练习使用示波器 江苏省句容高级中学 高 俊 2007年10月
示波器是一种常用的电子仪器,利用示波器能够直接观察电信号随时间变化情况.它的核心部件是示波管.
示波管原理图 Y Y” X X’ v0 y x Uy Ux 结论:Y正比于Uy, X正比于Ux
如仅在XX’上加如图所示的电压,荧光屏上光点将怎样移动? -T/2 ux T/2 Ux=kt t -X +X 如仅在XX’上加如图所示的电压,荧光屏上光点将怎样移动?
当水平偏转板上不加电压时,亮点在中央,若加上如图示的锯齿电压时,随着电压的变化,亮点从左向右移动, ux t T 2T -U U 水平偏转板 +ux 当水平偏转板上不加电压时,亮点在中央,若加上如图示的锯齿电压时,随着电压的变化,亮点从左向右移动, 第二个周期中,同上移动,若周期 T 很小,由于眼睛的视觉暂留,在示波器屏幕上出现一条亮线。
Uy Uy=Umsinωt O t -T/2 T/2
t ux -T/2 T/2 uY Ux=k1t Uy=k2t
ux Ux=kt -T/2 T/2 t Uy Uy=Umsinωt O t -T/2 T/2
当竖直偏转板上同时加如图示的正弦电压时,由位移的合成, uy t Ty ux t Tx 2Tx -U U 若Tx = Ty,则在示波器屏幕上出现一个正弦波,且与Uy一致,Ux叫扫描电压. 若Tx = nTy ( n为整数)? ------在示波器屏幕上出现n个正弦波。
思考1:若在X、Y上同时加电压 Ux=U1sinωt Uy=U2sinωt ? 思考2:怎样就可以得到一个圆?
结论:用示波器检测电信号时,只要将其加在YY’上,然后在XX’上加同周期的扫描电压,在荧光屏上将显示所要检测信号的波形.
示波器面板上各个旋钮和开关的名称及作用 辉度调节“ ”,用来调整图象的亮度, 聚焦调节“⊙”和辅助聚焦“○” 这两个旋钮配合着使用,能使电子 射线会聚,在荧光屏上产生一个小 的亮斑,得到清晰的图象. 电源开关和指示灯 垂直位移“↑↓”和水平位“ ”, 分别用来调整图象在竖直方向和 水平方向的位置。 “Y增益”和“X增益”,分别用来调整图象在竖直方向 和水平方向的幅度.
中间一行左边的大旋钮是“衰减”,它有1、10、100、1000四挡,最右边的正弦符号“ ”档不是衰减,而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验信号电压,可用来观察正弦波形。 右边的大旋钮是“扫描范围”, 也有四挡,可以改变加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100赫,向右旋转每升高一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,使用这一挡时,机内没有加扫描电,水平方向的电压可以从外部输入。 中间的小旋钮是“扫描微调”,用来调整水平方向的扫描频率.
“Y输入”、“X输入”和“地”同步分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱。 “AC—DC” 是交直流选择开, 置于DC位置时,所加信号是直接输入的;置于AC位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,可以隔断直流成分。 “同步+ - ”置于“+”位置,正弦曲线从正半周开始,置于“-”位置,正弦曲线从负半周开始.
⑴若要观察此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的 接线柱相连,b端与 接线柱相连。 例、如图示,图甲为一信号源, ⑴若要观察此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的 接线柱相连,b端与 接线柱相连。 Y输入 地 ⑵若示波器所显示的输入波形如图乙所示,要将波形上移,应调节面板上的 旋钮,要使此波形横向展宽,应调节 旋钮,要使屏幕上显示3个完整的波形,应调节 旋钮。 ↑↓ X增益 扫描范围和扫描微调 乙 a b 甲
D. 将同步极性选择开关置于“ - ”位置并调节Y增益旋钮 D 某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图象时,他将衰减旋钮置于“ ”档,将旋钮置于第一档(10—100Hz),把同步极性选择开关置于“+”位置,调节扫描微调旋钮,在屏幕上出现了如图甲所示的正弦曲线,后来他又进行了两步调节,使图象变成如图乙所示的曲线,这两步调节可能是 ( ) A. 将衰减调节旋钮换档并调节 标有“↑↓”的竖直位移旋钮 B. 将衰减调节旋钮换档并调节 Y增益旋钮 C. 调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮 D. 将同步极性选择开关置于“ - ”位置并调节Y增益旋钮 04盐城调研四/ 8 D 甲 乙
某同学在用示波器观察一个从y轴输入的正弦波信号时出现如图示的波形,为了在示波器上得到一个比较理想的波形,他应进行哪些调节 ? 答:调节“扫描微调”使得形成一个正波弦 调节 使得波形位于正中 调节x 增益使波形拉宽 调节y 增益使得波形大小适中
例、在观察荧光屏的亮斑在竖直方向的偏离时,如果把Y增益旋钮顺时针转到底,衰减旋钮处在“1”的位置,给示波器输入0 例、在观察荧光屏的亮斑在竖直方向的偏离时,如果把Y增益旋钮顺时针转到底,衰减旋钮处在“1”的位置,给示波器输入0.1V的直流电压时,发现亮斑正好偏离2格,如果给示波器输入另一直流电压,当衰减旋钮处在“100”档时,荧光屏上的亮斑也恰好偏离2格,则这一直流电压的值是 ( ) A. 1mV B. 0.01V C. 10V D. 100V C
例、某学生在练习使用示波器实验时,将衰减旋钮拨至“ ”档,将扫描旋钮拨至10—100Hz档,然后再调节扫描微调旋钮,当示波器屏幕上出现两个完整的正弦波形,扫描频率为 ( ) A. 10Hz B. 25Hz C. 50Hz D. 100Hz B 解:将衰减旋钮拨至“ ”档,荧光屏上出现的正弦波形是示波器内部的电源电压波形,周期为0.02s, 当示波器屏幕上出现两个完整的正弦波形,说明扫描周期为 市电周期的两倍,即0.04s。
谢谢!