厦门大学电子技术实验报告实验三 - 图文

电子技术实验报告

实系验名称 ：实验三示波器的使用 别 ： 班号： 实验组别： 实验者姓名 ： 实验日期 ： 学号： 实验报告完成日期 ： 指导教师意见 ：

一、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。

2. 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。

3. 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. 示波器的使用方法

（1）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；

（2）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； （3）键入相应的通道开关，启动该通道工作；

（4）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；

（5）屏幕上应有被测信号波形；

（6）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；

（7）调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置

二、实验步骤与实验数据

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。

经测量，f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 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%、Vp-p=4V、HV=3V、 LV=-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1 kHz

（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HV=3V、 LV=-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下图所示波形。

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 Vp-p=4V,VL=-1V Vp-p=1V,VL=-0.25V 输出值 1.0189V 0.2634V 数字表测量值（DC） 1.4155V 0.3552V 数字表测量值（AC） 1.7464V 0.4428V 数字表测量均方根值 944.7V 228.4mV 示波器测量直流电平 4.05V 1.02V 示波器测量Vp-p值 1.70V 422mV 示波器测量均方根值 1.72V 426.89mV 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 信号周期的测量 100Hz 1kHz 10kHz 50kHz 频率显示值（Hz） 9.9996ms 测量周期 999.6μs 100.00μs 20.004μs 10kHz 49.99kHz 计算频率（Hz） 100.004Hz 1.0004kHz 5、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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mwpd.html