J2459示波器的使用

J2459示波器的使用(一)目的1．了解示波器面板上各个开关、旋钮的名称和作用；2．初步学会示波器的使用方法。(二)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。(三)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。(四)步骤1．熟悉J2459型示波器板上各旋钮的作用。如图实15-1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。如图中①.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。如图中②和③.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。如图中⑤和④.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，最左边的图实15-1“1”挡不衰减，其余各挡分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减，使图像在竖直方向的幅度依次减为前一挡的十分之一。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按正弦规律变化的交流电压，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。按图实18-2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。图实15-2⑩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。注意事项（1）亮度不要太大，光点不应长期停留在一点上，以免烧坏荧光屏（2）打开电源时，预热1－2分钟（3）输入电压不要太大。以免损害仪器练习题1.本实验中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先将辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1000挡，扫描范围旋钮置于“外x”挡.然后打开电源开关（指示灯亮），过2min后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现（示波器完好）.那么，他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑（）A.竖直位移旋钮B.水平位移旋钮C.聚焦调节旋钮Ｄ.辅助聚焦旋钮2.用示波器观察某电压信号时，发现屏上的图像不稳定.那么，怎样调节才能使图像稳定?3.欲使屏上出现一条竖直亮线，应怎样调节示波器?4．在《练习使用示波器》的实验中，关于竖直位移旋钮“↓↑”和Y增益旋钮的作用，下列说法中正确的是（）A．竖直位移旋钮用来调节图象在竖直方向的位置，Y增益旋钮调节图象在竖直方向的幅度B．竖直位移旋钮用来调节图象在竖直方向的幅度，Y增益旋钮调节图象在竖直方向的位置C．竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图象在竖直方向的位置D．竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图象在竖直方向的幅度5．用示波器观察交流信号时，为了能在荧屏上呈现稳定的波形，必须满足的条件（）A．扫描电压的周期等于信号电压的周期B．扫描电压的周期是信号电压周期奇数倍C．扫描电压的周期是信号电压周期偶数倍D．扫描电压的周期是信号电压周期整数倍6．若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图15-3所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”档，则此时屏上应出现的情形是下图乙中的（）7．某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（10Hz～100Hz）。把衰减调节旋钮置于“”挡，把同步极性选择开关置于“＋”位置，调节扫描微调旋钮，在屏上出现了如图实15-4甲所示的正弦曲线。后来他又进行了两步调节，使图象变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（）A．将衰减调节旋钮换挡并调节标有“↓↑”的竖直位移旋钮B．将衰减调节旋钮换挡并调节Y增益旋钮C．调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮D．将同步极性选择开关置于“－”位置并调节Y增益旋钮8．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图实15-5所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（）A．极板X应带正电B．极板X应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y应带正电9.如图实15-6所示，右图是示波器面板，左上图是一个信号源。⑴若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形的应将信号源的a端与示波器面板上的______接线柱相连，b端_____接线柱相连。⑵若示波器显示的输入波形如左下图所示，要将波形上移，应调节面板上的__________旋钮；要使此波形横向展宽，应调UtOABCD图实15-3图实15-4图实15-5ab图实15-6节__________旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节_________旋钮。10．如图实15-7所示，图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。（1）若要增大显示波形的亮度，应调节___________旋钮。（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节___________旋钮。（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节___________与___________旋钮。参考答案：1.AB2.先将扫描范围旋钮置于合适挡位，再调节扫描微调旋钮.3.在屏上已出现亮线（或亮斑）的前提下，将扫描范围旋钮置于“外x”挡，衰减调节旋钮置于“∞”挡（若在其他挡位，也可从“Y输入”加一变化较快的电压）.4．A5.D6.C7．BD8.AC9.⑴Y输入，地⑵6，X增益，扫描范围和扫描微调。10．(1)辉度调节；（2）聚焦或辅助聚焦；（3）竖直位移旋钮；水平位移图实15-7