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示波器的大学物理实验报告

示波器的大学物理实验报告

大学物理实验报告

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示波器的原理和使用

[实验目的]

1、 了解示波器的工作原理;

2、 学会示波器的基本使用方法,为以后的实验打下基础。 [实验原理]

1、 示波器的基本组成部分:示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和

直流电源等。 2、 示波管左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端

的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。 3、 示波器显示波形的原理:如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到

的是一条水平线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则

电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。要使显示的波形稳定,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波;Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但光靠人工调节还是不够准确,所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为“同步”。在人工调节到接近满足式频率整数倍时的条件下,再加入“同步”的作用,扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。

4、 李萨如图形的基本原理:如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比

的两个正弦电压,则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹,这种轨迹图称为李

萨如图形。李萨如图形的形成规律为:如果沿x,y分别作一条直线,水平方向的直线做多可得的交点数为N(x),竖直方向最多可得的交点数为N(y),则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为 f(x):f(y)=N(y):N(x)。 [实验仪器与用具]

SS-5702A双踪示波器、XD1信号发生器、XD2信号发生器。

[数据记录与处理]

1、观察未加信号的光点,练习辉度、聚焦、X轴位置、Y轴位置的调节,体会相应旋钮的作用,然后加上X轴扫描信号,从大到小逐步改变扫描时间,观察和体会光点的扫描动作。 2、和练习测量示波器内部产生的校准信号。

① 固定Y轴分度值为0.1V/DIV,分别换用不同的扫描时间(0.2ms/DIV,0.5ms/DIV)

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