扫描发生器原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,示波器的原理及使用,课程设计原理,一、实验目的,1,、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉,示波器面板控制件的作用和使用方法,2,、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法,3,、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的,频率；能用示波器观察“拍”现象,难点：双通道示波器的结构和工作原理,重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理,二、实验仪器,通用双通道示波器,（,DF4320 20MHz,）,同轴电缆,函数信号发生器,(EE1641D,型,),三、实验原理,1,、示波器基本结构,示波器原理框图,示波管（,CRT,）、电子放大系统、扫描触发系统、电源,示波管（,CRT,）结构简介,A,1,：第一阳极,G,：控制栅极,K,：阴极,F,：灯丝,G,：对应亮度旋钮,A,2,：第二阳极,K,G A,1,A,2,共同完成聚焦,X,：水平偏转板,Y,：竖直偏转板,荧光屏,电子枪、偏转系统、荧光屏,电子放大系统,竖直放大器、水平放大器,扫描触发系统,扫描发生器、触发电路,作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；,对较弱的被测信号进行放大,扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫,描信号,触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（,AUTO),方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于,AC/DC,触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励才能产生扫描信号。一般对应：,内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求,外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生,电源（略）,波形显示原理,只在竖直偏转板上加正弦电压的情形,只在水平偏转板上加一锯齿波电压的情形,示波器显示正弦波原理图,扫描,发,生器环电路,扫描电路，常由积分器、扫描闸门及比较释抑电路组成。,闸门电路产生快速上升或下降的闸门信号，闸门信号启动扫描发生器工作，产生锯齿波电压，同时把闸门信号送到增辉电路，以便在扫描正程加亮扫描的光迹。,2,、示波器面板控制件的作用简介,亮度：轨迹亮度调节,电源开关,电源指示灯,聚焦：轨迹清晰度调节,荧光屏,校准信号,CH1,或,CH2,：被测信号输入端口,注意双通道,被测信号耦合方式,AC,：交流输入,DC,：,直流输入,GND,：,输入零信号,垂直位移,水平位移,被测信号输入,ALT,：两个通道交替显示,通道工作方式选择,CH1,或,CH2,：,1,或,2,单独显示,CHOP,：两个通道断续显示,ADD,：显示两个通道信号幅度的代数和或差,通道,2,极性转换,电压衰减及扫描速率,VOLTS/DIV,：调节垂直偏转灵敏度，指示垂直方向每格的偏转电压值,VIRIABLE,：连续调节垂直偏转灵敏度,SEC/DIV,：调节扫描速率，指示水平方向每格的扫描时间,X-Y,工作方式：,CH1,输入,x,轴信号,VIRIABLE PLEE,5,：连续调节扫描速率,扫描方式选择,自动（,AUTO),：扫描发生器自动工作,常态（,NORM),单次（,SINGLE),被触发或准备指示灯,电平（,LEVEL,）：调节被测信号在某一电平触发扫描,触发方,式选择,选择触发源信号,内：,CH1 CH2,外：,LINE EXT,触发极性选择：选择上升或下降沿触发扫描,接地,外触发输入,CH1,或,CH2,选择：“交替”或“断续”工作方式时，选择频率低的通道触发,单踪显示时，任选其一，触发信号均来自于被显示通道,选择触发信号耦合方式：,AC/DC TV,30,：,CH1,输出,31,：电源插座,32,：电源设置,33,：保险丝座,3,、函数信号发生器简介,本实验所用函数信号发生器可以输出频率在,0.2Hz-2MHz,的正弦波、三角波、方波信号。,面板主要控制件的作用：,电源开关,频率显示,幅度显示,波形选择,频率范围选择,频率微调,幅度衰减,幅度微调,函数信号输出,AC,常态,触发耦合方式,（,COUPL ING,）,顺时针旋足,微调（,VIRIABLE,）,CH1,触发源,（,TRIGGER SOURCE,）,0.1V(X),电压衰减（,VOLTS/DIV,）,0.5,ms,扫描速率（,SEC/DIV,）,CH1,垂直方式（,MODE,）,触发极性（,SLOPE,）,居中,位移（三只）（,POSITION,）,自动,扫描方式,（,SWEEP MODE,）,居中,聚焦（,FOCUS,）,DC,输入耦合,居中,亮度（,INTENSITV,）,作用位置,控制件名称,作用位置,控制件名称,4,、测量前示波器面板控件的位置,注意：测量时对控件进行适当的调节,四、实验内容,1,、观察波形,打开信号发生器电源开关，将其输出接,CH1,。调节信号发生器的输出频率和电压，调节示波器,CH1,通道偏转因数、扫描速率、电平等，使示波器显示稳定的波形。观察并画出示波器上的波形。,2,、测量正弦信号电压与周期,调好信号发生器的输出信号，选择示波器,CH1,通道合适的偏转因数、选择合适的扫描速率值，使屏上刻度范围内出现完整波形，将实验数据记录入下表,信号发生器,示波器,频率,（,Hz,）,电压示数,（,V,）,偏转因数,(V/,格,),Y,(,格,),扫描速率,（,s/,格）,X,(,格,),例,:,幅度测量读数,偏转因数：,1V/,格；,测量原理,偏转因数,时基因数,周期测量读数,扫描时因数：,1,ms,；,峰峰值垂直距离：,4.02,格,一个波长的水平距离：,5.10/3,1.70,格,将信号分别输入,CH1,和,CH2,通道，扫描速率旋钮置,X-Y,（逆时针到底），调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图形不超出荧光屏视场，观察李萨如图,3,、测量信号的频率,观察李萨如图形,两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率,f,x,与,f,y,成简单的整数比，合成的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图,测量原理,测量信号频率,调出,=1:1,、,1:2,、,2:3,、,3:4,的李萨如图形，在下表中描下李萨如图形并记下相应,CH2,通道信号的频率,f,y,n,x,2,，,n,y,3,n,x,3,，,n,y,4,n,x,：,n,y,1:1,1:2,2:3,3:4,李萨如图形,n,x,n,y,f,y,(Hz,),f,x,(Hz,),（待测）,4,、观察“拍”现象,两个同方向的谐振动合成时，若其频率,f,1,与,f,2,的差值远小于,f,1,、,f,2,，合成振动的振幅随时间缓慢的呈周期性变化，这种现象称为“拍”,“拍”频：,垂直方式选,ADD,，通道,2,极性选,NORM,，扫描速率调到合适值，调可调标准信号源信号频率，使屏上出现稳定的“拍”波形，观察,“拍”现象。,四、注意事项,测信号电压和周期时，一定要将电压衰减旋纽的微调和扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）。,五、思考题,1,、如果打开示波器电源后，看不到扫描线也看不到光点，可能有那些原因？,2,、当,Y,轴输入端有信号，但屏上只有一条水平线时，是什么原因？应如何调节才能使波形沿,Y,轴展开？,3,、如何用示波器测量两正弦信号的相位差？,(,选做,),