模擬示波器的使用實驗
1. 了解示波器的主要組成部分和基本工作原理,掌握示波器和低頻信號發(fā)生器的基本使用方法。
2. 學會使用示波器觀察各種信號波形及測量交流電電壓的峰峰值Up-p。
3. 學會用示波器測量交流電信號頻率的一些原理和方法。
實驗原理:
模擬型示波器的方框原理圖
1. 模擬型示波器顯示波形及波形穩(wěn)定的原理
顯示波形原理:
當被測信號接適應癥示波器Y軸即示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板,例如正弦電壓,若X軸不加交
變信號,從電子槍射出的電子束在垂直方向隨時間作正弦式上下往返運動,一般由于頻率
較高,看到的實際就是一條直線。同理若只在X軸加有交變信號,看到的就只是一條水平
亮線。只要是示波器,機內(nèi)都有一個鋸齒波信號電壓發(fā)生器,它的作用是專門可提供加在
X軸,隨著鋸齒波電壓從低至高成正比變化,使得電子束從左至右在水平方勻運動,然后
隨信號的變化立刻回到左邊,開始另一次從左至右的勻速運動,所以稱為掃描運動,相應
的稱為掃描信號,這相當于在示波器置X為時間軸,在它的作用下,Y軸原來直線的正弦信
號被展開,若每掃描一周期,Y軸信號也剛好變化一個周期,不管頻率多高,因為每次掃
描都走相同的路徑,屏幕上就是一個完整的被測信號波形。同理可知當T掃=nTy或fy=nf掃
(n=1,2,3……)熒屏將顯示n個完整的Y軸信號波形,若fy≠nf掃或fy
路徑不同,熒屏出現(xiàn)的將是雜亂的線條。因而理解以上原理,學會恰當?shù)卣{(diào)整示波器上的
掃描信號頻率,使得fy=nf掃是學會使用示波器的基礎。使波形穩(wěn)定的原理:
由于電壓不穩(wěn)定或其它種種原因,被測信號和掃描信號的頻率各自隨時必然會產(chǎn)生一
些變化,因而單靠手動來調(diào)節(jié)掃描信號,是無法始終保持fy≌nf掃的,所以的示波器內(nèi)還
會有自動頻率跟蹤裝置,它的作用就是控制掃描頻率跟隨被測信號一起變化,即使得兩者
同步。顯示波形時一般是先調(diào)掃描頻率,若波形不穩(wěn)時,就應適當調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕,使
波形完全穩(wěn)定。
2. 示波器測量波形峰-峰電壓VP-P和頻率f的原理
用示波器的測量信號波形峰-峰電壓值VP-P及頻率f的原理:
(1)示波器內(nèi)Y軸放大器等經(jīng)過事先校準或定標,因而熒屏上波形幅度即VP-P的大小與輸
入信號有確定的對應關系,當Y軸電壓微調(diào)鈕順時針旋至最大CAL位置時,這種確定的對應
關系,標示在Y軸每格電壓選擇旋鈕的每一檔上。若從屏幕上的刻度讀出信號波形的峰-峰
高度為A格(DIV),從Y軸每格電壓選擇檔讀得檔位為K(VOLTS/DIV),則信號峰-峰電壓
值為:
VP-P=K·A (V)
(2)同理,當掃描微調(diào)鈕旋至最大CAL位置時,掃描的時間具有確定的對應值標示在掃描
時間切換鈕的每一檔。若從屏幕刻度讀出信號波形的每一周期寬度為D格(DIV),時間檔
位為S(TIME/DIV),則可求出被測信號頻率:
(Hz)
儀器介紹:
1、CS-4125雙蹤示波器
雙蹤示波器 CH1:Y軸選擇1輸入端口,在X-Y動作下,為Y軸輸入端口.
CH2:Y軸選擇2輸入端口,在X-Y動作下,為X軸輸入端口.
電源開關 亮度調(diào)節(jié) 聚焦調(diào)節(jié)
觸發(fā)模式選擇開關 觸發(fā)源選擇開關 熒光屏 校正信號輸出端(CAL):輸出VP-P=1V,f=1KHz的方波標準信號 掃描極性選擇開關(SLOPE):選擇從正(上升)或負(下降)開始掃描顯示波形. | ||||||||||||||||||||||||||||||
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