厦门大学电子技术实验——实验三.docVIP

电子技术实验

实验报告

实验名称

：实验三示波器的使用

系别

：班号：

实验者姓名

：学号：

实验日期

：年月日

实验报告完成日期

：年月日

指导教师意见

：

一、实验目的

1．了解示波器的基本工作原理和主要技术指标

2．掌握示波器的使用方法

3．应用示波器测量各种信号的波形参数

二、实验原理

1.数字示波器显示波形原理

示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上，以便对电信号进行观察和测量的仪器。

示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压有无控制屏幕亮灭，并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。

示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压，才能让显示屏的光点反复自左端移向右端，屏幕上就出现一条水平光线，成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy（n为正整数）。否则，所显示波形将不能同步。

数字存储示波器的原理

数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。

双通道数字存储示波器结构框图

4.示波器的主要技术特性

（1）模拟带宽：由前置放大器的带宽决定；

（2）采样速率：由模数转换电路决定；

（3）存储深度：由存储器决定；

（4）触发部分：由触发电路类型决定。

5.功能键及旋钮作用说明

仪器具有开机帮助说明，可以通过长按该键来显示它的使用说明。

示波器的使用方法

打开电源开关（Power）30s后，屏幕上有光迹，否则检查有关控制旋钮的位置；

将示波器探头接到被测信号，确定触发源选择（Trigger）在所接通道位置；

键入相应的通道开关，启动该通道工作；

将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度；T/10≤选择X轴灵敏度；

屏幕上应有被测信号波形；

若需要测量信号各点电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合；

调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置。

三、实验仪器

1.双踪示波器1台

2.函数信号发生器1台

3.四位半数字万用表1台

四、实验内容

1、校验示波器的灵敏度

对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：

在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子），采用自动或手动方法观察校准信号，如果测量得到的波形幅度频率与校准信号（f=1kHZ,VPP=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。

2、调整测量含有直流电平的信号

若要求信号发生器输出的方波信号（f=1KHz、占空比50%、=4V、=3V、=-1V），则调整测量方法为

（1）令信号发生器输出方波，调整信号频率为1kHz

（2）调整信号幅度为4V，偏移量为1V；或者通过设置高、低电平的方法设置=3V、=-1V。

（3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM端”相接，并将示波器探头接信号发生器信号输出端。

（4）示波器设置直流耦合，手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型，此时示波器上分别显示图5所示波形。

3、正弦电压的测量

信号发生器输出正弦信号（f=1kHz、占空比50%，VPP=4V、VH=3V、VL=-1V），用数字万用表和示波器按下表测量，然后计算相应的电压均方根值，并与数字表测量值相比较。

表一信号幅度的测量

输出值

VP-P=4V、VL=-1V

VP-P=1V、VL

数字表测量值（DC）

数字表测量值（AC）

数字表测量均方根值

示波器测量直流电平

示波器测量VP-P值

示波器测量均方根值

427mV

计算该信号均方根值

4、正弦信号周期和频率的测量

按表2改变上一步骤所用的信号发生器的频率，并保持其他参数不变，测量其周期，并换算成频率，并与信号发生器的频率显示值相比较。

表2信号周期测量

频率显示值（Hz）

100Hz

1kHz

10kHz

50kHz

测量周期

计算频率（Hz）

示波器的双踪显示

（1）按图6（a）搭接电路，图6（c）为参考连接图，测试装置按图6（b）连接。

（2）将上一步骤所用信号改为f=50kHz,示波器采用双通道工作，分别调节CH1和CH2的Y灵敏度和上下位移，使显示波形高度和位置适中，调节X灵敏度，使波形显示1～2个周期，用光标法测出tΦ。

则V0滞后于Vi的相位差Φ=360°*tΦ/T.调整电位器，测出tΦ最大值，并计算出Φ值。

解：使用光标法测得tΦ最大时

x1

x2

∴tΦ=|x1-x2

Φ=360°*tΦ/T

=360°

°

6、示波器的外扫描工作模式

在“