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,
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
“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15-2
⑩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1 000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2 min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
C. 聚焦调节旋钮
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 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 的幅度 的位置 B. 水平位移旋钮 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? 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( )
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( )
A B C 图实15-3 D
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 增图实15-4
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
( )
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。
⑪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。⑫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,应调图实15-6 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 图实15-5
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. AB 2. 先将扫描范围旋钮置于合适挡位,再调节扫描
微调旋钮. 图实15-7
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. A 5.D 6.C 7.BD 8. AC 9. ⑪Y 输入,地 ⑫6,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
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,
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
“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15-2
⑩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1 000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2 min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
C. 聚焦调节旋钮
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 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 的幅度 的位置 B. 水平位移旋钮 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? 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( )
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( )
A B C 图实15-3 D
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 增图实15-4
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
( )
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。
⑪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。⑫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,应调图实15-6 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 图实15-5
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. AB 2. 先将扫描范围旋钮置于合适挡位,再调节扫描
微调旋钮. 图实15-7
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. A 5.D 6.C 7.BD 8. AC 9. ⑪Y 输入,地 ⑫6,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