示波器的调整与使用的实验预习报告,要预习报告,

实验目的
(1) 了解示波器的工作原理
(2) 掌握示波器的基本调整方法和工作模式.
(3) 掌握用示波器观测信号的方法.
实验仪器
双踪示波器1台,函数信号发生器1台及同轴电缆.
示波器原理
示波器是利用电场改变电子运动轨迹来反映电压的瞬变过程,是显示二维图像的仪器.二维图像在数学上要两个坐标Y和X来描述.示波器上的二维图像要两个电场即Y电场(Y偏转)和X电场(X偏转)共同影响电子轨迹来形成.
对于一个电压信号V=F(t)的二维函数,需要两个坐标即V和t来描述.数学上的绘图是简单的,示波器显示二维图形是把电压V=F(t)“加在”Y偏转上形成Y电场,影响电子Y向上的运动轨迹或位移.这就反映出V值.(如果V=F(t)是非常缓慢地变化,Y向上电子的运动轨迹如何 ).但是这没有描绘出V=F(t)的二维图形,t没有表达出来,如何表达t呢?时间是不能“加在”X偏转上的,只能把时间概念“转到”电压概念上才行.若V=Kt线性关系成立,就把时间“转到”电压了,但随t的增加电压会很大,同时会超出显示屏幕,不可实现.最后选择锯齿波来兼顾而实现.当把V=Kt “加在”X偏转上形成X电场,与Y电场共同影响电子轨迹(正交迭加)来描述V=F(t).
V=F(t)和V=Kt实际上是两个完全不相干电压信号,它们的时间t也是不相干的,为了建立联系,示波器为此设置了辅助功能触发同步系统.
总之,围绕二维图形的建立,示波器面板设置了垂直Y向调整功能,水平X向(扫描)调整功能,辅助功能触发同步系统三大区域.按三大功能区域熟悉各按钮功能,就显得简单易懂易记.
1 示波器的结构
示波器它由示波管、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组成.
2 示波器显示波形的原理
X偏转板的作用是使光点水平运行,而Y偏转板的作用是使光点垂直运动.因此在X偏转板上不加电压,而只有一个正弦信号加到Y偏转板上时,在屏幕上我们只能看到一条竖直的亮线,当信号的频率足够小时,我们就能清晰地看到光点的运动过程——正弦振动.
当X偏转板上的扫描信号完成m个周期时,Y偏转板上的正弦信号也刚好完成n个周期,那么接下去屏幕上的光点就会重复以前的轨迹运动,我们就能看到稳定的图形.
3 同步和触发扫描
示波器可采用“触发扫描”的办法使波形稳定.它是使用被测信号来控制扫描电压的产生时刻.调节触发电平的高低,使被测信号达到一定位相时,扫描电路才开始工作,产生一个锯齿波,将被测信号显示出来.由于每次都是当被测信号达到一定位相时,扫描电路才工作,所以每次扫描显示的波形相同,这样,在荧光屏上看到的波形就稳定不动了.
4 李萨如图形
当X轴输入扫描锯齿波电压信号时,锯齿波电压信号“模拟”了时间这个概念,示波器显示Y轴输入信号的瞬变过程.当X轴输入正弦信号时,Y轴输入另一正弦信号,两者信号频率成简单整数倍时,观察到的是电子束受两个互相垂直的谐振运动的合成图形,这种图形称李萨如图形.