练习使用示波器
一,实验分析
实验原理
当信号电压输入示波器时,示波管的荧光屏上就反映出这个电压随时间变化的波形来.示波管主要由电子枪,竖直偏转电极和水平偏转电极组成.两电极都不加偏转电压时,由电子枪产生的高速电子做直线运动,打在荧光屏中心,形成一个亮点.这时如果在水平偏转电极上加上随时间均匀变化的电压,则电子因受偏转电场的作用,打在荧光屏上的亮点便沿水平方向匀速移动.如果再在竖直偏转电极上,加上一随时间变化的信号电压,则亮点在竖直方向上也要发生偏移,偏移的大小与所加信号电压的大小成正比.这样,亮点一方面随着时间的推移在水平方向匀速移动,一方面又正比于信号电压在竖直方向上产生偏移.于是在荧光屏上便形成一波形曲线,此曲线反映出信号电压随时间变化的规律.
实验器材
J2459型示波器1台;低压电源1台;变阻器1只;电键1只;导线若干.
实验步骤
1.熟悉J2459型示波器板上各旋钮的作用.如图7-1为J2459型示波器的面板,荧光屏右边最上端的是辉度调节旋钮,标以" "符号,用来调节光点和图像的亮度.顺时针旋转旋钮时,亮度增加.
第二个是聚焦调节"⊙"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,得到清晰的图像.
再下面是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向"开"的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以使用了.
荧光屏下边第一行左,右两端的旋钮是垂直位移" "和水平位移" ",分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置.它们中间的两个旋钮是"Y增益"和"X增益",分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度连续增大.
中间一行左边的大旋钮是"衰减",它有1,10,100,1000四挡,最左边的"1"挡不衰减,其余各挡分别使输入的电压衰减为原来
最右边的正弦符号 挡不是衰减,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或检查示波器是否正常工作.
中间一行右边的大旋钮是"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10～100Hz,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,机内没有加扫描电压,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,顺时针转动时频率连续增加.
底下一行中间的旋钮"Y输入","X输入"和"地"分别是竖直方向,水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的"DC,AC"是竖直方向输入信号的直流,交流选择开关.置于"DC"位置时,所加的信号电压是直接输入的;置于"AC"位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让交流信号通过而隔断直流成分.右边的"同步"也是一个选择开关.置于"+"位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于"-"位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波,方波等,无论扳到"+"或"-",都能很好地同步,对测量没有影响.
2.练习使用示波器
①把辉度旋钮反时针旋到底,垂直位移和水平位移旋钮转到中间位置,衰减旋钮置于最高挡,扫描旋钮置于"外X"挡.
②接通电源,打开电源开关.经预热后,荧光屏上出现亮点.调节辉度旋钮,使亮度适中.
③调节聚焦和辅助聚焦旋钮,观察亮点的大小变化,直至亮点最圆,最小时为止.
④旋转垂直位移和水平位移旋钮,观察亮点的上下移动和左右移动.
⑤把扫描范围旋钮旋至最低档,扫描微调旋钮反时针旋到底,把X增益旋钮顺时针旋到1/3处,观察亮点的水平方向的移动情况.
⑥顺时针旋转扫描微调旋钮,观察亮点的来回移动(随着扫描频率增大而加快,直至成为一条水平亮线).旋转X增益旋钮,观察亮线长度的变化.
⑦把扫描范围旋钮置于"外X"挡,交直流选择开关扳到"DC",并使亮点位于荧光屏中心.按图7-2接好电路,输入一直流电压.
⑧移动变阻器的滑动片,改变输入电压的大小,观察亮点的移动.
⑨将电池的正负极接线调换位置,重复步骤⑧.
⑩使Y增益旋钮顺时针旋到底,衰减旋钮置于"1"挡.使变阻器的滑动片从最右端起向左滑动至某一位置,读取亮点偏移的格数.此时亮点每偏移1格,表示输入电压改变50mV.计算此时输入电压的大小.如果衰减旋钮置于其他挡时,应将所得数值乘以相应的倍数.
(11)实验完毕后,把辉度旋钮反时针旋到底,然后关机,切断电源.

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