模擬示波器的使用實驗

1． 了解示波器的主要組成部分和基本工作原理，掌握示波器和低頻信號發生器的基本使用方法。
2． 學會使用示波器觀察各種信號波形及測量交流電電壓的峰峰值Up-p。
3． 學會用示波器測量交流電信號頻率的一些原理和方法。

實驗原理：

模擬型示波器的方框原理圖

1． 模擬型示波器顯示波形及波形穩定的原理

顯示波形原理：

　　當被測信號接適應癥示波器Y軸即示波管的Y軸偏轉板，例如正弦電壓，若X軸不加交

變信號，從電子槍射出的電子束在垂直方向隨時間作正弦式上下往返運動，一般由于頻率

較高，看到的實際就是一條直線。同理若只在X軸加有交變信號，看到的就只是一條水平

亮線。只要是示波器，機內都有一個鋸齒波信號電壓發生器，它的作用是專門可提供加在

X軸，隨著鋸齒波電壓從低至高成正比變化，使得電子束從左至右在水平方勻運動，然后

隨信號的變化立刻回到左邊，開始另一次從左至右的勻速運動，所以稱為掃描運動，相應

的稱為掃描信號，這相當于在示波器置X為時間軸，在它的作用下，Y軸原來直線的正弦信

號被展開，若每掃描一周期，Y軸信號也剛好變化一個周期，不管頻率多高，因為每次掃

描都走相同的路徑，屏幕上就是一個完整的被測信號波形。同理可知當T掃=nTy或fy=nf掃

(n=1,2,3……)熒屏將顯示n個完整的Y軸信號波形，若fy≠nf掃或fy
路徑不同，熒屏出現的將是雜亂的線條。因而理解以上原理，學會恰當地調整示波器上的

掃描信號頻率，使得fy=nf掃是學會使用示波器的基礎。

使波形穩定的原理：

　　由于電壓不穩定或其它種種原因，被測信號和掃描信號的頻率各自隨時必然會產生一

些變化，因而單靠手動來調節掃描信號，是無法始終保持fy≌nf掃的，所以的示波器內還

會有自動頻率跟蹤裝置，它的作用就是控制掃描頻率跟隨被測信號一起變化，即使得兩者

同步。顯示波形時一般是先調掃描頻率，若波形不穩時，就應適當調節觸發電平旋鈕，使

波形完全穩定。

2． 示波器測量波形峰-峰電壓VP-P和頻率f的原理

用示波器的測量信號波形峰-峰電壓值VP-P及頻率f的原理：

（1）示波器內Y軸放大器等經過事先校準或定標，因而熒屏上波形幅度即VP-P的大小與輸

入信號有確定的對應關系，當Y軸電壓微調鈕順時針旋至最大CAL位置時，這種確定的對應

關系，標示在Y軸每格電壓選擇旋鈕的每一檔上。若從屏幕上的刻度讀出信號波形的峰-峰

高度為A格（DIV），從Y軸每格電壓選擇檔讀得檔位為K（VOLTS/DIV），則信號峰-峰電壓

值為：

VP-P=K·A （V）

（2）同理，當掃描微調鈕旋至最大CAL位置時，掃描的時間具有確定的對應值標示在掃描

時間切換鈕的每一檔。若從屏幕刻度讀出信號波形的每一周期寬度為D格（DIV），時間檔

位為S（TIME/DIV），則可求出被測信號頻率：

（Hz）

儀器介紹：

1、CS-4125雙蹤示波器

雙蹤示波器 CH1：Y軸選擇1輸入端口，在X-Y動作下，為Y軸輸入端口. 　　調節信號穩定 　掃描時間切換器 CH1的垂直衰減旋鈕 CH1的垂直位移旋鈕 Y軸輸入顯示模式： CH1: 顯示CH1的輸入信號. CH2: 顯示CH2的輸入信號. ALT: 每次掃描交替顯示CH1及CH2的輸入信號. CHOP: 與CH1和CH2輸入信號頻率無關，而以150kHz在兩頻道之間切換顯示. ADD: 顯示CH1和CH2輸入信號的合成波形。但在CH2設定為INV狀態時，則顯示CH1和CH2輸入信號的差. CH2：Y軸選擇2輸入端口，在X-Y動作下，為X軸輸入端口． X、Y轉換，按下此鈕時，將CH1變為Y軸，CH2變為X軸 電源開關 亮度調節 聚焦調節 CH2的垂直衰減旋鈕 CH2的垂直位移旋鈕 　水平位移旋鈕 觸發模式選擇開關 觸發源選擇開關 熒光屏 校正信號輸出端(CAL)：輸出VP-P=1V，f=1KHz的方波標準信號 掃描極性選擇開關（SLOPE）：選擇從正（上升）或負（下降）開始掃描顯示波形.

提示:把鼠標移到儀器各部件上會彈出相應說明.

圖像擴大開關（*10MAG）：按下時顯示的波形從屏幕中央向左右擴大10倍。

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