1、示波器的原理和使用示波器是一種多用途的現代測量工具，它可直接觀察電信號的波形，也能測定電壓信號的幅度、周期和頻率等參數。雙蹤示波器不僅能獨立觀察兩種信號的波形，以便對它們進行對比、分析和研究，還能測量兩個信號之間的時間差和相位差。一切可以轉化為電壓的其他電學量（如電流、電功率、阻抗、位相等）和非電學量（如溫度、位移、壓強、磁場、頻率等）都可以用示波器來進行觀測。用示波器研究物理現象與規律已經形成一種物理實驗方法示波法。預習提要1示波器由哪幾部分組成?弄清楚示波管的結構與作用。2示波器是怎樣顯示波形的?顯示完整而穩定波形的條件是什么？3掃描有哪兩種形式？弄清它們的意義。4. “同步”是什么意思？

2、如何使用與同步有關的“電平”旋鈕？5電壓、頻率如何測量?實驗目的1. 了解示波器的基本原理和結構；2. 學習使用試播觀察波形和如何用示波器進行相關測量。實驗原理詳細原理請參考教材第148頁示波器的原理和使用及實驗指導書相關內容。實驗內容1.校準示波器；2.直接法測量未知信號電壓；3.利用直接測量法與李薩如圖測量法測量未知信號頻率；4.觀測兩個通道信號的組合。仿真實驗操作方法1.系統的啟動圖1 在系統主界面上選擇“示波器”并單擊，即可進入示波器仿真實驗平臺，顯示平臺主窗口實驗室場景（圖1）。單擊鼠標右鍵可彈出實驗主菜單，用鼠標單擊菜單選項，即可進入相應的實驗內容（若單擊“退出”，則退出示波器實驗

3、）。2.系統主菜單（1）示波器原理：單擊主菜單上的“示波器原理”，打開示波器原理窗口。在窗口中單擊鼠標右鍵，可彈出示波器觸發方式選擇菜單，如圖2所示。分別選擇不同的觸發方式將顯示示波器的成象原理，選擇“退出”將返回示波器實驗平臺主窗口。（2）示波器方框圖 選擇主菜單的“示波器方框圖”，彈出示波器方框圖窗口，如圖3所示。單擊鼠標，將返回示波器實驗平臺主窗口。圖3圖2（3）實驗內容 單擊主菜單中的“實驗內容”，將會彈出一個確認是否正式進行示波器實驗的對話窗口。 單擊“正式完成實驗”按鈕，正式完成實驗。實驗中的待測信號為隨機產生，信號真實值將在做完實驗后自動傳入實驗報告。單擊“只做示波器練習”按鈕，

4、只做示波器練習，不記錄數據。圖4 在確認完是否正式完成示波器實驗后，對話窗口消失，彈出一個示波器面板（圖4）。面板上的按鈕、開關的作用和真實示波器的旋鈕、開關的作用是相同的。對面板上的旋鈕、開關功能不清楚時，可將鼠標移動到該旋鈕（或開關）的位置上，停留幾秒種不動，系統將會給出該旋鈕（或開關）的名稱，此時按下f1鍵時，會得到相應的功能解釋，如上圖所示（以上操作時，若沒有出現提示，請稍微移動一下鼠標位置）。 面板上按鈕、開關的通用操作方法是： 單擊鼠標左鍵，旋鈕逆時針方向轉動，單擊鼠標右鍵，旋鈕順時針方向轉動。 單擊鼠標左鍵，開關向上扳動，單擊鼠標右鍵，開關向下扳動。 【校準示波器】 校準示波器的

5、步驟是： (1) 調節示波器聚焦。在示波器使用前必須調節好聚焦。必須在校準示波器后，示波器才能用直接法準確測量信號。圖5 (2) 如圖5所示，在通道ch1輸入校準信號。用鼠標點擊校準信號輸入口，則在通道ch1的輸入端出現紅色插頭，表明校準信號已經接入ch1（同樣當把垂直方式選擇開關撥到ch2檔處便可把校準信號接入ch2通道，校準通道ch2）。(3) 分別調節通道1的 v/div衰減開關，通道1的位移調整，同步（level）鈕，水平位移及×10擴展，水平時基開關調節掃速及細調開關，用來校準示波器。 【直接法測量未知信號電壓】 可利用ch1，ch2中任意一路進行測量，現在以ch1為例說明

6、測量過程（如圖6）。 (1) 將鼠標移到ch1的input處單擊，彈出信號選擇菜單，從中選取一個待測信號。當ch1的輸入端出現黑色插頭時，表明已經接入信號。 (2) 分別調節通道1的 v/div衰減開關，通道1的位移調整，同步（level）鈕，水平位移及×10擴展，水平時基旋鈕調節掃速，根據v/div和波形在示波器的格子數算出待測波形的電壓。 【測量未知信號頻率】 直接測量法： (1) 利用ch1，ch2中任意一路進行測量，現在以ch1為例說明實驗過程。 (2) 將鼠標移到ch1的input處單擊，彈出信號選擇菜單，從中選取一個待測信號。ch1的輸入端出現黑色插頭時，表明已經接入信號

7、。 (3) 分別調節通道1的v/div衰減開關，通道1的位移調整，同步（level）鈕，水平位移及×10擴展，水平時基旋鈕調節掃速，根據水平時基刻度和格數算出待測波的頻率。圖7圖6李薩如圖測量法： 內部觸發方式（如圖7）： (1) 在ch1或ch2通道加上待測波（以ch1加上待測波為例說明實驗過程）。 (2) 在ch2輸入端加上信號源，并選擇一合適頻率。 (3) 把內觸發源方式選擇開關扳到ch2檔處，用信號發生器輸出信號作為觸發源。 (4) 把norm-auto-x-y開關扳到xy檔處。 (5) 分別調節通道1，2的 v/div衰減開關，通道1，2的位移調整，同步（level）鈕，水

8、平位移，通過改變信號發生器輸出信號頻率使示波器中出現的李薩如圖為環形。 (6) 同理，在ch2加上待測波，在ch1加上信號源，同樣可以完成測量。 外部觸發方式方法和過程與內部觸發方式大致一樣，差別是： a觸發源方式選擇開關撥到ext檔（外部觸發方式）。 b外部觸發輸入端口輸入信號發生器信號，另外一路信號由ch1或ch2的輸入端輸入。調節信號發生器的輸出信號頻率，使示波器上出現李薩如圖形。此時，根據李薩如圖形和信號發生器的輸出頻率可以求出待測信號的頻率。 【觀測兩個通道信號的組合】 把垂直方式選擇開關撥到add檔處，在屏幕上顯示輸入ch1和ch2的兩路信號的疊加。 把垂直方式選擇開關撥到alt檔

9、處，在屏幕上交替顯示兩路信號。把垂直方式選擇開關撥到chop檔處，在屏幕上同時顯示兩路信號。圖8【信號發生器使用方法】 (1) 鼠標單擊信號發生器面板（圖8）的“電源開關”按鈕，打開信號發生器電源。 (2) 鼠標單擊“頻率選擇”按鈕，開始輸入信號頻率。 (3) 鼠標單擊“khz/v”按鈕，選擇讀數的頻率單位。 (4) 鼠標單擊數字按鈕，輸入信號頻率數值，此時顯示窗口顯示的是輸出信號的頻率數值。 (5) 鼠標單擊“波幅選擇”按鈕，開始輸入信號幅度。 (6) 鼠標單擊“khz/v”按鈕，選擇讀數的幅度單位。 (7) 鼠標單擊數字按鈕，輸入信號幅度數值，此時顯示窗口顯示的是輸出信號的幅度數值。 (8) 鼠標選中“細調”按鈕，可微調輸出信號的頻率（或幅度）值。 (9) 鼠標單擊“”按鈕，清除上個數值輸入。 (10) 鼠標單擊“ce”按鈕，輸出數值被清零。數據處理1整理觀察波形時的記錄，并繪出觀察到的波形。2計算出被測信號的電