示波器原理及应用

实验二 示波器原理及应用

一、 实验目的

在熟悉通用电子示波器工作原理的基础上,学会正确使用数字存储示波器测量各

种电参数。

二、实验设备

(1)UTG2025A 型函数/任意波形信号发生器 1 台;

(2)UTD2102C 数字存储示波器各 1 台。

三、实验原理

数字存储示波器主要由前置放大器、数据采集与 A/D 转换器、随机存储器

(RAM),垂直 D/A 转换器、垂直输出放大器;触发电路、时钟时基电路,水平

D/A 转换器,水平输出放大器及微处理器(逻辑控制)等组成,基本框图如下所

图 1 数字存储示波器基本框图

示:

数字存储示波器的基本工作原理、关键器件及典型电路见教材《电子测量技

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术》P189-P203 页内容。

四、实验内容及步骤

4.1 测量简单信号

实验内容:利用信号发生器产生未知信号并设置不同参数,如正弦波、方波、脉

冲波等,运用示波器迅速显示和测量信号的参数值,如频率、峰峰值等。

实验步骤:

(1) 迅速显示信号参数

①将探头菜单衰减系数设定为 10×,并将探头上的开关设定为 10×; ②将 CH1 的探头连接到电路被测点; ③按下【AUTO】按钮。

数字存储示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上,可以进一步

调节垂直、水平档位,直至波形的显示符合要求。

(2) 自动测量信号的电压和时间等参数

① 按下【MEASURE】按键,以显示自动测量菜单; ② 按下【F1】,进入测量菜单种类选择; ③ 按下【F3】,选择电压类;

④ 按下【F5】,翻至 2/4 页,再按【F3】选择测量类型:峰峰值; ⑤ 按下【F2】,进入测量菜单种类选择,再按【F4】选择时间类; ⑥ 按下【F2】即可选择测量类型:频率。

此时,峰峰值和频率的测量值分别显示在 F1 和 F2 的位置,如下图所示:

通过信号发生器自行设置一个信号,设定参数并用示波器显示,将具体数值

记录在下表中:

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表 1 正弦波信号设定与测量表

正弦波 设定值 测量值

周期 频率 峰峰值 平均值 有效值 最大值 最小值 中间值

表 2 脉冲波信号设定与测量表

脉冲波 平均值 有效值 最大值 最小值 中间值 占空比 周期 频率 峰峰值 设定值 测量值 正 负

4.2 观察正弦波信号通过电路产生的延时

实验内容:观察输入端信号与输出端信号的延迟。

实验步骤:

(1) 设置探头和数字存储示波器通道的探头衰减系数为 10×,将数字存储示 波器的 CH1 通道与电路信号输入端相连,CH2 通道则与输出端相连;

(2) 按下【AUTO】按键,继续调整水平,垂直档位直至波形显示满足测试要求;

(3) 按【CH1】按键,旋转垂直位置旋钮,调整【CH1】波形的垂直位置; (4) 按【CH2】按键,如前操作,调整【CH2】波形的垂直位置,使通道 1,2 的波形既不重叠在一起,又利于观察;

(5) 按【MEASURE】按键以显示自动测量菜单,按【F1】按键进入测量种类选 择;

(6) 按【F4】按键进入时间类测量参数列表,按两次【F5】按键,进入第三 页,按【F2】按键,选择延迟测量。

(7) 按【F1】按键,选择从【CH1】,再按【F2】按键,选择到【CH2】,然 后按【F5】确定键,此时,可以看到【F1】区域的“CH1-CH2 延迟”下看到延迟 值。

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