目錄實驗一：示波器的一般應用 1
實驗二：示波器的特殊應用 7
實驗三：儲存示波器的使用 8
實驗四：交流訊號的基本測量 10
實驗五：頻率特性測試儀 11
實驗六：失真度測量儀的基本使用（可選） 13
電子測量技術實驗指南
實驗一：示波器的一般應用
一、實驗目的：了解通用電子示波工器工作原理的基礎上，學會正確使用示波器測量各種電引數的方法。
二、實驗儀器：1、函式訊號發生器，sg1646，1臺；2、雙蹤示波器，型號ca8000系列，數量1臺。
三、實驗原理
在時域訊號測量中，電子示波器無疑是最具代表性的典型測量儀器。它可以精確復現作為時間函式的電壓波形（橫軸為時間軸，縱軸為幅度軸），不僅可以觀察相對於時間的連續訊號，也可以觀察某一時刻的瞬間訊號，這是電壓表所做不到的。我們不僅可以從示波器上觀察電壓的波形，也可以讀出電壓訊號的幅度、頻率及相位等引數。
電子示波器是利用隨電訊號的變化而偏轉的電子束不斷轟擊螢光屏而顯示波形的，如果在示波管的x偏轉板（水平偏轉板）上加一隨時間作線性變化的時基訊號，在y偏轉板（垂直偏轉板）加上要觀測的電訊號，示波器的螢光屏上便能顯示出所要觀測的電訊號的時間波形。
若水平偏轉板上無掃瞄訊號，則從螢光屏上什麼也看不見或只能看到一條垂直的直線。因此，只有當x偏轉板加上鋸齒電壓後才有可能將波形展開，看到訊號的時間波形。
一般說來，y偏轉板上所加的待觀測訊號的週期與x偏轉板上所加的掃瞄鋸齒電壓的週期是不相同的，也不一定是整數倍，因而每次掃瞄的起點對待觀測訊號來說將不固定，則顯示波形便會不斷向左或向右移動，波形將一片模糊。這就有乙個同步問題，即怎樣使每次掃瞄都在待觀測訊號不同週期的相同相位點開始。近代電子示波器通常是採用等待觸發掃瞄的工作方式來實現同步的。
只要選擇不同的觸發電平和極性，掃瞄便可穩定在待觀測訊號的某一相應相位點開始，從而使顯示波形穩定、清晰。
在現代電子示波器中，為了便於同時觀測兩個訊號（如比較兩個訊號的相位關係），採用了雙蹤顯示的辦法，即在螢光屏上可以同時有兩條光跡出現，這樣，兩個待測的訊號便可同時顯示在螢光屏上，雙蹤顯示時，有交替、斷續兩種工作方式。交替、斷續工作時，掃瞄電壓均為一種，只是把顯示時間進行了相應的劃分而已。
由於雙蹤顯示時兩個通道都有訊號輸入，因此還可以工作於疊加方式，這時是將兩個訊號逐點相加起來後送到y偏轉板的。這種工作方式可模擬諧波疊加，波形失真等問題。同時，如果改變其中乙個的極性，也可以實現相減的顯示功能。
這相當於兩個函式的相加減。
示波器除了用於觀測訊號的時間波形外，還可將兩個相同或不同的訊號分別加於垂直和水平系統，以觀測兩訊號在平面上正交疊加所組成的圖形，如李沙育圖形。它可用於觀測兩個訊號之間的幅度、相位和頻率關係。
下面介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號很多，功能也不同。數位電路實驗中使用較多的是20mhz或者40mhz的雙蹤示波器。
這些示波器用法大同小異。以下介紹不針對某一型號的示波器，只是從概念上介紹示波器在數位電路實驗中的常用功能。
3.1 螢光屏
螢光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出訊號波形的電壓和時間之間的關係。水平方向指示時間，垂直方向指示電壓。
水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標有0％，10％，90％，100％等標誌，水平方向標有10％，90％標誌，供測直流電平、交流訊號幅度、延遲時間等引數使用。根據被測訊號在螢幕上佔的格數乘以適當的比例常數(v／div，time／div)能得出電壓值與時間值。
3．2 示波管和電源系統
1．電源(power)
示波器主電源開關。當此開關按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。
2．輝度(intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃瞄線的亮度。觀察低頻訊號時可小些，高頻訊號時大些。
一般不應太亮，以保護螢光屏。
3．聚焦(focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小，將掃瞄線聚焦成最清晰狀態。
4．標尺亮度(illuminance)
此旋鈕調節螢光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下，照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中，可適當調亮照明燈。
3．3 垂直偏轉因數和水平偏轉因數
1．垂直偏轉因數選擇(volts／div)和微調
在單位輸入訊號作用下，光點在螢幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對x軸和y軸都適用。靈敏度的倒數稱為偏轉因數。垂直靈敏度的單位是為cm/v，cm／mv或者div／mv，div／v，垂直偏轉因數的單位是v／cm，mv／cm或者v／div，mv／div。
實際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便，有時也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有乙個垂直偏轉因數選擇波段開關。一般按1，2，5方式從 5mv／div到5v／div分為10檔。波段開關指示的值代表螢光屏上垂直方向一格的電壓值。
例如波段開關置於1v／div檔時，如果螢幕上訊號光點移動一格，則代表輸入訊號電壓變化1v。
每個波段開關上往往還有乙個小旋鈕，微調每檔垂直偏轉因數。將它沿順時針方向旋到底，處於「校準」位置，此時垂直偏轉因數值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕，能夠微調垂直偏轉因數。
垂直偏轉因數微調後，會造成與波段開關的指示值不一致，這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴充套件功能，當微調旋鈕被拉出時，垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數縮小若干倍)。例如，如果波段開關指示的偏轉因數是1v/div，採用×5擴充套件狀態時，垂直偏轉因數是0．2v／div。
在做數位電路實驗時，在螢幕上被測訊號的垂直移動距離與+5v訊號的垂直移動距離之比常被用於判斷被測訊號的電壓值。
2．時基選擇(time／div)和微調
時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數選擇和微調類似。時基選擇也通過乙個波段開關實現，按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關的指示值代表光點在水平方向移動乙個格的時間值。
例如在1μs／div檔，光點在屏上移動一格代表時間值1μs。
「微調」旋鈕用於時基校準和微調。沿順時針方向旋到底處於校準位置時，螢幕上顯示的時基值與波段開關所示的標稱值一致。逆時針旋轉旋鈕，則對時基微調。
旋鈕拔出後處於掃瞄擴充套件狀態。通常為×10擴充套件，即水平靈敏度擴大10倍，時基縮小到1／10。例如在2μs/div檔，掃瞄擴充套件狀態下螢光屏上水平一格代表的時間值等於
2μs×(1/10)=0.2μs
tds實驗台上有10mhz、1mhz、500khz、100khz的時鐘訊號，由石英晶體振盪器和分頻器產生，準確度很高，可用來校準示波器的時基。
示波器的標準訊號源cal，專門用於校準示波器的時基和垂直偏轉因數。例如cos5041型示波器標準訊號源提供乙個vp-p=2v,f=1khz的方波訊號。
示波器前面板上的位移(position)旋鈕調節訊號波形在螢光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動訊號波形，旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動訊號波形。
3.4 輸入通道和輸入耦合選擇
1．輸入通道選擇
輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(ch1)、通道2(ch2)、雙通道(dual)。選擇通道1時，示波器僅顯示通道1的訊號。
選擇通道2時，示波器僅顯示通道2的訊號。選擇雙通道時，示波器同時顯示通道1訊號和通道2訊號。測試訊號時，首先要將示波器的地與被測電路的地連線在一起。
根據輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應通道插座上，示波器探頭上的地與被測電路的地連線在一起，示波器探頭接觸被測點。示波器探頭上有一雙位開關。此開關撥到「×1」位置時，被測訊號無衰減送到示波器，從螢光屏上讀出的電壓值是訊號的實際電壓值。
此開關撥到「×10"位置時，被測訊號衰減為1／10，然後送往示波器，從螢光屏上讀出的電壓值乘以10才是訊號的實際電壓值。
2．輸入耦合方式
輸入耦合方式有三種選擇：交流(ac)、地(gnd)、直流(dc)。當選擇「地」時，掃瞄線顯示出「示波器地」在螢光屏上的位置。
直流耦合用於測定訊號直流絕對值和觀測極低頻訊號。交流耦合用於觀測交流和含有直流成分的交流訊號。在數位電路實驗中，一般選擇「直流」方式，以便觀測訊號的絕對電壓值。
3.5 觸發
第一節指出，被測訊號從y軸輸入後，一部分送到示波管的y軸偏轉板上，驅動光點在螢光屏上按比例沿垂直方向移動；另一部分分流到x軸偏轉系統產生觸發脈衝，觸發掃瞄發生器，產生重複的鋸齒波電壓加到示波管的x偏轉板上，使光點沿水平方向移動，兩者合一，光點在螢光屏上描繪出的圖形就是被測訊號圖形。由此可知，正確的觸發方式直接影響到示波器的有效操作。為了在螢光屏上得到穩定的、清晰的訊號波形，掌握基本的觸發功能及其操作方法是十分重要的。
1．觸發源(source)選擇
要使螢幕上顯示穩定的波形，則需將被測訊號本身或者與被測訊號有一定時間關係的觸發訊號加到觸發電路。觸發源選擇確定觸發訊號由何處供給。通常有三種觸發源：
內觸發(int)、電源觸發(line)、外觸發ext)。
內觸發使用被測訊號作為觸發訊號，是經常使用的一種觸發方式。由於觸發訊號本身是被測訊號的一部分，在螢幕上可以顯示出非常穩定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發訊號。
電源觸發使用交流電源頻率訊號作為觸發訊號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的訊號時是有效的。特別在測量音訊電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。
外觸發使用外加訊號作為觸發訊號，外加訊號從外觸發輸入端輸入。外觸發訊號與被測訊號間應具有週期性的關係。由於被測訊號沒有用作觸發訊號，所以何時開始掃瞄與被測訊號無關。
正確選擇觸發訊號對波形顯示的穩定、清晰有很大關係。例如在數位電路的測量中，對乙個簡單的週期訊號而言，選擇內觸發可能好一些，而對於乙個具有複雜週期的訊號，且存在乙個與它有週期關係的訊號時，選用外觸發可能更好。
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