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

Ux

Uy

结论：Ｙ正比于Ｕ y, X正比于 Ux

t-T/2

ux

T/20

如仅在ＸＸ’上加如图所示的电压，荧光屏上光点将怎样移动？

Ux=kt

-X +X

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，ux

t

T

2T

-U U0

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

tO-T/2 T/2

Uy=Umsinωt

t

t

ux

-T/2 T/20

-T/2 T/20

uY

Ux=k1t

Uy=k2t

O

-T/2 T/2 t

ux

0

Uy

t-T/2 T/2

Ux=kt

Uy=Umsinωt

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，

ux

t

Tx

2Tx

-U U0

uy

tTy0

若 Tx = Ty ，则在示波器屏幕上出现一个正弦波，且与Ｕ y 一致，Ｕ x 叫扫描电压． ------ 在示波器屏幕上出现n 个正弦波。

若 Tx = nTy （ n 为整数） ?

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．

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。

电源开关和指示灯

“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 .

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 .

示波器面板上各个旋钮和开关的名称及作用

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 .

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。

a b甲

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。

乙

↑↓

X 增益扫描范围和扫描微调

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

甲 乙

D

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 0.1V 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

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 。

B