用示波器測量時間

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1、實驗報告5-實驗題目：用示波器測量時間實驗目的：了解示波器的基本原理和結(jié)構(gòu)，學習使用示波器觀察波形和測量信號周期及其時間參數(shù)。實驗原理：1．用x軸時基測時間參數(shù)設待測信號接y軸輸入端，則Ty是待測信號的周期，Tx是x軸掃描信號的周期，N是一個掃描周期內(nèi)所顯示的待測信號的波形周期個數(shù)。x軸掃描信號的周期，實際上是以時基單位（時間/cm或時間/度）來標示的，為此，在實際測量中，采用（1）式的形式（1）式中的波形厘米數(shù)，可以是信號一個周期的讀數(shù)（可測待測信號的周期）、正脈沖（或負脈沖）的信號寬度的讀數(shù)或待測信號波形的其他參數(shù)。2．用李薩如圖形測信號的頻率如果將不同的信號分別輸入到y(tǒng)軸和x軸的輸

2、入端，當兩個信號的頻率滿足一定的關系時，在熒光屏上將顯示出李薩如圖形，可用測量李薩如圖形的相位參數(shù)或波形的切點數(shù)來測量時間參數(shù)。二個互相垂直的振動（有相同的自變量）的合成李薩如圖形。（1）頻率相同而振幅和相位不同時，兩正交正弦電壓的合成圖形。設此兩正弦電壓分別為：（2）消去自變時t，得到的軌跡方程為：（3）這是一個橢圓方程。當兩個正交電壓的相位差φ取0~2π的不同值時，合成的圓形如圖所示。（1）兩正交正弦電壓的相位差一定，頻率比為一個有理數(shù)時，合成的圓形是一條穩(wěn)定的閉合曲線。圖是幾種頻率比時的圖形，頻率比與圖形的切點數(shù)之間有下列關系：實驗器材：信號發(fā)生器、示波器、公用信號源實驗內(nèi)容：1．

3、用x軸的時基測信號的時間參數(shù)（1）測量示波器自備方波輸出信號的周期（時基分別為0.1ms/cm，0.2ms/cm，0.5ms/cm）。哪種時基測出的數(shù)據(jù)更準確？為什么？（2）選擇信號發(fā)生器的對稱方波接y輸入（幅度和y軸量程任選），信號頻率為200Hz~2kHz（每隔200Hz測量一次），選擇示波器合適的時基，測量對應頻率的厘米數(shù)、周期和頻率（注明x軸的時基）。以信號發(fā)生器的頻率為x軸，示波器測量的頻率為y軸，作y-x曲線，求出斜率并討論。（3）選擇信號發(fā)生器的非對稱方波接y軸，頻率分別為200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、5kHz、10kHz、20kHz，測量各頻率時的周期和正波

4、的寬度（或占空比），用內(nèi)容（2）的方法作曲線。（4）選擇信號發(fā)生器的輸出為三角波，頻率為500Hz、1kHz、1.5kHz、測量各個頻率時的上升時間、下降時間及周期。2．觀察李薩如圖形并測頻率用兩臺信號發(fā)生器（一臺為本組專用，一臺為公用）分別接y軸和x軸（x軸選擇外輸入），取時，測出對應的，畫有關圖形并求公用信號發(fā)生器的頻率。注意：觀察李薩如圖形時，通過本組信號發(fā)生器的頻率微調(diào)旋鈕，使李薩如圖形盡可能穩(wěn)定時，再讀y軸和x軸的切點數(shù)。數(shù)據(jù)記錄與處理:1.測量示波器自備方波輸出信號的周期時基（ms/cm）0.10.20.5厘米數(shù)7.63.81.5T(ms)0.760.760.75用0.1ms

5、/cm時基測出的數(shù)據(jù)更準確，因為時基越小，即精度越高，因而測出的數(shù)據(jù)越準確。2.測量信號發(fā)生器的對稱方波的周期和頻率頻率(Hz)2003956057971.0K1.2K1.4K1.6K1.8K2.0K時基(ms/cm)0.50.50.20.20.20.20.10.10.10.1厘米數(shù)7.63.86.44.83.83.15.54.84.33.9周期(ms)3.81.91.30.960.760.620.550.480.430.39實測頻率(Hz)2.6E25.3E27.8E21.0E31.3E31.6E31.8E32.1E32.3E32.6E3斜率與1有較大的誤差，這主要是由于在測量時為了便

6、于讀數(shù)，調(diào)節(jié)了掃描微調(diào)旋鈕，使信號頻率發(fā)生了變化。3．量信號發(fā)生器的非對稱方波的周期和正波的寬度（或占空比）以及頻率頻率(Hz)1965021.0K2.0K5.0K10K20K時基(cm)1ms0.5ms0.2ms0.1ms50μs20μs10μs厘米數(shù)5.04.05.05.14.05.05.0正波寬度(cm)3.32.73.53.42.83.43.4周期(ms)5.02.01.00.510.200.100.050頻率(Hz)2.0E25.0E21.0E32.0E35.0E31.0E42.0E44．測量信號發(fā)生器的三角波的上升時間、下降時間及周期頻率(Hz)時基(ms/cm)上升下降周期

7、厘米數(shù)時間(ms)厘米數(shù)時間(ms)厘米數(shù)時間(ms)50251.36.52.7144.0201.0K21.63.23.57.05.1101.5K11.11.12.32.33.43.45.觀察李薩如圖形并測頻率Y軸切點數(shù)12134X軸切點數(shù)11223信號發(fā)生器頻率(Hz)5002501000333375計算得公用信號發(fā)生器頻率為500Hz思考題1．用示波器測頻率有何優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：直觀，易于觀察；缺點：表面刻度盤上刻度精度不夠，高