大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)(18)

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示波器的原理和使用

实验目的

(1)(2)(3)(4)

了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理；掌握模拟示波器和函数信号发生器的使用方法；观察正弦、矩形、三角波等信号发生器的使用方法；

通过示波器观察李萨如图形，学会一种测量正弦振动频率的方法，并加深对互相垂直振动合成理论的理解。

实验方法原理

(1)模拟示波器的基本构造

示波器主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描信号放大器、触发同步等几个基本部分组成。(2)示波器显示波形原理

如果只在垂直偏转板上加一交变正弦电压，则电子束的亮点随电压的变化在竖直方向上按正弦规律变化。要想显示波形，必须同时在水平偏转板上加一扫描电压，使电子束所产生的亮点沿水平方向拉开。

(3)扫描同步

当扫描电压的周期Tx是被观察周期信号的整数倍时，扫描的后一个周期扫绘的波形与前一个周期完全一样，荧光屏上得到清晰而稳定的波形，这叫做信号与扫描电压同步。

(4)多踪显示

根据开关信号的转换频率不同，有两种不同的时间分割方式，即“交替”和“断续”方式。(5)观察李萨如图形并测频率

fX方向切线对图形的切点数Nx

=y

x

2

44

π

54327π4

2π

实验步骤

(1)熟悉示波器各控制开关的作用，进行使用前的检查和校准。频率相同位相不同时的李萨如图形

(2)将信号发生器的输出信号连接到示波器的CH1或CH2，观察信号波形。

(3)用示波器测量信号的周期T、频率f、幅值U、峰－峰值Up-p、有效值Urms,频率和幅值任选。(4)观察李萨如图形和“拍”。

(5)利用多波形显示法和李萨如图形判别法观测两信号的相位差①多波形显示法观测相位差。②李萨如图形判别法观测相位差。数据处理

(1)测量正弦信号峰峰值UP-P，周期T

示波器测量值H=4.0DIVL=5.0DIV

V0/DIV=0.5V/DIVT0/DIV=20us/DIV

UP-P=2.0VT=0.10ms

信号发生器显示值U显=2.0VT显=0.10ms

Eup p=

p p U显

U显

=0

ET=

T0

=0T0

(2)测量直流信号的幅度H=5.8(3)测量相移x1/DIV

x/DIV

V0／DIV=0.5V/DIV

U＝2.9V

U显＝3.0V

θ=

x1

×360°x

°

5.325.0

76.32

1.模拟示波器为何能显示高速变化的电信号轨迹？

答：在模拟示波器垂直偏转板上加的是被观测信号电压，而在水平偏转板上加的是锯齿波（时间线性变化）信号电压，

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