2024年大学物理实验示波器实验报告-示波器实验数据.doc

南昌大学物理试验汇报

課程名称：大学物理试验

试验名称：数字示波器的使用

学院：信息工程学院专业班级：测控技术仪器152班

学生姓名：王家桢学号：

试验地点：B211座位号：14

试验時间：第四面星期二下午一点开始

【试验目的】

理解示波器的构造和工作原理，熟悉示波器和信号发生器的基本使用措施。

学习用示波器观测电信号的波形和测量电压、周期及频率值。

通过观测李沙如图形，学会一种测量正弦波信号频率的措施。

【试验仪器】

VD4322B型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等

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图8-2VD4322型双踪示波器板面图

1、电源开关2、电源指示灯3、聚焦旋钮4、亮度调整旋钮5、Y1(X)信号输入口6、Y2信号输入口7、8、入耦合开关（AC-GND-DC）9、10、垂直偏转因数选择开关（V/格）11、位移旋钮12、位移旋钮13、工作方式选择开关（、、交替、断续）14、扫描速度（時间/格）选择开关15、扫描微调控制旋钮16、水平位移旋钮17、电平调整旋钮

【试验原理】

一、示波器的构造及简朴工作原理

示波器一般由5个部分构成，如图8-3所示：（1）示波管；(2)信号放大器和衰减器（3）扫描发生器；（4）触发同步电路；（5）电源。下面分别加以简朴阐明。

荧

荧

光

屏

内

＋

－

外触发

扫描

发生器

放大

或衰减

触发

同步

放大

或衰减

X轴输入

Y轴输入

亮度

聚焦

辅助聚焦

电源

Y

X

H

K

G

A1

A2

电子枪

图8-3电路构造图

电源

Y

X

示波管

图8-4示波管示意图示波管重要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。如图8-4所示，下面分别阐明各部分的作用。

图8-4示波管示意图

（1）荧光屏：它是示波器的显示部分，当加速聚焦后的电子打到荧光上時，屏上所涂的荧光物质就会发光，从而显示出电子束的位置。当电子停止作用后，荧光剂的发光需经一定期间才会停止，称為余辉效应。

（2）电子枪：由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2五部分构成。灯丝通电后加热阴极。阴极是一种表面涂有氧化物的金属筒，被加热后发射电子。控制栅极是一种顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“亮度”调整就是通过调整电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而变化了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高诸多，电子被它們之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极、第二阳极之间的电位调整合适時，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，因此第一阳极也称聚焦阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调整，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成為明亮、清晰的小圆点。有的示波器尚有“辅助聚焦”，实际是调整第二阳极电位。

（3）偏转系统：它由两对互相垂直的偏转板构成，一对垂直偏转板Y，一对水平偏转板X。在偏转板上加以合适电压，电子束通过時，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生变化。轻易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比，因而可将电压的测量转化為屏上光点偏移距离的测量，这就是示波器测量电压的原理。

2、信号放大器和衰减器

0tUx图8-5锯齿波示波管自身相称于一种多量程电压表，这一作用是靠信号放大器和衰减器实現的。由于示波管自身的X及Y轴偏转板的敏捷度不高（约0.1—1mm/V），当加在偏转板的信号过小時，要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上。為此设置X轴及Y轴电压放大器。衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的规定，否则放大器不能正常工作，使输入信号发生畸变，甚至使仪器受损。对一般示波器来說，

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Ux

图8-5锯齿波

3、扫描系统（扫描发生器）

扫描系统也称時基电路，用来产生一种随時间作线性变化的扫描电压，这种扫描电压随時间变化的关系如同锯齿，故称锯齿波电压，如图8-5所示，这个电压经X轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上，使电子束产生水平扫描。这样，屏上的水平坐标变成時间坐标，Y轴输入的被测信号波形就可以在時间