文档介绍：阴极射线示波器
教学手段:讲授演示
实验目的:
1、了解示波器基本结构,熟悉示波器的调节和使用
2、学习用示波器观察电压波形和李萨如图形
实验仪器:示波器函数信号发生器
实验原理:
示波器动态显示物理量随时间变化的基本思路是将这些变化量转换成随时间变化的电压,加在电极板上,极板间形成相应的变化电场,使进入该变化电场的电子运动情况相应地随时间变化,最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来
·示波管
组成结构:电子枪(灯丝F、阴极K、栅极G以及一组阳极A)、X和Y偏转板、荧光屏
原理:灯丝发出电子束,经过阴极K加速以实现聚焦,然后再由栅极G调节通过的电子数以实现辉度调节,最后,电子束经过X、Y两偏转板,当偏转板上加有变化电压时,电子束经过偏转板时的偏距也相应地随时间变化,则在荧光屏上就能呈现出各种电子到达屏上的点组成的曲线。
·显示波形图的机理
当在Y偏转板上加以随时间变化的正弦信号电压时,即,在荧光屏上只能看到一条直线,若在X偏转板上加上一与时间成正比的锯齿信号电压,才能在荧光屏上显示出正弦信号的变化曲线。因此也把所加的锯齿电压称为扫描电压
t
A
B
C
D
Ax
Bx
Cx
Dx
Ay
By
Cy
Dy
t
Y
X
如果扫描电压的周期Tx是正弦电压周期Ty的n倍,则在荧光屏上会出现n个完整的正弦波,即
或者表示为,和分别为加在扫描电压和正弦电压上的频率
因此,示波管显示稳定波形的条件是:Y偏转板上必须加上足够大的待测信号电压;X偏转板上必须加上锯齿波电压;锯齿波电压周期应保持为待测信号周期的整数倍。
·观察李萨如图形
当在X、Y偏转板上都加上正弦信号电压时,且两者的频率比是简单整数,则在荧光屏上会出现两个互相垂直的简谐振动合成的结果——李萨如图形,且满足如下关系:
分别为李萨如图形与假想水平线及假想竖直线的切