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2023422115728示波器试验示波器试验报告 一、试验目的 1.了解示波器的基本原理和结构; 2.学习使用示波器观看波形和测量信号周期及其时间参数。 二、试验仪器 示波器,信号发生器。 三、试验原理 1.示波器的基本结构: 示波管、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统、电源等。 图1.示波器的结构示意图 为了适用于多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经放大器放大后产生最大约20V左右的电压送至示波管的偏转板。 2.用x轴时基测时间参数 x轴扫描信号的周期,实际上是以时基单位(时间/cm或时间/度)来标示的。测量中,测量信号周期 式中的波形厘米数,可以是信号一个周期的读数(可测待测信号的周期)、正脉冲(或负脉冲)的信号宽度的读数或待测信号波形的其他参数。 3.用李萨如图形测信号的频率 将不同的信号分别输入到y轴和x轴的输入端,当两个信号的频率满足肯定的关系时,在荧光屏上将显示出李萨如图形,可用测量李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。 二个相互垂直的振动(有相同的自变量)的合成李萨如图形。 频率相同而振幅和相位不同时,设两个正交正弦电压分别为: 消去自变时t,得到的轨迹方程为: 两正交正弦电压的相位差肯定,频率比为一个有理数时,合成的圆形是一条稳定的闭合曲线。下图是几种频率比时的图形,频率比与图形的切点数之间有下列关系: 图2.不同频率比的李萨如图形 四、试验内容 1.用x轴的时基测量信号的时间参数 (1)测量示波器自备方波输出信号的周期; (2)选择信号发生器的对称方波接Y输入,信号频率为200Hz-2kHz(每隔200Hz测量一次),选择示波器合适的时基,测量对应频率的厘米数、周期和频率(注明x轴的时基); (3)选择信号发生器的方波接Y轴,选择不同的频率,测量各频率的周期的占空比; (4)选择信号发生器的输出为三角波,测量各个频率时的上升,下降时间以及周期。 2.观看李萨如图形并测量频率。 五、数据处理 试验内容:用示波器测量时间 1.用x轴的时基测量信号的时间参数 计算公式: (1)测量示波器自备方波输出信号的周期(时基分别为0.1ms/cm, 0.2ms/cm, 0.5ms/cm): 表1. 测量示波器自备方波数据表格 时基ms/cm 0.1 0.2 0.5 厘米数/cm 10 5 2 周期/ms 1 1 1 (2)选择对称方波接Y输入,测量对应频率,作信号频率-测量频率曲线: 表2. 测量输入信号频率数据表格 已知频率/Hz 200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0 1400.0 1600.0 1800.0 2023.0 时基ms/cm 1 1 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 厘米数 5 2.5 3.4 2.5 2 4.3 3.5 6.3 5.5 5 周期/ms 5 2.5 1.7 1.25 1 0.86 7 0.63 0.55 0.5 测量频率/Hz 200 400 588 800 1000 1167 1429 1587 1818 2023 依据相关的参数,获得图形信息(信号发生器频率为x轴,示波器测量的频率为y轴,插入画出的图形) 由作图法可得图形斜率为: 1.0053 (3)选择方波接Y轴,测量各频率的周期的占空比: 表3. 测量各频率占空比数据表格 已知频率/Hz 200.0 500.0 1000.0 2023.0 10000.0 20230.0 时基ms/cm 1 0.5 0.2 0.1 0.02 0.01 厘米数/cm 5 5 5 5 5 5 信号周期/ms 5 2 1 0.5 0.01 0.05 正波厘米数/cm 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 占空比(正波宽度) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 请在此插入你所测量的信号的截图: (4)选择信号发生器的输出为三角波,测量各个频率时的上升,下降时间以及周期: 频率/Hz 500 1000 1500 上升时间/ms 1.00 0.50 0.33 下降时间/ms 1.00 0.50 0.33 周期/ms 2.00 1.00 0.66 2.观看李萨如图形并测量频率 计算公式: 序号 李萨如图形(截图) 1 1:1 944 944 2 2:1 1886 943 3 1:2 472 844 六、思考题 1.用示波器测频率有何有优缺点? 优点:可以直观的观看出波形 缺点:主要是误差大,由于示波器显示的是波形,我们只能读出波的周期(时间),通常是毫秒级甚至更小的数量级的,而频率是周期的倒数,这样读出的周期有一点误差计算出频率的误差就会被放大 2.在本试验中,观看李萨如图形时,为什么得不到稳定的图形? 由于输入的电压信号是沟通电压,不是恒定电压,也就是说输入信号其实是个变化值 七、试验总结: 通过各位老师的努力下,我认真地完成了此次试验,并了解示波器原理相关学问,同时还具体示波器运用及其意义。 此资料由网络收集而来,如有侵权请告知上传者马上删除。资料共共享,我们负责传递学问。
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