用示波器測(cè)量時(shí)間

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名：葉洪波 學(xué)號(hào)：PB05000622用示波器測(cè)量時(shí)間實(shí)驗(yàn)原理1、 示波器的基本結(jié)構(gòu)（略）2、 示波器顯示波形的原理掃描電壓的周期Tx（或頻率）與被測(cè)信號(hào)的周期Ty（或）必須滿(mǎn)足 ，=n，n=1,2,3、 用x軸時(shí)基測(cè)時(shí)間參數(shù)一個(gè)周期的時(shí)間=時(shí)基*一個(gè)周期的波形厘米數(shù)4、 李薩如圖形測(cè)信號(hào)的頻率（1）、頻率相同而振幅和相位不同時(shí)，兩正交正弦電壓的合成圖形為橢圓。（2）、兩正交正弦電壓的相位差一定，頻率比為一個(gè)有理數(shù)時(shí)，合成的圓形是一條穩(wěn)定的閉合曲線。 頻率比與圖形的切點(diǎn)數(shù)之間有如下關(guān)系：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 x軸的時(shí)基測(cè)信號(hào)的時(shí)間參數(shù)（1） 測(cè)量示波器自備方波輸出信號(hào)的周期（時(shí)基分別為0.

2、1ms/cm，0.2ms/cm，0.5ms/cm）。哪種時(shí)基測(cè)出的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確？為什么？熒光屏上的最小刻度為0.2cm。測(cè)量厘米數(shù)時(shí)基分別為0.1ms/cm、 0.2ms/cm、 0.5ms/cm時(shí)，時(shí)間的最大誤差分別為0.02ms、0.04ms、0.10ms。因此應(yīng)選擇時(shí)基為0.1ms/cm，這樣結(jié)果的誤差較小，置信度較大。（2） 選擇信號(hào)發(fā)生器的對(duì)稱(chēng)方波接y輸入（幅度和y軸量程任選），信號(hào)頻率為200Hz2kHz（每隔200Hz測(cè)量一次），選擇示波器合適的時(shí)基，測(cè)量對(duì)應(yīng)頻率的厘米數(shù)、周期和頻率（注明x軸的時(shí)基）。以信號(hào)發(fā)生器的頻率為x軸，示波器測(cè)量的頻率為y軸，作y-x曲線，求出斜率并討論。

3、對(duì)稱(chēng)方波信號(hào)發(fā)生器的頻率(Hz)厘米數(shù)(cm)x軸時(shí)基(ms/cm)測(cè)量周期數(shù)周期（ms）測(cè)得的頻率(Hz)2005.10.50.5 5.100 196.078 4007.60.51.5 2.533 394.737 6008.60.21.0 1.720 581.395 8009.80.21.5 1.307 765.306 10008.80.21.5 1.173 852.273 12008.60.22.0 0.860 1162.791 14009.30.22.5 0.744 1344.086 16009.60.23.0 0.640 1562.500 18008.60.51.5 2.867 348

4、.837 20009.10.23.5 0.520 1923.077 信號(hào)發(fā)生器的頻率為1800Hz時(shí)的數(shù)據(jù)有很大的偏差,為測(cè)量時(shí)的錯(cuò)誤導(dǎo)致,因此舍去。以信號(hào)發(fā)生器的頻率為X軸，測(cè)得的頻率為Y軸，作散點(diǎn)圖并作線性擬合如下。斜率為0.9640，理論上斜率應(yīng)為1.0000。因此絕對(duì)誤差為1.0000-0.9640=0.0360，相對(duì)誤差為0.0360/1.0000=3.60%Y = A + B * XParameterValueErrorA-9.5912129.3321B0.963970.02523RSDNP0.9976141.889229<0.0001（3） 選擇信號(hào)發(fā)生器的非對(duì)稱(chēng)方波接y軸

5、，頻率分別為200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、5kHz、10kHz、20kHz，測(cè)量各頻率時(shí)的周期和正波的寬度（或占空比），用內(nèi)容（2）的方法作曲線。非對(duì)稱(chēng)方波信號(hào)發(fā)生器的頻率(Hz)厘米數(shù)(cm)正波厘米數(shù)(cm)占空比x軸時(shí)基(ms/cm)測(cè)量周期數(shù)周期（ms）測(cè)得的頻率(Hz)2005.0 1.50.300 11.0 5.000 200.000 5008.1 2.40.296 0.52.0 2.025 493.827 10005.2 1.60.308 0.21.0 1.040 961.538 20008.7 2.40.276 0.23.0 0.580 1724.138 5000

6、8.2 2.60.317 0.052.0 0.205 4878.049 100008.2 2.80.341 0.054.0 0.103 9756.098 200007.6 2.40.316 0.023.0 0.051 19736.842 以信號(hào)發(fā)生器的頻率為X軸，測(cè)得的頻率為Y軸，作散點(diǎn)圖并作線性擬合如下。斜率為0.9884，理論上斜率為1.0000。因此絕對(duì)誤差為1.0000-0.9884=0.0116，相對(duì)誤差為0.0116/1.0000=1.16%Y = A + B * XParameterValueErrorA-71.7518849.02749B0.988440.00563RSDNP0

7、.99992100.185557<0.0001（4） 選擇信號(hào)發(fā)生器的輸出為三角波，頻率為500Hz、1kHz、1.5kHz、測(cè)量各個(gè)頻率時(shí)的上升時(shí)間、下降時(shí)間及周期。三角波信號(hào)發(fā)生器的頻率(Hz)上升厘米數(shù)(cm)下降厘米數(shù)(cm)x軸時(shí)基(ms/cm)上升時(shí)間(ms)下降時(shí)間(ms)總時(shí)間(ms)測(cè)量周期數(shù)一個(gè)周期中的上升時(shí)間（ms）一個(gè)周期中的下降時(shí)間（ms）周期(ms)測(cè)得的頻率(Hz)5003.60.50.500 1.800 0.250 2.050 1.0 1.800 0.250 2.050 487.805 10004.60.50.200 0.920 0.100 1.020 1

8、.0 0.920 0.100 1.020 980.392 15006.051.350.100 0.605 0.135 0.740 1.0 0.605 0.135 0.740 1351.351 2、觀察李薩如圖形并測(cè)頻率用兩臺(tái)信號(hào)發(fā)生器（一臺(tái)為本組專(zhuān)用，一臺(tái)為公用）分別接y軸和x軸（x軸選擇外輸入），取 時(shí)，測(cè)出對(duì)應(yīng)的，畫(huà)有關(guān)圖形并求公用信號(hào)發(fā)生器的頻率。注意：觀察李薩如圖形時(shí)，通過(guò)本組信號(hào)發(fā)生器的頻率微調(diào)旋鈕，使李薩如圖形盡可能穩(wěn)定時(shí)，再讀y軸和x軸的切點(diǎn)數(shù)。Y軸輸入頻率(Hz)5001000250750 665666李薩如圖形Y軸切點(diǎn)數(shù)1 2 4 4 6 X軸切點(diǎn)數(shù)1 4 2 6 8 1212X軸輸入即公用信號(hào)發(fā)生器的頻率為500Hz。思考題1、 示波器測(cè)頻率有何優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：直觀，簡(jiǎn)便缺點(diǎn)：（1）測(cè)量的誤差較大，包括測(cè)量者的調(diào)節(jié)的誤差和讀數(shù)的誤差等。（2）輸出的圖形不穩(wěn)定。2、 在本實(shí)驗(yàn)中，觀察李薩如圖形時(shí)，為什么得不到穩(wěn)定的圖形？可能的原因有：（1）兩臺(tái)信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率都有可能不穩(wěn)定。 （2）手動(dòng)調(diào)節(jié)的精度達(dá)不到輸出的頻率的精度，因而不能完全相