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时间：2020-11-18 13:40:36 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
一 仪器的原理及结构
1．示波器
示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。 利用它可以测出电信号的一系列参数， 如信号电压
（或电流）的幅度、周期（或频率） 、相位等，数字示波器还可以测量信号的频谱特性。实验室
拥有的主要是模拟示波器， 数字示波器虽有自动测试功能， 给操作带来方便， 但显示的波形是量
化的不够细腻， 观察波形没有模拟示波器清晰， 特别是观察含有干扰信号的波形时有一定的困难。
模拟示波器的组成包括示波管、水平 / 垂直部分、触发部分及电源等组成。
（ 1）电子示波管
如图 1 所示，主要由电子枪、偏转系统、荧光屏三部分组成。电子枪包括灯丝、阴极、栅极
和阳极。
偏转系统包括 Y 轴偏转板和 X 轴偏转板两部分， 偏转板上电压形成的电场力将电子枪图
示波管结构图
发射出来的电子束， 按照偏转板上电压的大小作出相应的偏移。 荧光屏是位于示波管顶端涂有荧
光物质的透明玻璃屏， 当电子枪发射出来的电子束轰击到屏时， 荧光屏被击中的点上会发光， 显
示出曲线或波形。
（ 2）水平 / 垂直部分
示波器的水平部分产生扫描电压， 使电子在水平方向上偏转， 形成时间轴； 垂直部分处理被
测信号，在荧光屏上还原出被测信号的电压波形。
（ 3）示波器的使用
①寻找扫描光迹，将示波器 Y 轴显示方式置“ Y1”或“ Y2”，输入耦合方式置“ GND”，开机预
热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：适当调节亮度旋钮；
触发方式开关置“自动” ；适当调节垂直（ ）、水平（ ）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏
幕中央。
②双踪示波器一般有五种工作方式，即“ Y1”、“Y2 ”、“ Y1＋ Y2”三种单踪显示方式和“交替”
“断续”二种双踪显示方式。 “交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。 “断续”显示一
般适宜于输入信号频率较低时使用。
③为了显示稳定的被测信号波形， “触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信
号取自示波器内部的 Y 通道。
④触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开
关于“常态” ，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在
示波器屏幕上。有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号
的波形不在 X 轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。
⑤适当调节“扫描速率”及“ Y 轴灵敏度”旋钮使屏幕上显示一～二个周期的被测信号
波形。在测量幅值时，应注意将“ Y 轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底。
在测量周期时，应注意将“ X 轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底。还要注意
“扩展”旋钮的位置。
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（ div 或 cm）与“ Y 轴灵敏度”旋钮指
示值（ v/div ）的乘积，即可算得信号幅值的实测值。
根据被测信号波形一个周期在屏幕水平方向所占的格数（ div 或 cm）与“扫速”旋钮指示值
（ t/div ）的乘积，即可算得信号频率的实测值。
2. 函数信号发生器
函数信号发生器按需要输出正弦波、 方波、三角波三种信号波形， 输出电压最大可达 20VP－P。
通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮， 可使输出电压在毫伏级到伏特级范围内连续调节。 函数
信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。
注意： 函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。
二 实验内容及步骤
1．用校正信号对示波器进行自检
（ 1) 扫描基线调节
将示波器的工作方式开关置于“单踪 CH1”（触发 CH1或 CH2），触发方式开关置于“自动”。
开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且
亮度适中的扫描基线。然后调节“ X轴位移”（ ）和“ Y轴位移” ( ) 旋钮，使扫描线位于屏
幕中央，并且能上下左右移动自如。
（ 2）测试“校正信号”波形的幅度、频率
将示波器的“校正信号”通过探头引入选定的 Y通道（ CH1或 CH2），将 Y轴输入耦合方式开
关置于“ AC(交流 ) ”或“ DC(直流 ) ”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“ CH1”
或“ CH2”。调节 X轴“扫描速率”旋钮（ t/div ）和 Y轴“输入灵敏度”旋钮（ V/div ），使示波
器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
校准“校正信号”幅度
将“ y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“ y轴灵敏度”旋钮置适当位置，读取校正信
号幅度，记入表 1。
表 1 校准信号测量数据
标 准 值 实 测 值
幅 度Up-p(V)
频 率f(KHz)
校准“校正信号”频率
将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”旋钮置适当位置，读取校正信号周期，记入
1。
2．用示波器测量信号电压和周期
调节信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为 1KHz、 10KHz，有效值均为 1V的正弦波信号。
改变示波器“ t/div ”及“ V/div ”等旋钮， ? 测量信号源输出电压峰峰值及信号周期，记入表 2。
用利萨如图形法测量信号频率
调节 a 信号发生器的频率为 1KHz、电压为 1V 的正弦波输入示波器的 Y2 作为标准信号；调
节 b 信号发生器的电压为 1V（假定 1KHz）的正弦波输入示波器的 Y1 为待测信号。
调节示波器的
时基旋钮（ TIME/DIV ）顺时针调到底，即 X-Y 位置，适当调节垂直 / 水平位移旋钮和 Y1、Y2 灵敏
度旋钮，屏幕上得到一合成图形， 适当调节标准信号源的频率， 使屏幕上得到稳定的利萨如图形。
若合成图形为园或椭圆，则被测信号的频率与标准信号的频率相同。
表 2 测量信号参数
若合成图形为其它利萨如图形，根据合成图形的形状计算出待测信号频率：
f y=f x*Nx/Ny
式中，
信 号 源
示波器测量周期值
示波器测量电压值
Nx 为 水 平
线 与 利 萨
频率
周期（ ms） 频率（ Hz）
峰峰值（ Vpp） 有效值（ u）
如 图 形 的
交点数， Ny
1KHz
为 垂 直 线
与 利 萨 如
10KHz
图 形 的 交
点数， f x 为
标 准 信 号
的频率。
三 实验报告要求
认真记录数据，并绘出有关波形；
根据测量数据和波形，分析测试结果，总结相关内容；
3．简述用示波器观察波形时，怎样操作才能最快？哪些是关键步骤。
VD4322B示波器面板结构及操作
( 一 ) 屏幕部分
厘米刻度：每一方格即 1 平方厘米，又称 DIV，在进行电压、周期读数时，需要根据厘米刻
度进行读数。
聚焦旋钮：调节波形的清晰度，当辉度调到适当的亮度后，调节聚焦旋钮控制扫描线最佳。
辉度旋钮：调节波形亮度，顺时针方向旋转，亮度增加；反之，亮度减小。
( 二 ) 垂直部分（ Y 轴）
Y1 输入：被测信号输入端。被测信号从 Y1 输入，处理后加到垂直偏转板，控制电子枪发射
的电子在垂直方向偏转。
Y2 输入：同 Y1 通道。但当示波器工作于 X-Y 方式时，输入到此端的信号变为 X 轴信号，处
理后加到水平偏转板，控制电子在水平方向上偏转。
输入耦合开关（ AC-CND-DC）：此开关用于选择输入信号送至放大电路的耦合方式。
垂直偏转因数选择开关 （ V/DIV ）：用于选择垂直偏转因数使显示的波形置于易于观察的幅度
范围，并用于测量被测信号电压的大小。
Y1 位移旋钮：此旋钮用于 Y1 信号在垂直方向的位移。
Y2 位移旋钮：功能同 Y1 位移。
工作方式选择开关（ Y1 、 Y2 、交替、断续） ： Y1 －只有加到 Y1 通道的信号能显示；
Y2 －只有加到 Y2 通道的信号能显示；交替－加到 Y1 、 Y2 通道的信号能交替显示在荧光屏上，
适用观察高频信号；断续－加到 Y1 、 Y2 通道的信号同时显示在荧光屏上，适用观察低频信号。
（三）水平部分（ X 轴）
扫描速度 TIME/DIV 选择开关： 范围从Μ s/DIV 到 DIV，按 1-2-5 进制共分 19 档和 X-Y 方式。
用于测量被测信号的周期。
水平位移：此旋钮用于扫描线在水平方向的移动。
扫描微调控制：连续改变水平偏转因数，顺时针到底为校准位置。
（四）触发部分
触发方式：自动、常态、 TV-V、TV-H，常用自动和常态，自动：无论什么状态，电平是否合
适，总有波形显示， 当电平合适时才有稳定波形显示； 常态：若电平不合适， 屏幕没有波形显示，
只有当电平合适时才有波形显示，且是稳定的波形。
触发源：内、电源、外，常用内触发方式。
内触发选择： Y1、 Y2、组合，根据被测信号接入情况选择，若被测信号接入 Y1 输入端，应
选择 Y1，若观测双路信号，需要选择组合方式。
电平：无论在哪种触发方式下，都需要调节电平旋钮，获得合适的触发电平，使显示的波形
稳定。
EM1643信号发生器的操作 ：
（ 1）电源开关 (POWER)，按入开。
2）功能开关 (FUNCTION):波形选择：
正弦波 方波和脉冲波 三角波和锯齿波
3）频率微调 FREQVAR:频率复盖范围 10 倍。
4）分档开关 (RANGE-HZ):10HZ-2MHZ(分六档选择 ) 。
（ 5）衰减器 (ATT) ：开关按入时衰减低 30db。
6）幅度 (AMPLITUDE)；幅度可调。
7）直流偏移调节 (DC OFF SET) ：
当开关拉出时 : 直流电平为 -10~+10V 连续可调，当开关按入时 : 直流电平为零。
8）占空比调节 (PAMP/PULSE)：
当开关按如时 : 占空比为本 50%~50%；
当开关拉出时 : 占空比为 10%~90%内连续可调；频率为指示值÷ 10。
9）输出 (OUTPUT)：波形输出端。
10） TTL OUT： TTL电平输出端。
11） VCF：控制电压输入端。
12） IN PUT ：外测频率输入端。
13） OUT SIDE：测频方式 ( 内/ 外 ) 。
14） SPSS：单次脉冲开关。
15） OUT SPSS：单次脉冲输出。
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