模擬示波器的使用實驗

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<f掃，由于每次掃描

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

2、低頻信號發生器

3、多波信號源

4、交流電橋信號源

實驗內容：

一． 熟悉示波器的基本使用

1、 熟悉示波器面板及部分旋鈕和開關的功能與使用方法。

2、 觀察XD-7S低頻信號發生器輸出的頻率依次為100Hz，1KHz，10KHz，100KHz的信號波形，要求調出一

　 到五個周期的穩定波形，記錄各種波形使用的X軸每格掃描時間(SWEEP TIME/DIV)檔位標稱值

二． 測量交流電橋信號源頻率

1、將交流電橋信號源輸入示波器的CH1或CH2通道，調出1-5個周期的穩定波形。

2、用X軸每格掃描時間（SWEEP TIME/DIV） 旋鈕檔位所示標稱值測量交流電橋信號源的周期T 和頻率

　f 交。

三． 利用李薩如圖形測頻率

　　將交流電橋信號源頻率f 交作為未知頻率fy輸入示波器的CH1通道，低頻信號發生器輸出的f儀作為已

知fx輸入示波器的CH2通道，按下X-Y按鈕，調節信號發生器的輸出頻率fx，使屏幕分別出現nx/ny等于1，

2，3和3/2的李薩如圖形，各描繪記錄一個圖形，記錄信號發生器輸出的fx，根據圖形的nx和ny計算fy，

并求平均值 。

四．測量多波形信號源儀器輸出的各種信號波形

1、將多波形信號源儀器輸出的各種信號波形依次輸入示波器的CH1或CH2通道，調出1-5個周期的穩定波

　 形，描繪各波形形狀圖。

2、用Y軸每格電壓選擇（VOLTS/DIV）旋鈕檔位所示標稱值測量各信號波形的電壓峰-峰值VP-P。

3、 用X軸每格掃描時間（SWEEP TIME/DIV） 旋鈕檔位所示標稱值測量各信號波形的周期T 和頻率f。