的关系，从而使荧光屏上获得稳定的待测信号波形。
三、实验仪器
双轨迹示波器； 信号发生器；示波器探极
前面板说明
CRT 显示屏 2 INTEN FOCUS
: 轨迹及光点亮度控制钮 : 轨迹聚焦调整钮
: 使水平轨迹与刻度线成平行的调整钮
: 电源主开关﹐压下此钮可接通电源﹐电源指示灯5会发亮﹔再按一次﹐开关凸起时﹐则切断电源。
3 46 TRACE ROTATION POWER
33 FILTER : 滤光镜片﹐可使波形易于观察。
VERTICAL垂直偏向 7 22VOLTS/DIV : 垂直衰减选择钮﹐以此钮选择CH1及CH2的输入信号衰减幅度﹐范围为5mV/DIV?5V/DIV(1 “DIV”为1cm)﹐共10檔。
10 18 AC-GND-DC : 输入信号耦合选择按键组
AC : 垂直输入信号电容耦合，截止直流或极低频信号输入。
GND : 按下此键则隔离信号输入，并将垂直衰减器输入端接地，使之产生一个零电压参考信号。 DC : 垂直输入信号直流耦合，AC与DC信号一齐输入放大器。
CH1(X)输入 : CH1的垂直输入端﹔在X-Y模式中﹐为X轴的信号输入端。
: 灵敏度微调控制﹐至少可调到显示值的1/2.5。在CAL位置时﹐灵敏度即为档位显示值。当此旋钮拉出时(35 MAG 状态) ﹐垂直放大器灵敏度增加5倍。 : CH2的垂直输入端﹔在X-Y模式中﹐为Y轴的信号输入端。 : 轨迹及光点的垂直位置调整钮 : CH1及CH2选择垂直操作模式
CH1 : 设定本示波器以CH1单一频道方式工作。 CH2 : 设定本示波器以CH2单一频道方式工作。
DUAL : 设定本示波器以CH1及CH2双频道方式工作﹐此时并可切换ALT/CHOP模式来显示两轨迹。 ADD : 用以显示CH1及CH2的相加信号﹔当CH2 INV键16为压下状态时﹐即可显示CH1及CH2的相减
信号。
8 9 21 VARIABLE
20 CH2(Y)输入
19?POSITION
11 14 VERT MODE
13 17CH1&CH2 : 调整垂直直流平衡点﹐详细调整部骤请参照4-11 DC BAL的调整。
DC BAL.
12 ALT/CHOP : 当在双轨迹模式下﹐放开此键﹐则CH1&CH2以交替方式显示。(一般使用于较快速之水平扫描文件位) 当在双轨迹模式下﹐按下此键﹐则CH1&CH2以切割方式显示。(一般使用于较慢速之水平扫描文件位)
36
16 CH2 INV : 此键按下时﹐CH2的讯号将会被反向。CH2输入讯号于ADD模式时﹐CH2触发截选讯号( Trigger Signal Pickoff )亦会被反向。
TRIGGER触发 SLOPE
26: 触发斜率选择键
? : 凸起时为正斜率触发﹐当信号正向通过触发准位时进行触发。 ? : 压下时为负斜率触发﹐当信号负向通过触发准位时进行触发。
25 EXT TRIG. IN
: TRIG. IN输入端子﹐可输入外部触发信号。欲用此端子时﹐须先将SOURCE选择器23置于EXT位置。
27 TRIG. ALT
: 触发源交替设定键﹐当VERT MODE选择器14在DUAL或ADD位置﹐且SOURCE选择器23置于CH1或CH2位置时﹐按下此键﹐本仪器即会自动设定CH1与CH2的输入信号以交替方式轮流作为内部触发信号源。
23 SOURCE
: 内部触发源信号及外部EXT TRIG. IN输入信号选择器。
CH1 : 当VERT MODE选择器14在DUAL或ADD位置时﹐以CH1输入端的信号作为内部触发源。 CH2 : 当VERT MODE选择器14在DUAL或ADD位置时﹐以CH2输入端的信号作为内部触发源。 LINE : 将AC电源线频率作为触发信号。
EXT : 将TRIG. IN端子输入的信号作为外部触发信号源。
: 触发模式选择开关 AUTO NORM TV-V TV-H
: 当没有触发信号或触发信号的频率小于25Hz时﹐扫描会自动产生。
: 当没有触发信号时﹐扫描将处于预备状态﹐屏幕上不会显示任何轨迹。本功能主要用于观察?25Hz之信号。
: 用于观测电视讯号之垂直画面讯号。 : 用于观测电视讯号之水平画面讯号。
25 TRIGGER MODE
28 LEVEL
: 触发准位调整钮﹐旋转此钮以同步波形﹐并设定该波形的起始点。将旋钮向 “?”方向旋转﹐触发准位会向上移；将旋钮向 “?” 方向旋转，则触发准位向下移。
水平偏向 29 TIME/DIV
: 扫描时间选择钮﹐扫描范围从0.2μS/DIV到0.5μS/DIV(1 “DIV”为1cm)共20个档位。 X-Y:设定为X-Y模式。
30 SWP. VAR
: 扫描时间的可变控制旋钮﹐若按下SWP. UNCAL键19﹐并旋转此控制钮﹐扫描时间可延长至少为指示数值的2.5倍﹔该键若未压下时﹐则指示数值将被校准。
?10 MAG 32 ?POSITION?
31: 水平放大键﹐按下此键可将扫描放大10倍。 : 轨迹及光点的水平位置调整钮
其它功能 CAL(2Vp-p) : 此端子会输出一个2Vp-p, 1kHz的方波, 用以校正测试棒及检查垂直偏向的灵敏度。 15 GND : 本示波器接地端子
1
实验注意事项
1、双通道示波器使用说明书和函数信号发生器使用说明书在实验桌上，但不得拿走；
37
2、不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。
3、动旋钮和按键时必是有的放矢，不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，电缆与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的配合方式，切忌生拉硬拽。。
4、示波器的标尺刻度盘与荧光屏不在同一平面上，之间有一定距离，读数时要尽量减小视差，即眼睛垂视屏幕。
四、实验步骤
(按instek公司生产的GOS-620型20MHz双轨迹示波器进行叙述)
(1)测量前的调节
接通电源开关，预热。仔细阅读使用说明书的第4页“使用方法”并按照第8页设定示波器各旋钮旋和按钮。
调节INTEN “辉度”使扫描线亮度适中，过亮容易缩短示波器的使用寿命; 调节“聚焦”使扫描线清晰; 调节X轴与Y轴位移使扫描线位置居中。遵照说明书在显示屏调出一个方波。
然后按说明书练习单一通道和双通道的基本操作方法。 (2)对示波器的校正
利用“CAL”(校正)和CH1X的“VOLTS/DIV”(垂直衰减选择钮，即灵敏度选择)及“TIME/DIV”(扫描时间旋钮，即“时基”)对示波器的X轴(时间)和Y轴(电压)方向的测量精确度进行校正。
使显示屏上显示一列方波，测量其电压峰-峰值， 即波顶到波底的垂直距离与Y轴灵敏度旋钮档位的乘积; 再测量其频率，即显示屏上一个周期的宽度与扫描时间的乘积的倒数。与“CAL”上给出的标准校正值2V p-p(电压峰-峰值为2V)、1kHz(频率为1kHz)进行比较。如有误差，应进行调整。但校正后应锁定CH1X的“VAR”(灵敏度微调)，在以后的参数测量过程中不再改变，以免影响测量精确性。
改变“扫描时间”与CH1X的“VOLTS/DIV”的档位，共测量三组数据，并描下一个完整周期的图形。 例如在CH1X的“VOLTS/DIV”档位为0.5V/cm而“TIME/DIV”的档位为0.5ms/cm的条件下，测出一个方波电压的波顶到波底的垂直距离为4cm，一个周期宽度为2cm，则 峰-峰电压=4cm30.5V/cm=2V，而周
－
期为 T=2cm30.5ms/cm=1sm=13103s，于是频率为 f=1/T=1kHz。 (3)测量正弦交流电压
利用CH2Y的“VOLTS/DIV”(垂直衰减选择钮，即灵敏度选择)和“TIME/DIV”测量由Y轴输入的正弦交流电的电压。
把“SOURCE”(触发源选择)和“MODE”(操作模式选择)拨到CH2; 从函数信号发生器的“电压输出”把一个正弦电压信号引入CH2。调出稳定的正弦波形。测量由信号发生器输入到Y轴的正弦电压信号的电压值，调节“VOLTS/DIV”，使图形尽可能占满屏幕，记录Y轴灵敏度档位及峰-峰高度，算出峰-峰值及其有效值。改变低频信号发生器输出电压，共测三个不同数量级的电压信号（如10V、1V、100mV）。
例如，测量某正弦交流电压U时，峰-峰垂直距离为A(cm)，Y轴灵敏度旋在B(V/cm)处，则正弦交流电压的峰-峰值Up-p=AB(V)，有效值U?A?B/(22)（V）。
(4)测量周期信号的周期与频率
利用CH2Y的“VOLTS/DIV”(灵敏度调节旋钮)和“TIME/DIV”测量由Y轴输入的正弦电压的周期和频率。
把“SOURCE”(触发源选择)和“MODE”(操作模式选择)拨到CH2; 把 函数信号发生器的“电压输出”的正弦电压信号引入CH2。
调节信号发生器的频率分别为1k、10k和100kHz，调出稳定的正弦波形，调节“TIME/DIV”至适当档位（使屏幕上出现的完整的n个波形尽可能的占满全屏）。记下相应的“TIME/DIV”档位，并测出n个波的波长，算出其周期和频率。
例如n个周期长度为x(cm)，而“TIME/DIV”档位为p(ms/cm)，则周期T=xp/n(ms)，频率 f=1/T。 (5)观察李萨如图形
当X轴和Y轴分别输入正弦波，若两正弦波的频率比fx / fy为整数比
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fx / fy＝2/1 fx / fy＝3/1
时，这两个波的叠加将是一系列稳定的特殊的封闭曲线图形。该整数比也即是图形Y方向切点数ny和X方向切点数nx之比，即：fx / fy=ny /nx, 如图是相位差为π/2时，fx / fy分别为2/1和3/1的图形。若fy为未知频率，利用该关系，可测出未知频率。
利用SP1641B型函数信号发生器的点频输出(100Hz正弦波)和50欧输出接到示波器的CH1X及CH2Y观察李萨如图形。
从SP1641B型函数信号发生器的点频输出端把一个频率为fx=100Hz的正弦电压信号引入X轴(即CH1X)，从它的50欧输出端把另一个正弦电压信号fy引入Y轴(即CH2Y)。将“TIME/DIV”旋至“X-Y”档位。调节fy的频率分别约为50、100、200Hz，使示波器显示屏上出现稳定的李萨如图形。记下fy的实际值。
在调节频率fy时，因为fx和fy为两个独立信号源，这两个信号频率比的微小变化使图形不够稳定，只要调到变化很慢就可以了。
描下图形的示意图，测出相应的Y方向切点数ny和X方向切点数nx。根据切点数判断（计算）它们是否满足规律fx / fy=ny /nx。
五、数据记录。
1.测量前的调节
2.对示波器的校正（2V，1KHz的信号）（2个通道）
待校通道 灵敏度选择峰-峰垂直距离（cm） VP-P（V） 扫描档位选择n n个周期长度（cm） 周期T（s） 频率fVOLTS/DIV TIME/DIV （kHz） CH1 CH2
3.测量正弦交流电压 待测正弦电压VP-P（V） 灵敏度选择VOLTS/DIV 峰-峰垂直距离（cm） 电压VP-P（V） 交流电压有效值（V） 10.0 1.0 0.100 电压有效值U = VP-P
(22)。
n个周期长度（cm） 扫描档位选择TIME/DIV 周期T（s） 4.测量信号频率与周期 待测频率（kHz） 周期个数n 频率f（kHz） 5.观察李萨如图形
fx=100.0Hz(即函数信号发生器的点频输出) 待测频率fy/Hz 示意图 X方向切点数nx Y方向切点数ny ny/nx fx/ fy 实际值fy（Hz） 50.0 100.0 200.0 六、思考题
1. 测试前为什么要校准？
2．用示波器观察波形时，如荧光屏上什么也看不到，会是那些原因，实验中应怎样调出其波形？
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3．用示波器观察波形时，示波器上的波形移动不稳定，为什么？应调节哪几个旋钮使其稳定？ 4． 测量时，为什么要将波形尽量调到 满屏？n个周期长度尽量满屏？
附录: SP1641B系列函数信号发生器使用说明书
前面板说明
1、频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测频信号的频率。 2、幅度显示窗口：显示函数输出信号的幅度。
3、扫描宽度调节旋钮：调节此电位器可调节
扫频输出的频率范围。在外测频时，逆时 针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经
过低通开关进入测量系统。
4、扫描速率调节旋钮：调节此电位器可以 改变内扫描的时间长短。在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过衰减“20dB”进入测量系统。
5、扫描/计数输入插座：当“扫描/计数键”
（13）功能选择在外扫描状态或外测频功能时，外扫描控制信号或外测频信号由此输入。 6、点频输出端：输出标准正弦波100Hz信号，输出幅度2Vp-p。
7、函数信号输出端：输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20Vp-p（1MΩ负载），10Vp-p（50Ω负载）。 8、函数信号输出幅度调节旋钮：调节范围20dB。
9、函数输出信号直流电平偏移调节旋钮：调节范围：-5V~+5V（50Ω负载），-10V~+10V（1MΩ负载）。
当电位器处在关位置时，则为0电平。
10、输出波形对称性调节旋钮：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在关位置时，则输出对
称信号。
11、函数信号输出幅度衰减开关：“20dB”、“40dB”键均不按下，输出信号不经衰减，直接输出到插座口。
“20dB”、“40dB”键分别按下，则可选择20dB或40dB衰减。“20dB”，“40dB”同时按下时为60dB衰减。 12、函数输出波形选择按钮：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。 13、“扫描/计数”按钮：可选择多种扫描方式和外测频方式。
14、频率微调旋钮：调节此旋钮可微调输出信号频率，调节基数范围为从＜0.1到＞1。 15、倍率选择按钮：每按一次此按钮可递减输出频率的1个频段。 16、倍率选择按钮：每按一次此按钮可递增输出频率的1个频段。
17、整机电源开关：此按键揿下时，机内电源接通，整机工作。此键释放为关掉整机电源。
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