论文实验设计

(1)了解示波器的工作原理。

(2)学会用示波器观察各种信号波形。

(3)用示波器测量信号的电压、频率和相位差。

主要仪器设备:

YB4320G双踪示波器，EE1641B函数信号发生器YB4320G双踪示波器，EE1641B函数信号发生器。

用具

实验原理和内容:

1.示波器的基本结构

示波器主要由示波管、放大衰减系统、触发扫描系统和电源组成，其中示波管是核心部分。

示波管的基本结构如下图所示，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，由外部玻璃外壳密封在真空环境中。

电子枪的功能是释放和加速电子束。第一阳极称为聚焦阳极，第二阳极称为加速阳极。通过调整两者的* * *相互作用，电子束可以打到荧光屏上产生明亮清晰的点。

偏转系统由两对偏转板X和y组成。通过向偏转板施加电压，电子束被偏转，从而相应地改变屏幕上亮点的位置。

荧光屏上涂有荧光粉，电子打在上面可以发光形成光点。不同荧光粉的发光颜色和余辉时间不同。

放大和衰减系统用于适当地缩放不同大小的输入信号，以使它们的振幅适于观察。

扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压(如左上图所示)，使电子束在荧光屏上从左到右周期性匀速运动。这个过程叫做扫描。扫描的开始时间由触发系统控制。

2.示波器显示波形的原理。

如果只在垂直偏转板上加交流电压，同时在X偏转板上加五个点，电子束在垂直方向上来回移动，形成一条亮线，如左图所示:

如果同时在Y偏转板和X偏转板上分别加载正弦电压和锯齿电压，电子将在水平和垂直方向的合理作用下，作正弦振荡和水平扫描的合成运动。当两个电压周期相等时，一个全周期的正弦电压波形可以显示在荧光屏上。开发原理如右图所示:

3.扫描同步

为了完整地显示外部输入信号的周期性波形，有必要调整扫描周期，使其与外部信号周期相同或具有适当的关系。当周期因某些因素的变化而发生变化时，扫描同步功能可以使扫描起点自动跟踪外部信号的变化，从而稳定地显示波形。

步骤和操作方法:

1.示波器测量信号的电压和频率。

对于稳定的正弦电压波形，可以通过以下方法读取电压和频率。

,

其中a是垂直偏转系数(电压偏转系数)(可直接从示波器面板上的衰减器开关读取)，单位为V/div或mV/div；；h是输入信号的峰峰值高度，单位为div；b为扫描时间系数，可直接从主扫描时间系数选择开关读取，单位为s/div、ms/div或μs/div；l是输入信号单个周期的宽度，单位为div。

(1)打开电源开关，切换到DC档，拨动垂直工作模式开关，选择未知信号所在的频道。

(2)通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”及其对应的微调开关，可以方便地测量出未知信号模式的高度和波形数。同时，计算所需的A和B值在开关上读出。

(3)调节“垂直位移”和“水平位移”旋钮，用荧光屏上的刻度读出并记录L和H值。

2.用示波器直接观察半波和全波整流波形。

(1)将实验室提供的未知信号分别接到整流电路的AB端，将CD端送到示波器的CH1或CH2端。

通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”，信号显示在屏幕上，分别观察整流后的波形