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示波器的原理与使用
3.3 示波器的原理与使用
【实验介绍】
本实验为基础性实验。
示波器(全称阴极射线示波器)是一种用途广泛的电子测量仪器，它能将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上。用它既能直接观察电信号的波形，也能测定电信号的幅度、周期和频率等参数，用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差，是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。由于阴极射线的惯性小，又能在示波器上显示出可见的图像，所以示波器特别适用于观测瞬时变化过程(动态的波形变化)。例如，从交流信号的波形图上，可以很容易观察到交流信号随时间变化的规律，并且很容易从波形图上测出它的电压峰－峰值(Up p)、周期(T)、相位差(φ)等参数。加上传感器，凡能转化为电压信号的电学量和非电学量都能用示波器来观测。如声波、心率、体温、血压等随时间变化的过程。在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。 【实验目的】
1．了解示波器的主要结构及显示波形的基本原理。 2．学会使用信号发生器。
3．学会用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。
4．通过对李萨如图形的观察，进一步加深对互相垂直的谐振动合成理论的理解。 【实验仪器】
双踪示波器，信号发生器，探极等。 【实验原理】 一、示波器的基本结构
一般示波器主要由四部分组成：电子示波管、扫描整步装置、衰减系统和电压放大系统、电源等，其结构方框图如图1所示。为了适应各种测量的要求，示波器的电路组成是多样而复杂的，这里仅就主要部分加以介绍。
如图1所示，示波管又称阴极射线管，英文缩写为CRT，它是示波器的核心部件，它将电信号转换为光信号，主要包括荧光屏、电子枪、偏转系统三部分，全都密封在真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
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双踪示波器的使用操作
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双踪示波器的使用操作资料下载
需要示波器能够同时完成两路被测信号的显示。这就叫双踪显示。示波器完成双踪显示的方法有两种，分别叫交替显示(ALT)、断续显示(CHOP)。它们都是利用人眼的视觉暂留现象实现的。这一点，类似于计算机的多任务分时操作，利用设备的高速性能和人对事物观察的缓慢，让观察者察觉不到设备内部的分时操作。1）&交替显示所谓交替显示，就是Y轴偏转板上以触发扫描的锯齿波为节拍，交替接通两路被测信号。如图...
实际操作，把动脑和动手结合起来，这样在今后条件成熟时，让学生进行大型实验或设计性实验将是可能的。绪论Ⅰ 电路实验　实验1 直流网络定理　附录1－1 双路直流稳压电源的便用　附录1－2　PF43型数字万用表的使用　附录1－3　磁电式仪表的工作原理及直流电流、电压的测量　实验2　常用电子仪器的使用　 附录2－1 示波器的基本工作原理及使用说明　附录2－2　DAI－16FS型晶体管毫伏表的使用　附录2－3...
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太高的被测信号。　　当显示方式开关置于ＣＨＡ或CＨＢ位置时，电子开关为一单稳态电路。前置放大电路ＣＨＡ或ＣＨＢ可单独工作，此时，双踪示波器可作为普通单线示波器使用。　　当显示方式开关置于ＡＤＤ位置时，电子开关处于不工作状态。此时，ＣＨＡ，ＣＨＢ两通道同时工作，因而可得到两信号相加或两信号相减的显示。然而，两信号究竟是相加还是相减，这要通过ＣＨＡ通道的极性作用开关来选择。　　为了观察被测试信号随时间...
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计数器可以测量频率和时间，但不能直接测量正弦电压之间的相位关系。利用示波器测量相位的方法很多，下面，仅介绍几种常用的简单方法。　　1.双踪法　　双踪法是用双踪示波器在荧光屏上直接比较两个被测电压的波形来测量其相位关系。测量时，将相位超前的信号接入YB通道，另一个信号接入YA通道。选用YB触发。调节“t/div”开关，使被测波形的一个周期在水平标尺上准确地占满8div,这样，一个周期的相角360°被8...
（1） 在通道1接入校正信号；
（2） 按下MEASURE按钮，以显示自动测量菜单；
（3） 按全部测量操作键，设置全部测量状态为“打开”；
18种测量参数值显示于屏幕中央”。
测量结果在屏幕上的显示会因为被测信号的变化而改变。此功能有些型号的示波器不具备。
（二十）观察两不同频率信号
学习、掌握示波器双踪显示的方法
;&所以共发，共基放大器，知道共基在后，就知道输出电阻大，将输入电流不衰减的送到输出电阻大的那端。
&&共集共发，明显是输入电阻大，将输入电阻不衰减的送到输出电阻小的那端
10：正弦电压的输出平均电压在全桥整流电路中是0.9倍的输入电压有效值，所以输出电流的平均值（等同用万用表测量）是输入电压有效值除以负载电阻后的0.9倍。
11：示波器的两个探头是共地的，双踪的时候...
15日前公布于大赛官方网站“竞赛规则”栏目。
赛场提供的主要设备、器材主要设备① 双踪示波器；② 通用直流稳压电源；③ 万用表、热风枪（共用一台）、电烙铁、镊子等常规工具；4 安装STC-ISP下载软件和Keil-C51软件的计算机。
器材根据竞赛需要，赛场提供下列器材:
① 备用元件；② 连接导线、焊锡、助焊剂等。
注：分赛区竞赛，可根据实际情况要求选手自带常规工具...
正弦波，原理是一样的。）
& && &上面那个图和两相步进电机驱动的关系可能有些疑惑&真的是这样的吗?&,我们在这里再安排一个试验。我们知道电动机和发电机是两个可逆的过程，因此我们可以用步进电机来当发电机。很简单的实验，我们把步进电机的两相引线接到双踪示波器输入上，然后找个电机带着转轴运转（我是用一个手电钻夹住电机的转轴，我的这个手钻是可以...
衰减的送到输出电阻小的那端
10：正弦电压的输出平均电压在全桥整流电路中是0.9倍的输入电压有效值，所以输出电流的平均值（等同用万用表测量）是输入电压有效值除以负载电阻后的0.9倍。
11：示波器的两个探头是共地的，双踪的时候要注意，这两个地必须连在一起，尤其是高电压的时候！并不是所有的示波器两个探头都是共地的，有些地是独立的。
12：mos管的测量方法，一般是gds排列。用万用表的话，先在...
。 电路原理图和PCB图都附上去了啊， 扫瑞，网速贼慢刚才没看见显示，稍后仔细看看。 1、关于发热不匀，建议用双踪示波器比较下两个运放的输出波形，看是否有明显不对称，这可能是电阻精度太差造成的。
2、不知电源电压是多少，当输出峰/谷值接近正/负电源电压时可能会出现削顶，建议查看下数据手册里的Output voltage swing参数。（另外，若两个运放削顶程度不同也会发热。） 不均匀发热已经...
双踪示波器的使用操作视频
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电子竞赛培训教程之二：赛前题目分析
发表于 日 17:46:13
1.2.2赛前题目分析
1. 分析方法
分析方法可以采用基本要素组合法，一是分析所需要的仪器仪表，二是分析所需要的元器件，将两者结合进行综合分析。
以2003年公布的全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单为例：
从信号发生器和示波器的频率范围可见，信号频率范围不会超过35MHz，最高也不会超过60MHz。信号波形有正弦波和方波等。
使用双踪示波器，表示作品制作时需要同时观测两路信号。使用数字示波器，表示作品制作时需要直接读取一些数据。
使用电感、电容测试仪（或Q表），表示作品制作时需要测量电感和电容参数。
使用频率特性测量仪（可选），表示作品制作时需要测量频率特性。
使用数字相位计（可选），表示作品制作时需要测量相位。
使用高频毫伏表，表示作品制作时需要测量高频信号电压。
需要使用单片机开发系统及EDA开发系统、单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器）和可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器），表示作品制作时需要使用单片机或者可编程逻辑器件才可以完成。
需要秒表，表示作品制作时需要对时间进行测量。
需要使用A/D、D/A变换器，表示作品制作时需要将模拟信号转换为数字信号，也需要将数字信号转换为模拟信号。
使用高频变容二极管、高频磁芯，表示作品制作时需要改变电感和电容参数。
使用光电传感器、超声传感器、金属探测传感器、红外传感器等，表示作品制作时需要对光信号、物体、金属等进行检测。
需要电动玩具车（外形尺寸：长≤35cm；宽≤15cm），表示作品制作时需要以电动玩具车为载体。
2. 题目组合
将以上的一些要素进行组合，可以得到可能出现的一些题目和作品应完成的功能。
例1：电动玩具车＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋光电传感器＋超声传感器＋金属探测传感器＋红外传感器＋秒表，结合2001年的竞赛题目“自动往返电动小汽车（第五届，2001年）”分析，可能出现的题目和功能是：
电动玩具车在单片机最小系统板或者可编程逻辑器件的控制下，对轨迹、速度和转速（光电传感器、红外传感器、秒表）进行检测，对障碍物进行检测（超声传感器），对金属物（金属探测传感器）进行检测。
例2：信号发生器＋示波器＋电感、电容测试仪＋频率特性测量仪＋高频毫伏表＋高频变容二极管＋高频磁芯，结合历年的竞赛题目：“简易无线电遥控系统（第二届，1995年）”、“调幅广播收音机（第三届，1997年）”、“短波调频接收机（第四届，1999年）”、“调频收音机（第五届，2001年）” 分析，可能出现的题目和功能是：
（1）无线电接收类：频率在35MHz以下，电调谐的（高频变容二极管）接收机。
（2）无线电发射类：频率在35MHz以下，振荡器频率可变的（高频变容二极管）/调频发射机。振荡器频率可变的（高频变容二极管）→有可能的是制作的作品中包含有压控振荡器。高频毫伏表测量高频信号电压→有可能的是制作的作品中包含有高频的功率放大器。
例3：信号发生器＋示波器＋频率特性测量仪＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件，结合历年的竞赛题目：“实用低频功率放大器（第二届，1995年）”、“频率特性测试仪（第四届，1999年）“高效率音频功率放大器（第五届，2001年）”进行分析，可能出现的题目和功能是：
（1）频率在35MHz以下的放大器。考虑低频放大器和音频功率放大器已经在以前的竞赛中制作过，有可能的是制作一个宽带放大器。
（2）频率特性测试仪
例4：60MHz双通道数字示波器＋数字相位计（可选）＋普通频率计＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器＋电压比较器，结合历年的竞赛题目：“简易电阻、电容和电感测试仪（第二届，1995年）”、“实用信号源的设计和制作（第二届，1995年）”、“简易数字频率计（第三届，1997年）”、“频率特性测试仪（第四届，1999年）”、“数字式工频有效值多用表（第四届，1999年）”、“简易数字存储示波器（第五届，2001年）”、“波形发生器（第五届，2001年）” 进行分析，可能出现的题目和功能是：
（1）单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋D/A变换器→波形发生器或者信号源。
（2）数字示波器＋数字相位计＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋电压比较器，数字示波器和数字相位计可以用来测量相位→有可能的是制作波形、相位测量仪。
（3）60MHz双通道数字示波器＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器→数字存储示波器。
（4）60MHz双通道数字示波器＋单片机最小系统板或者可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器＋模拟开关→多通道输入或者输出，考虑数字存储示波器已经在第五届2001年制作过，有可能的是制作逻辑分析仪。
1.2.3赛前准备
组织培训的老师和参赛的队员一起，通过对所公布的基本仪器和主要元器件清单进行分析，可以得到一些可能出现的题目和作品应完成的功能。参赛队员可以根据自己的训练情况，选择一两个题目方向进行准备。
1. 仪器设备的准备
根据公布的基本仪器清单，和选择的题目方向，准备好仪器。熟悉所需要的仪器设备的使用方法。
例如选择无线电发射与接收类的竞赛队员应该熟悉高频信号发生器、数字示波器、电感、电容测试仪、频率特性测量仪、高频毫伏表的使用方法。当然选择电动玩具车的竞赛队员则可以不需要熟悉这些仪器的使用。
2. 元器件准备
根据公布的元器件清单，和选择的题目方向，准备好一些元器件，建立元器件库。熟悉所需要的元器件资料包括技术参数、引脚功能、内部结构、应用电路、使用方法，建立相应的电子文档。参赛队员应知道元器件库中已有的元器件。
3. 最小系统的准备
在竞赛中，可以使用单片机开发系统及EDA开发系统、单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器）和可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器）。准备好单片机开发系统和单片机最小系统板、EDA开发系统和可编程逻辑器件下载板，熟悉软件和硬件的使用方法，准备好相关的资料如文字说明、电原理图、基本功能程序段等（写设计总结报告需要使用）显然是必要的。
4. 单元电路的准备
根据公布的元器件清单，和选择的题目方向，准备好元器件和单元电路（包括文字说明、电原理图、基本操作控制程序等）。
例如选择电动玩具车的竞赛队员可以准备好单片机最小系统板或者可编程逻辑器件最小系统板、电机正反转控制电路与控制程序、光电传感器检测电路、超声传感器检测电路、金属探测传感器检测电路、红外传感器检测电路以及相关的数据处理程序。
例如选择无线电发射与接收类的竞赛队员可以制作一些电感、制作高频变容二极管应用电路如调频电路、VCO电路等，进行必要的参数测试。
例如选择波形发生器、信号源、相位测量仪类的竞赛队员可以编制一些波形发生的程序、比较器电路、A/D、D/A变换器电路、以及与单片机最小系统板或者可编程逻辑器件最小系统的连接电路、相关的数据处理和控制程序等。
5. 资料准备
竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源。准备好相关的图书资料，放在竞赛场地。各组的计算机应该能上网。各小组根据所选择的题目方向，准备好写设计总结报告需要使用的相关资料，如最小系统、单元电路、元器件的文字说明，电原理图，基本程序段等显然是必要的。
6. 场地准备
参赛学校应将参赛学生相对集中在一个或几个实验室内进行竞赛，便于组织人员巡查。要保证有足够的空间，例如电动小车就需要较大的实验和测试场地。
要保证竞赛期间的水电供应，印制板制作需要水，电是一定要保证的。停电就非常麻烦了。
因为竞赛时间是在9月，例如2009年是从2009年9月2日8:00竞赛正式开始，到2009年9月5日20:00竞赛结束（4天3晚）。而且在许多地方天气还是很炎热，要注意防暑降温的条件，如空调。
另外，在竞赛期间，许多队员都是通宵达旦的工作，中间的休息睡眠时间是不固定和不统一的，一般情况下都不可能回到宿舍去休息睡眠。因此需要在竞赛场地附近安排临时休息的场所。
发表于 日 10:32:04
很好:victory:
发表于 日 17:28:24
不错，讲得很实在。
发表于 日 01:12:03
很实用太感谢了
发表于 日 00:20:25
楼主写的非常好！顶起！
发表于 日 14:15:19
很不错，楼主辛苦了
GMT+8, 日 15:27
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