大學物理實驗示波器實驗報告

1、南昌大學物理實驗報告課程名稱：課程名稱：大學物理實驗大學物理實驗實驗名稱：實驗名稱：數(shù)字示波器的使用數(shù)字示波器的使用學院：學院：信息工程學院信息工程學院專業(yè)班級：專業(yè)班級：測控技術儀器測控技術儀器152班學生姓名：學生姓名：王家楨王家楨學號：學號：5801215028實驗地點：實驗地點：B211座位號：座位號：14實驗時間：實驗時間：第四周星期二下午一點開始第四周星期二下午一點開始【實驗目的實驗目的】1、了解示波器的結構和工作原理，熟悉

2、示波器和信號發(fā)生器的基本使用方法。2、學習用示波器觀察電信號的波形和測量電壓、周期及頻率值。3、通過觀察李沙如圖形，學會一種測量正弦波信號頻率的方法。0tUx圖85鋸齒波槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分，全都密封在玻璃外殼內(nèi)，里面抽成高真空。如圖84所示，下面分別說明各部分的作用。（1）熒光屏：它是示波器的顯示部分，當加速聚焦后的電子打到熒光上時，屏上所涂的熒光物質(zhì)就會發(fā)光，從而顯示出電子束的位置。當電子停止作用后，熒光劑的發(fā)光需經(jīng)一定時間才

3、會停止，稱為余輝效應。（2）電子槍：由燈絲H、陰極K、控制柵極G、第一陽極A1、第二陽極A2五部分組成。燈絲通電后加熱陰極。陰極是一個表面涂有氧化物的金屬筒，被加熱后發(fā)射電子?？刂茤艠O是一個頂端有小孔的圓筒，套在陰極外面。它的電位比陰極低，對陰極發(fā)射出來的電子起控制作用，只有初速度較大的電子才能穿過柵極頂端的小孔然后在陽極加速下奔向熒光屏。示波器面板上的“亮度”調(diào)整就是通過調(diào)節(jié)電位以控制射向熒光屏的電子流密度，從而改變了屏上的光斑亮度。

4、陽極電位比陰極電位高很多，電子被它們之間的電場加速形成射線。當控制柵極、第一陽極、第二陽極之間的電位調(diào)節(jié)合適時，電子槍內(nèi)的電場對電子射線有聚焦作用，所以第一陽極也稱聚焦陽極。第二陽極電位更高，又稱加速陽極。面板上的“聚焦”調(diào)節(jié)，就是調(diào)第一陽極電位，使熒光屏上的光斑成為明亮、清晰的小圓點。有的示波器還有“輔助聚焦”，實際是調(diào)節(jié)第二陽極電位。（3）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：它由兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)板組成，一對垂直偏轉(zhuǎn)板Y，一對水平偏轉(zhuǎn)板X。在偏轉(zhuǎn)板上加以適當

5、電壓，電子束通過時，其運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使電子束在熒光屏上的光斑位置也發(fā)生改變。容易證明，光點在熒光屏上偏移的距離與偏轉(zhuǎn)板上所加的電壓成正比，因而可將電壓的測量轉(zhuǎn)化為屏上光點偏移距離的測量，這就是示波器測量電壓的原理。2、信號放大器和衰減器、信號放大器和衰減器示波管本身相當于一個多量程電壓表，這一作用是靠信號放大器和衰減器實現(xiàn)的。由于示波管本身的X及Y軸偏轉(zhuǎn)板的靈敏度不高（約0.1—1mmV），當加在偏轉(zhuǎn)板的信號過小時，要預先將小的

6、信號電壓加以放大后再加到偏轉(zhuǎn)板上。為此設置X軸及Y軸電壓放大器。衰減器的作用是使過大的輸入信號電壓變小以適應放大器的要求，否則放大器不能正常工作，使輸入信號發(fā)生畸變，甚至使儀器受損。對一般示波器來說，X軸和Y軸都設置有衰減器，以滿足各種測量的需要。3、掃描系統(tǒng)（掃描發(fā)生器）、掃描系統(tǒng)（掃描發(fā)生器）掃描系統(tǒng)也稱時基電路，用來產(chǎn)生一個隨時間作線性變化的掃描電壓，這種掃描電壓隨時間變化的關系如同鋸齒，故稱鋸齒波電壓，如圖85所示，這個電壓經(jīng)X

7、軸放大器放大后加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，使電子束產(chǎn)生水平掃描。這樣，屏上的水平坐標變成時間坐標，Y軸輸入的被測信號波形就可以在時間軸上展開。掃描系統(tǒng)是示波器顯示被測電壓波形必需的重要組成部分。一、一、示波器顯示波形的原理示波器顯示波形的原理如果只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變的正弦電壓，則電子束的亮點將隨電壓的變化在豎直方向來回運動，如果電壓頻率較高，則看到的是一條豎直亮線，如圖86所示。要能顯示波形，必須同時在水平偏轉(zhuǎn)板上加一掃描電壓，使電子