示波器的原理和使用实验结果分析及问题讨论

示波器的原理和使用

一、选择题：

1、在自检好的示波器荧光屏上观察到稳定的正弦波，当X时间增益（衰减）选择开关置于0.5ms/div水平方向峰—峰之间荧光屏上显示为八大格，正弦波的频率为（ ）

A 250Hz B 25Hz C 40Hz D 4000Hz 2、在示波器实验中，时间X轴上加的信号为：（ ）

A、正弦波 B、方波 C、三角波 D、锯齿波

3、示波器调节实验中，当待测信号为200Hz时，要得到该信号的完整、稳定波形时，扫描

频率应为 （ ）

A、150Hz B、1000 Hz C、125 Hz D、50 Hz 4、波形同步的条件是________________。

A、fx?nfy B、fx?fy C、Tx?nTy D、Ty?nTx 5、通过示波器可知晓输入信号的（ ）。

A 幅值 B 频率 C 波形 D 以上均可

6、若在示波器显示屏上无波形显示，仅为一条直线，则不可能是（ ）。

A 选错信号通道

实验八 示波器的使用

【实验目的】

1．了解示波器的结构和示波器的示波原理；

2．掌握示波器的使用方法，学会用示波器观察各种信号的波形； 3．学会用示波器测量直流、正弦交流信号电压； 4．观察利萨如图，学会测量正弦信号频率的方法。

【实验仪器】

YB4320/20A/40双踪示波器，函数信号发生器。

图1实验仪器实物图

【实验原理】

示波器是一种能观察各种电信号波形并可测量其电压、频率等的电子测量仪器。示波器还能对一些能转化成电信号的非电量进行观测，因而它还是一种应用非常广泛的、通用的电子显示器。

1．示波器的基本结构

示波器的型号很多，但其基本结构类似。示波器主要是由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波发生器、整步电路、和电源等几步分组成。其框图如图2所示

图2 示波器原理框图

(1) 示波管

示波管由电子枪、偏转板、显示屏组成。

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组成。灯丝通电发热，使阴极受热后发射大量电子并经栅极孔出射。这束发散的电子经圆筒状的第一阳极A1和第二阳极A2所产生的电场加速后会聚于荧光屏上一点，称为聚焦。A1与K 之间的电压通常为几百伏特，可用电位器W2调节，A1与K之间的电压除有加速电

实验八 示波器的使用

【实验目的】

1．了解示波器的结构和示波器的示波原理；

2．掌握示波器的使用方法，学会用示波器观察各种信号的波形； 3．学会用示波器测量直流、正弦交流信号电压； 4．观察利萨如图，学会测量正弦信号频率的方法。

【实验仪器】

YB4320/20A/40双踪示波器，函数信号发生器。

图1实验仪器实物图

【实验原理】

示波器是一种能观察各种电信号波形并可测量其电压、频率等的电子测量仪器。示波器还能对一些能转化成电信号的非电量进行观测，因而它还是一种应用非常广泛的、通用的电子显示器。

1．示波器的基本结构

示波器的型号很多，但其基本结构类似。示波器主要是由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波发生器、整步电路、和电源等几步分组成。其框图如图2所示

图2 示波器原理框图

(1) 示波管

示波管由电子枪、偏转板、显示屏组成。

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组成。灯丝通电发热，使阴极受热后发射大量电子并经栅极孔出射。这束发散的电子经圆筒状的第一阳极A1和第二阳极A2所产生的电场加速后会聚于荧光屏上一点，称为聚焦。A1与K 之间的电压通常为几百伏特，可用电位器W2调节，A1与K之间的电压除有加速电

大学物理实验教案

实验名称：示波器的使用 1 实验目的

（1）了解示波器的结构和工作原理，初步掌握示波器的使用方法。 （2）观察正弦波和李萨如图形，测量电信号频率值。

2 实验仪器

阴极射线示波器(ST16B)、低频信号发生器（DF1027B）、电信号源(频率取1KHZ或1.2KHZ)。

3 实验原理

示波器是一种能把随时间变化的电压用图象显示出来的电子测量仪器，利用它可展现交流电压随时间变化的波形，可以测量频率、相位、幅度等。利用换能器，还可以将非电学量转换成电学量进行测量。示波器主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏转系统、显示系统、扫描与同步电路、电源等几大部分组成。理论和实践证明示波管荧光屏上光点偏离中心的距离与示波管偏转板上所加电压的大小成正比，如垂直偏转板上加电压距离为Y，则：

Y?AyUAyAyyUy，光点偏离中心的

（1）

Ay称为垂直偏转板的偏转灵敏度，表示每伏电压所引起光点偏离屏中心的距离。对于一般

=0.1—1.0mm/v（示波器ST16B输入灵敏度：≤0.5Vp-p/div）。若已知

Uy示波器，从荧

光屏上量出光点偏离中心距离值Y，即可求得值1） 波形形成原理

。

y 假如Y偏转板加上随时

实验八 示波器的使用

【实验目的】

1．了解示波器的结构和示波器的示波原理；

2．掌握示波器的使用方法，学会用示波器观察各种信号的波形； 3．学会用示波器测量直流、正弦交流信号电压； 4．观察利萨如图，学会测量正弦信号频率的方法。

【实验仪器】

YB4320/20A/40双踪示波器，函数信号发生器。

图1实验仪器实物图

【实验原理】

示波器是一种能观察各种电信号波形并可测量其电压、频率等的电子测量仪器。示波器还能对一些能转化成电信号的非电量进行观测，因而它还是一种应用非常广泛的、通用的电子显示器。

1．示波器的基本结构

示波器的型号很多，但其基本结构类似。示波器主要是由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波发生器、整步电路、和电源等几步分组成。其框图如图2所示

图2 示波器原理框图

(1) 示波管

示波管由电子枪、偏转板、显示屏组成。

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组成。灯丝通电发热，使阴极受热后发射大量电子并经栅极孔出射。这束发散的电子经圆筒状的第一阳极A1和第二阳极A2所产生的电场加速后会聚于荧光屏上一点，称为聚焦。A1与K 之间的电压通常为几百伏特，可用电位器W2调节，A1与K之间的电压除有加速电

大学物理实验教学文件 实验指导与要求

实验 示波器的使用（4#206）

一、实验目的

1、 了解示波器的原理与基本结构，能理解信号的走向； 2、 掌握开机的调节步骤。

3、用示波器测量交流信号的电压、频率及位相差。

二、实验仪器 ：YB4325二踪示波器(见附录)、信号发生器、移相器

图 移相器的电路及矢量图

三、实验内容及操作提示

1.了解示波器的原理与基本结构，掌握示波器主要旋钮的功能及开机步骤。掌握信号源的调节方法（正弦波U=5.00V、f =3000Hz）。

2.测量交流信号的电压Vpp并计算其电压有效值；

3.测量交流信号的频率，为减少测量误差每次可选择6-8个波长进行测量 4.用利萨如图形法和双踪法测量两相同频率信号的位相差。 操作提示：

1．示波器的调整

对照附录熟悉示波器面板上各旋钮的功能，按以下步骤开机： 1）按下示波器电源开关，预热20秒左右； 2）开大辉度；

3）面板水平部分“X-Y”按钮弹出，调扫描旋钮“TIME/DIV”至毫秒（μs）档；

4）面板垂直部分方式开关打到“CH1”或“CH2”，调节对应的“位移”旋钮，直至扫描时基线出现。

5）聚焦并适当调整位移使得在显示屏中央得到清晰、明亮的

物理实验报告

一、【实验名称】

示波器的使用

二、【实验目的】

1.了解示波器的基本结构和工作原理，掌握示波器的调节和使用方法

2.掌握用示波器观察电信号波形的方法

3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路

三、【实验原理】

双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制电路构成

1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏，高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。

双踪示波器原理

2.双踪示波器的原理

双踪示波器控制电路主要包括：电子开关，垂直放大电路，水平放大电路，扫描发生器，同步电路，电源等；

其中，电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形，由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应，荧光屏上看到的是两个波形。

如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同，屏上呈现的是一移动的不稳定图形，这是因为扫描信号的周期与被

示波器的调节和使用

我们以型号为YB4300系列的双踪示波器为例说明其一般使用方法。YB4300系列双踪示波器的型号根据频率不同主要有YB4320G、YB4340G、YB4360G。 一、示波器的调节和使用

示波器有多种型号，面板形状也各不相同，但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波器的使用，首先应该了解示波器面板上各个旋钮的功能。本书以YB4320G型示波器为例进行说明，如图1所示。该示波器的前面板如图2所示，各部分功能介绍如下：

图1 YB4320G型示波器外形结构

图2 YB4320G型示波器操作面板示意图

1、主机电源

（9）电源开关(POWER)：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关键，接通电源。

（8）电源指示灯:电源接通时，指示灯亮。

1

（2）辉度控制(INTENSITY)：顺时针方向旋转旋钮，扫描线辉度增加。

（4）聚焦控制(FOCUS)：用辉度控制钮将亮度调至合适的标准，然后调节聚焦控制钮直至光迹达到最清晰的程度。虽然调节亮度时，聚焦电路可自动调节，但聚焦有时也会轻微变化，如果出现这种情况，需重新调节聚焦旋钮。

（5）基线旋转(TRACE ROTATION)：用于调节扫描线使其和水平刻度线平行，以

示波器的调节和使用

我们以型号为YB4300系列的双踪示波器为例说明其一般使用方法。YB4300系列双踪示波器的型号根据频率不同主要有YB4320G、YB4340G、YB4360G。 一、示波器的调节和使用

示波器有多种型号，面板形状也各不相同，但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波器的使用，首先应该了解示波器面板上各个旋钮的功能。本书以YB4320G型示波器为例进行说明，如图1所示。该示波器的前面板如图2所示，各部分功能介绍如下：

图1 YB4320G型示波器外形结构

图2 YB4320G型示波器操作面板示意图

1、主机电源

（9）电源开关(POWER)：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关键，接通电源。

（8）电源指示灯:电源接通时，指示灯亮。

1

（2）辉度控制(INTENSITY)：顺时针方向旋转旋钮，扫描线辉度增加。

（4）聚焦控制(FOCUS)：用辉度控制钮将亮度调至合适的标准，然后调节聚焦控制钮直至光迹达到最清晰的程度。虽然调节亮度时，聚焦电路可自动调节，但聚焦有时也会轻微变化，如果出现这种情况，需重新调节聚焦旋钮。

（5）基线旋转(TRACE ROTATION)：用于调节扫描线使其和水平刻度线平行，以

实验二、示波器的调整与使用

【实验目的】

（1）了解示波器的结构和工作原理。 （2）熟悉示波器各旋钮功能。 （3）掌握示波器的基本调整方法。

（4）掌握用示波器观测信号的波形，学会用示波器测量电压、周期和频率。 【示波器的原理】（注意:有下划线的）

示波器显示随时间变化的电压，将它加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这个变化电场的电子运动情况随时间作相应地变化，从而通过电子在荧光屏上运动的轨迹反映出随时间变化的电压。

1. 示波器的结构

示波器由示波管、衰减放大输入系统、扫描信号发生器、触发同步系统和电源供给系统五个基本部分组成。

（1）示波管。示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成。示波管是一个全密封度真空的玻璃壳管，其结构如图3.9.1所示。（要作图）

① 电子枪。电子枪由灯丝F、阴极K、栅极G、第一阳极A1和第二阳极A2组成。

阴极K是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被点燃灯丝F加热后向外发射电子，产生电子流。

栅极G是一个顶端有一小孔的金属圆筒，套在阴极外面，它的电位比阴极低，对阴极射来的电子起控制作用，只有速度较大的电子才能穿过栅极小孔。因此，通过调节栅极电位，可以改变通过栅极的电子数目，即控制电子到达荧光屏上的