)，也應(yīng)可調(diào)，用作聚焦調(diào)節(jié)。第二陽(yáng)極與前加速極相連，對(duì)陰極為正高壓(約+1000V)，相對(duì)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。1.2示波器的基本組成從上一小節(jié)可以看出，只要控制X軸偏轉(zhuǎn)板和Y軸偏轉(zhuǎn)板上的電壓，就能控制示波管顯示的圖形形狀。我們知道，一個(gè)電子信號(hào)是時(shí)間的函數(shù)f(t)，它隨時(shí)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(gè)與時(shí)間變量成正比的電壓，在y軸加上被測(cè)信號(hào)(經(jīng)過(guò)比例放大或者縮小)，示波管屏幕上就會(huì)顯示出被測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化的圖形。電信號(hào)中，在一段時(shí)間內(nèi)與時(shí)間變量成正比的信號(hào)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(cè)信號(hào)①接到“Y"輸入端，經(jīng)Y軸衰減器適當(dāng)衰減后送至Y1放大器(前置放大)，推挽輸出信號(hào)②和③。經(jīng)延遲級(jí)延遲Г1時(shí)間，到Y(jié)2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號(hào)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(cè)信號(hào)③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路，在引入信號(hào)的正(或者負(fù))極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動(dòng)鋸齒波掃描電路(時(shí)基發(fā)生器)，產(chǎn)生掃描電壓⑦。由于從觸發(fā)到啟動(dòng)掃描有一時(shí)間延遲Г2，為保證Y軸信號(hào)到達(dá)熒光屏之前X軸開始掃描，Y軸的延遲時(shí)間Г1應(yīng)稍大于X軸的延遲時(shí)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軸偏轉(zhuǎn)板上。z軸系統(tǒng)用于放大掃描電壓正程，并且變成正向矩形波，送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度，而在掃描回程進(jìn)行抹跡。以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個(gè)不同的被測(cè)信號(hào)分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺(jué)暫留作用，當(dāng)轉(zhuǎn)換頻率高到一定程度后，看到的是兩個(gè)穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形。示波器中往往有一個(gè)精確穩(wěn)定的方波信號(hào)發(fā)生器，供校驗(yàn)示波器用。2示波器使用本節(jié)介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號(hào)很多，功能也不同。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節(jié)不針對(duì)某一型號(hào)的示波器，只是從概念上介紹示波器在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的常用功能。2.1熒光屏熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號(hào)波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間，垂直方向指示電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標(biāo)有0%，10%，90%，100%等標(biāo)志，水平方向標(biāo)有10%，90%標(biāo)志，供測(cè)直流電平、交流信號(hào)幅度、延遲時(shí)間等參數(shù)使用。根據(jù)被測(cè)信號(hào)在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(V/DIV，TIME/DIV)能得出電壓值與時(shí)間值。2.2示波管和電源系統(tǒng)1.電源(Power)示波器主電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)按下時(shí)，電源指示燈亮，表示電源接通。2.輝度(Intensity)旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度。觀察低頻信號(hào)時(shí)可小些，高頻信號(hào)時(shí)大些。一般不應(yīng)太亮，以保護(hù)熒光屏。3.聚焦(Focus)聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。4.標(biāo)尺亮度(Illuminance)此旋鈕調(diào)節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內(nèi)光線下，照明燈暗一些好。室內(nèi)光線不足的環(huán)境中，可適當(dāng)調(diào)亮照明燈。2.3垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)1.垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS/DIV)和微調(diào)在單位輸入信號(hào)作用下，光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對(duì)X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/V，cm/mV或者DIV/mV，DIV/V，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是V/cm，mV/cm或者V/DIV，mV/DIV。實(shí)際上因習(xí)慣用法和測(cè)量電壓讀數(shù)的方便，有時(shí)也把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)靈敏度