示波器的使用 示波器的使用 〔引课: 电子示波器又称阴极射线示波器,它可以用于直接观察输入信号的电压波形 和电压大小。 个用途 可用示波器来观察或测量通过传感器转化为电压的电学量或非电学量(诸 如位移、速度、压力、温度、磁场等)以及它们随时间的变化过程:(特别 适用于观测瞬时变化过程) 〔正课:) 喜医验目的与要羽 了解示波器的结构,熟悉示波器内部结构及扫描整步的基本原理: 2.学习示波器的调整和使用方法; 实验原理 1.示波器的组成 示波管 触发和扫描电路 示波器 X轴、Y轴衰减放大 电源与其他部分 2.示波管的基本结构 示波管是一个抽成高度真空的玻璃泡,是示波器的心脏部分
示波器的使用 1 示波器的使用 〔引课：〕 电子示波器又称阴极射线示波器，它可以用于直接观察输入信号的电压波形 和电压大小。 用途 可用示波器来观察或测量通过传感器转化为电压的电学量或非电学量(诸 如位移、速度、压力、温度、磁场等)以及它们随时间的变化过程；（特别 适用于观测瞬时变化过程） 〔正课：〕 实验目的与要求 1. 了解示波器的结构，熟悉示波器内部结构及扫描整步的基本原理； 2. 学习示波器的调整和使用方法； 实验原理 1. 示波器的组成 示波器 2. 示波管的基本结构 示波管是一个抽成高度真空的玻璃泡，是示波器的心脏部分。 示波管 触发和扫描电路 X 轴、Y 轴衰减放大 电路 电源与其他部分
示波器的使用 电子枪 偏转板 目 图6-2示波管的基本结构 H、H一钨丝加热电极F—聚焦电极K一阴极A2一第二加速阳极G一控制栅极 X1、X2一水平偏转板A1-第一加速阳极Y1、Y2一垂直偏转板 3.触发与扫描、波形显示 注意: 扫描周期是Y轴讯号周期的 n(整数)倍时,屏上将稳定地出现 荧光屏 n个周期的Y轴讯号(如正弦波 合成图形 波形)。但两个独立发生的电振 荡频率在技术上难以调节成准 确的整数倍,因而屏上波形发生 横向移动,不能稳定,造成观测 困难。克服办法是用Y轴讯号频 率去控制扫描发生器的频率,使 y轴讯号频率准确地等于扫描频 率的整数倍,即f/f=n(m=1, 2…)。电路的这种控制作用,称 “整步”(或同步) 图6-4扫描合成图形过程 陕验内容与步 (一)示波器面板介绍 般通用示波器面板分为三部分:示波器部分:Ⅹ轴与触发扫描部分 Y1(通道1)和Y2(通道2)部分
示波器的使用 2 图 6-2 示波管的基本结构 H、H—钨丝加热电极 FA—聚焦电极 K—阴极 A２—第二加速阳极 G—控制栅极; X１、X２—水平偏转板 A１—第一加速阳极 Y１、Y２—垂直偏转板 图 6—4 扫描合成图形过程 3. 触发与扫描、波形显示 实验内容与步骤 （一）示波器面板介绍 一般通用示波器面板分为三部分：示波器部分；X 轴与触发扫描部分； Y1（通道 1）和 Y2(通道 2)部分。 注意： 扫描周期是 Y 轴讯号周期的 n(整数)倍时，屏上将稳定地出现 n 个周期的 Y 轴讯号(如正弦波 波形)。但两个独立发生的电振 荡频率在技术上难以调节成准 确的整数倍，因而屏上波形发生 横向移动，不能稳定，造成观测 困难。克服办法是用 Y 轴讯号频 率去控制扫描发生器的频率，使 y 轴讯号频率准确地等于扫描频 率的整数倍，即 fy／fx=n (n=1， 2…)。电路的这种控制作用，称 “整步”(或同步)
示波器的使用 cosso2oscItoscopt20AIH2 X轴与触发 扫描部分 示波管部分 。千 Y1(通道1) 和Y2(通道 2)部分 1.示波管部分 COS502/OSCILLOSCOPE20MNt 标尺刻度 E。KKs 校准信号 开关 辉度 聚焦 标尺亮度 校准信号(CAL(VPP):该输出端供给频率约1kHz校准电压0.5Vpp的正方波 电源开关 POWER):电源开关,按下此开关,仪器电源接通,开关左上方指示亮 辉度( INTEN):控制光点和扫线的亮度 聚焦( FOCUS):将扫描线聚焦最清晰。 标尺亮度(uLUM):调节刻度照明的亮度
示波器的使用 3 1. 示波管部分 校准信号(CAL(VP-P) ：该输出端供给频率约１kHz 校准电压０.５VP-P的正方波。 电源开关(POWER) ：电源开关，按下此开关，仪器电源接通，开关左上方指示亮。 辉度(INTEN)：控制光点和扫线的亮度。 聚焦(FOCUS)：将扫描线聚焦最清晰。 标尺亮度(ILLUM) ：调节刻度照明的亮度。 示 波 管 部 分 X 轴与触发 扫描部分 Y1（通道 1） 和 Y2(通 道 2)部分 标尺刻度 校准信号 开关 辉度 聚焦 标尺亮度
示波器的使用 2.X轴触发与扫描部分 X方式选择 扫描方式 般选择 ZDIAINDDELAY SLOPE C 极 m耦合方 式 触发源 般选择CH或CH2) B方式 扫描时间选择 描时间 外触发源 释抑 电平 扫描时间选择 个用于选择在A扫描方式时扫描时间或以ⅩY方式工作波段开关和对扫描时间因数 微调和校准(红头电位器) (1)微调( VARIABLE):电位器未拉出时可对扫描时间面板指示值调到25倍,拉 出可扩展5倍。 (2)校准(CAL):当电位器处于关位置但未拉出(顺时针转到底),扫描时间即被校 准到面板指示值,拉出校准到面板指示值的1/5(在物理实验中,应处于校 准位置)。 (3)X—Y工作方式:当波段开关( A TIME/DIV)逆时针转到底时,仪器中内扫 描电路断开。配合其他开关可以进行X—Y方式测量。即示波器变成X—Y 方式示波器:Y1轴作为ⅹ轴,输入的信号经放大器送示波管的ⅹ轴偏转板 Y2轴作为Y轴,输入的信号经放大器送示波管的Y轴偏转板 电平(LEⅤEL) 控制触发电平,当此旋钮转向“+”时,触发电平上升:当指向“一”时,触发电平 下降。当置锁定(LOCK)时,不论信号幅度大小,触发电平可自动保持最佳状态(自 动同步) 释抑( HOLD OFF) 当波形复杂时,可用此来稳定波形
示波器的使用 4 2. X 轴触发与扫描部分 扫描时间选择 用于选择在 A 扫描方式时扫描时间或以 X—Y 方式工作(波段开关)和对扫描时间因数 微调和校准(红头电位器) (1) 微调(VARIABLE)：电位器未拉出时可对扫描时间面板指示值调到 2.5 倍，拉 出可扩展５倍。 (2) 校准(CAL)：当电位器处于关位置但未拉出(顺时针转到底)，扫描时间即被校 准到面板指示值，拉出校准到面板指示值的１/5（在物理实验中，应处于校 准位置）。 (3) X—Y 工作方式：当波段开关（A TIME/DIV）逆时针转到底时，仪器中内扫 描电路断开。配合其他开关可以进行 X—Y 方式测量。即示波器变成 X—Y 方式示波器：Y1 轴作为 X 轴，输入的信号经放大器送示波管的 X 轴偏转板； Y2 轴作为 Y 轴，输入的信号经放大器送示波管的 Y 轴偏转板。 电平(LEVEL) 控制触发电平，当此旋钮转向“＋”时，触发电平上升；当指向“－”时，触发电平 下降。当置锁定（LOCK）时，不论信号幅度大小，触发电平可自动保持最佳状态（自 动同步） 释抑(HOLD OFF) 当波形复杂时，可用此来稳定波形。 水平位移 X 方式选择 （一般选择 A） 扫描方式 （一般选择 Auto） 极性 耦合方式 触发源 (一般选择 CH 1或 CH2) 扫描时间选择 外触发源 B 方式 扫描时间 释抑 电平
示波器的使用 Y轴工作方式 VOLTS/DIV VERT MODE 垂直位移 A阳ABLE 耦合方式 CH21 2输入 Y轴灵敏度选择 Y轴工作方式 Y1方式(CH1):Y1单独工作 交替方式(ALD):Y1和Y2交替工作,适于高扫速。 断续方式(CHOP):以频率为250KHz的频率轮流显示Y1和Y2,适用于低扫速。 相加(ADD):用来测量代数和Y1+Y2),当Y2部分垂直位移旋钮拉出,则测量两 通道之差 Y2方式(CH2):Y2单独工作。 Y轴放大灵敏度选择以及微调旋钮: (1)灵敏度选择( VOLTS/DIV):可选择Y1或Y2的信号的幅度范围从5mV/m到 5Vcm共10档 (2)微调( VARLABLE):未拉出时,可微调面板指示值的25倍,当置“校准”位 置(顺时针旋到底关上),灵敏度选择校准为面板指示值:拉出时,灵敏度选 择为面板指示值的1/5(扩展5倍)。 (二)基本操作: 1)接通电源前,将“辉度”,“聚焦”置中间位置,“标尺亮度”逆时针旋到底,“Y轴 工作状态(Ⅴ ERT MODE)”置Y1(CH1),“Y1垂直位移”置中间位置,“Y轴放 大灵敏度选择( VOLTS/DIV)”置10mvcm,红头微调( VARLABLE)置“校正 “Y轴耦合方式(AC— GND-DO)”置GND,“内触发( NT TRIG)”置Y1(CH)
示波器的使用 5 Y 轴工作方式 Y1 方式(CH1) ：Y1 单独工作 交替方式(ALT) ：Y1 和 Y2 交替工作，适于高扫速。 断续方式(CHOP)：以频率为 250KHz 的频率轮流显示 Y1 和 Y2，适用于低扫速。 相加(ADD) ：用来测量代数和(Y1＋Y2)，当 Y2 部分垂直位移旋钮拉出，则测量两 通道之差。 Y2 方式(CH2)：Y2 单独工作。 Y 轴放大灵敏度选择以及微调旋钮： (1) 灵敏度选择(VOLTS/DIV) ：可选择 Y1 或 Y2 的信号的幅度范围从５mV/cm 到 ５V/cm 共 10 档。 (2) 微调(VARLABLE) ：:未拉出时，可微调面板指示值的 2.5 倍，当置“校准”位 置（顺时针旋到底关上），灵敏度选择校准为面板指示值；拉出时，灵敏度选 择为面板指示值的１/5（扩展５倍）。 （二）基本操作： (1) 接通电源前，将“辉度”，“聚焦”置中间位置，“标尺亮度”逆时针旋到底，“Y 轴 工作状态（VERT MODE）”置 Y1（CH1），“Y1 垂直位移”置中间位置，“Y 轴放 大灵敏度选择（VOLTS/DIV）”置１０mv/cm，红头微调（VARLABLE）置“校正”， “Y 轴耦合方式（AC—GND—DC）”置 GND，“内触发(INT TRIG)”置 Y1（CH1）, 垂直位移 耦合方式 Y 轴灵敏度选择 Y2 输入 Y 轴工作方式
示波器的使用 “触发源( SOURCE)”置内,“耦合( COUPLING)”置AC,“极性( SLOPE)” 置+,“电平( LEVEL)”置锁定(逆时针旋到底)“释抑( HOLDOFF)”置常态(时 针旋到底),“扫描方式( SWEEP MODE)”置自动,“X方式选择( HOP DISPLAY)” 置A,“扫描时间选择(ATME/DV)” 置0.5mscm,红头微调推进去,并顺时针旋到底置“校正”,“水平位移”置中间 位置 (2)打开电源开关,电源指示灯亮约20秒后,屏上出现一回扫线,调节“辉度”“聚 焦”使回扫线亮度适当,清晰。 (3)连接测量导线到“Y1轴输入端”并将0.5Vp-p的“校准信号”加在测量导线的 信号端上 (4)将“Y轴耦合方式AC- GND-DO”开关置于AC上,则屏上出现正方波波形,调 节“聚焦”使波形最清晰。 (5)为了便于观看和测量信号,调节“Y轴放大灵敏度选择( VOLTS/DIV)Vcm”和 “扫描时间选择( A TIME/DIV)tcm”开关到适当位置,并使用“水平位移”和 垂直位移”把波形移到合适的刻度位置上,以便读出电压幅值(V→P)和周期(T)。 (6)当测量另一个信号时,可重复3、4、5,以进行测量,还可调节“释抑”“电平” 使波形稳定。 (7)以上是Y1(CH1)方式,Y2单通道工作方式调节程序与上述相同。 (三)测量正弦波信号 连接电路 衰减20dB 2.将低频率信号发生器的“输出衰减”置20B档,从“功率输出”端接线到示 波器“Y轴输入”端。打开低频信号发生电源,调节“输出细调”使电压表指 向5V,将信号发生器输出信号频率到200Hz处。此时信号发生器向示波器Y 轴输入一个200Hz的正弦波信号
示波器的使用 6 “触发源（SOURCE）”置内，“耦合（COUPLING）”置 AC，“极性（SLOPE）” 置＋，“电平（LEVEL）”置锁定（逆时针旋到底）“释抑（HOLDOFF）”置常态（时 针旋到底），“扫描方式（SWEEP MODE）”置自动，“X 方式选择（HOP DISPLAY）” 置 A，“扫描时间选择（A TIME/DIV）” 置 0.5 ms/cm，红头微调推进去，并顺时针旋到底置“校正”,“水平位移”置中间 位置。 (2) 打开电源开关，电源指示灯亮约２０秒后，屏上出现一回扫线，调节“辉度”“聚 焦”使回扫线亮度适当，清晰。 (3) 连接测量导线到“Y1 轴输入端”并将０.５Vp-p 的“校准信号”加在测量导线的 信号端上。 (4) 将“Y 轴耦合方式 AC-GND-DC”开关置于 AC 上，则屏上出现正方波波形，调 节“聚焦”使波形最清晰。 (5) 为了便于观看和测量信号，调节“Y 轴放大灵敏度选择（VOLTS/DIV）V/cm”和 “扫描时间选择（A TIME/DIV）t/cm”开关到适当位置，并使用“水平位移”和 垂直位移”把波形移到合适的刻度位置上，以便读出电压幅值（VP—P）和周期（T）。 (6) 当测量另一个信号时，可重复 3、4、5，以进行测量，还可调节“释抑”“电平” 使波形稳定。 (7) 以上是 Y1（CH1）方式，Y2 单通道工作方式调节程序与上述相同。 (三) 测量正弦波信号 1. 连接电路 2. 将低频率信号发生器的“输出衰减”置 20dB 档，从“功率输出”端接线到示 波器“Y 轴输入”端。打开低频信号发生电源，调节“输出细调”使电压表指 向 5V，将信号发生器输出信号频率到 200Hz 处。此时信号发生器向示波器 Y 轴输入一个 200Hz 的正弦波信号。 衰减 20dB
示波器的使用 3.把低频信号发生器的信号引入示波器Y轴输入端(注意信号端与地线不要接混),调 节示波器,(可参照基本操作中的(1))。 4.测量50HZ,200Hz,500Hz,5KHz,50kHz正弦波信号频率∫ 周期=一个周期的横格数×扫描时间选择旋钮的示数 频率= 周期 5.测量2V,5V正弦波信号的电压值 电压有效y与电压峰一峰值有以下关系D=m 电压峰一峰值Vp=Y轴偏转格子数xY轴的灵敏度选择旋钮的示数 (四)测量标准信号的电压和频率 将输入信号线放置在示波器的校准信号端。在示波器上调节出清晰的方波信号。根 据方波信号测量校准信号的电压和频率 3注事项 1.示波器使用的注意辉度适中,光点不宣长时间停留 点,免损坏荧光屏。 2.在实验过程中如果短时间不用示波器,可以将“辉 度”调至圾小,不要经常通断电源,以免影响伙器的 使用春命
示波器的使用 7 3. 把低频信号发生器的信号引入示波器 Y 轴输入端(注意信号端与地线不要接混)，调 节示波器，（可参照基本操作中的（1））。 4. 测量 50HZ，200Hz，500Hz，5KHz，50kHz 正弦波信号频率 f 周期 ＝ 一个周期的横格数 扫描时间选择旋钮的示数 频率 ＝ 周期 1 5. 测量 2V，5V 正弦波信号的电压值 电压有效值 Y 与电压峰—峰值 Vp-p 有以下关系 2 2 Vp-p V = 电压峰—峰值 Vp-p＝ Y 轴偏转格子数 Y 轴的灵敏度选择旋钮的示数 (四) 测量标准信号的电压和频率 将输入信号线放置在示波器的校准信号端。在示波器上调节出清晰的方波信号。根 据方波信号测量校准信号的电压和频率 1. 示波器使用时注意辉度适中，光点不宜长时间停留一 点，以免损坏荧光屏。 2. 在实验过程中，如果短时间不用示波器，可以将“辉 度”调至最小，不要经常通断电源，以免影响仪器的 使用寿命
示波器的使用 实验中常见的闶题 1.学生容易将低频信号发生器的正负端接错。 2.注意,红头微调旋钮是否在锁定的位量。如不在,读值不准确 3.低颜信号发生器发出的信号一般要衰减20B
示波器的使用 8 1. 学生容易将低频信号发生器的正负端接错。 2. 注意，红头微调旋钮是否在锁定的位置。如不在，读值不准确。 3. 低频信号发生器发出的信号，一般要衰减 20dB