大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)示波器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)名稱：數(shù)字示波器的使用數(shù)字示波器的使用學(xué)院：學(xué)院：信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)：測(cè)控技術(shù)儀器測(cè)控技術(shù)儀器152班學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：王家楨王家楨學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：5801215028實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：B211座位號(hào)：座位號(hào)：14實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第四周星期二下午一點(diǎn)開(kāi)始第四周星期二下午一點(diǎn)開(kāi)始【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉

2、示波器和信號(hào)發(fā)生器的基本使用方法。2、學(xué)習(xí)用示波器觀察電信號(hào)的波形和測(cè)量電壓、周期及頻率值。3、通過(guò)觀察李沙如圖形，學(xué)會(huì)一種測(cè)量正弦波信號(hào)頻率的方法。0tUx圖85鋸齒波槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分，全都密封在玻璃外殼內(nèi)，里面抽成高真空。如圖84所示，下面分別說(shuō)明各部分的作用。（1）熒光屏：它是示波器的顯示部分，當(dāng)加速聚焦后的電子打到熒光上時(shí)，屏上所涂的熒光物質(zhì)就會(huì)發(fā)光，從而顯示出電子束的位置。當(dāng)電子停止作用后，熒光劑的發(fā)光需經(jīng)一定時(shí)間才

3、會(huì)停止，稱為余輝效應(yīng)。（2）電子槍：由燈絲H、陰極K、控制柵極G、第一陽(yáng)極A1、第二陽(yáng)極A2五部分組成。燈絲通電后加熱陰極。陰極是一個(gè)表面涂有氧化物的金屬筒，被加熱后發(fā)射電子?？刂茤艠O是一個(gè)頂端有小孔的圓筒，套在陰極外面。它的電位比陰極低，對(duì)陰極發(fā)射出來(lái)的電子起控制作用，只有初速度較大的電子才能穿過(guò)柵極頂端的小孔然后在陽(yáng)極加速下奔向熒光屏。示波器面板上的“亮度”調(diào)整就是通過(guò)調(diào)節(jié)電位以控制射向熒光屏的電子流密度，從而改變了屏上的光斑亮度。

4、陽(yáng)極電位比陰極電位高很多，電子被它們之間的電場(chǎng)加速形成射線。當(dāng)控制柵極、第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極之間的電位調(diào)節(jié)合適時(shí)，電子槍內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)電子射線有聚焦作用，所以第一陽(yáng)極也稱聚焦陽(yáng)極。第二陽(yáng)極電位更高，又稱加速陽(yáng)極。面板上的“聚焦”調(diào)節(jié)，就是調(diào)第一陽(yáng)極電位，使熒光屏上的光斑成為明亮、清晰的小圓點(diǎn)。有的示波器還有“輔助聚焦”，實(shí)際是調(diào)節(jié)第二陽(yáng)極電位。（3）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：它由兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)板組成，一對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)板Y，一對(duì)水平偏轉(zhuǎn)板X。在偏轉(zhuǎn)板上加以適當(dāng)

5、電壓，電子束通過(guò)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使電子束在熒光屏上的光斑位置也發(fā)生改變。容易證明，光點(diǎn)在熒光屏上偏移的距離與偏轉(zhuǎn)板上所加的電壓成正比，因而可將電壓的測(cè)量轉(zhuǎn)化為屏上光點(diǎn)偏移距離的測(cè)量，這就是示波器測(cè)量電壓的原理。2、信號(hào)放大器和衰減器、信號(hào)放大器和衰減器示波管本身相當(dāng)于一個(gè)多量程電壓表，這一作用是靠信號(hào)放大器和衰減器實(shí)現(xiàn)的。由于示波管本身的X及Y軸偏轉(zhuǎn)板的靈敏度不高（約0.1—1mmV），當(dāng)加在偏轉(zhuǎn)板的信號(hào)過(guò)小時(shí)，要預(yù)先將小的

6、信號(hào)電壓加以放大后再加到偏轉(zhuǎn)板上。為此設(shè)置X軸及Y軸電壓放大器。衰減器的作用是使過(guò)大的輸入信號(hào)電壓變小以適應(yīng)放大器的要求，否則放大器不能正常工作，使輸入信號(hào)發(fā)生畸變，甚至使儀器受損。對(duì)一般示波器來(lái)說(shuō)，X軸和Y軸都設(shè)置有衰減器，以滿足各種測(cè)量的需要。3、掃描系統(tǒng)（掃描發(fā)生器）、掃描系統(tǒng)（掃描發(fā)生器）掃描系統(tǒng)也稱時(shí)基電路，用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間作線性變化的掃描電壓，這種掃描電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如同鋸齒，故稱鋸齒波電壓，如圖85所示，這個(gè)電壓經(jīng)X

7、軸放大器放大后加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，使電子束產(chǎn)生水平掃描。這樣，屏上的水平坐標(biāo)變成時(shí)間坐標(biāo)，Y軸輸入的被測(cè)信號(hào)波形就可以在時(shí)間軸上展開(kāi)。掃描系統(tǒng)是示波器顯示被測(cè)電壓波形必需的重要組成部分。一、一、示波器顯示波形的原理示波器顯示波形的原理如果只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變的正弦電壓，則電子束的亮點(diǎn)將隨電壓的變化在豎直方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，如果電壓頻率較高，則看到的是一條豎直亮線，如圖86所示。要能顯示波形，必須同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板上加一掃描電壓，使電子