第七章信号波形测量一、填空题1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。
电子枪2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。
扫描3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。
X偏转板4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为_____。
20ms/cm5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。
非实时,重复6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。
正弦信号相位7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。
RC分压(或阻容分压)8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。
第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2)9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。
连续扫描触发扫描10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。
锯齿延迟触发电平二、判断题:1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。
( )错2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。
( )错3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可()错4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。
()对5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。
()对三、选择题:1: 通用示波器可观测( C)。
A:周期信号的频谱; B:瞬变信号的上升沿C:周期信号的频率; D:周期信号的功率2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A ___。
A:实现双踪显示; B:实现双时基扫描C:实现触发扫描; D:实现同步3. 示波管的主要组成部分包括(A)A.电子枪、偏转系统、显示屏; B.磁聚集系统、偏转系统、显示屏;C.控制极、偏转系统、显示屏; D.电聚集系统、偏转系统、显示屏。
4: 当示波器的扫描速度为20 s/cm时,荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号,如果显示信号的4个完整周期,扫描速度应为(A )。
A:80 s/cm ; B:5 s/cm ; C:40 s/cm ;D:小于10 s/cm5: 给示波器Y及X轴偏转板分别加uy=Umsinωt,ux=Umsin(ωt/2),则荧光屏上显示( C)图形。
A:半波; B:正圆; C:横8字; D:竖8字6: 为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形,应保证信号的扫描电压同步,即扫描电压的周期应等于被测信号周期的__C__倍。
A:奇数;B:偶数; C:整数; D:2/37: 用示波器显示两个变量a与b的关系时,a、b分别接在示波器的Y、X通道,显示图形为椭圆,则____。
CA:a与b同相,且幅度相同;B:a与b相差90°,且幅度一定相同;C:a与b相差90°,但其幅度不一定相同,其关系依x、y输入增益而定;D:a与b幅度、相位关系不能确定。
8: 在示波器上表示亮点在荧光屏上偏转1cm时,所加的电压数值的物理量是()BA:偏转灵敏度; B:偏转因数; C:扫描速度;D:频带宽度四、简答题1.用示波器观测正弦波时,荧光屏上得到如图所示波形,试分析示波器哪个部分工作不正常?(1)为扫描锯齿波线性度不好;(2)Y放大器引入失真,出现削顶,产生截止失真;(3)有扫描回线,增辉电路工作不正常。
2. 用双踪示波器观测两个同频率正弦波a ,b ,若扫描速度为20 s/cm ,而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm ,问: ⑴ 两个正弦波的频率是多少?⑵ 若正弦波a 比b 相位超π前1.5cm ,那么两个正弦波相差为多少?用弧度表示。
频率:f =sT μ8011=12.5KHz 相差: Δφ=cm cm 45.1×2π=43π 3. 示波器正常,但开机后荧光屏上看不到亮点,原因可能是?若示波器显示的波形如下图,试根据波形图测量幅度PP V 和周期T ,要求列出计算式和计算过程。
()ms T 667.01.067.6=⨯=------------(1分)4. 已知示波器的灵敏度微调处于“校正”位置,灵敏度开关置于5V/cm ,倍率开关为“×5”。
信号峰峰值5V ,试求屏幕上峰与峰之间的距离。
如果再加上一个10:1的示波器探头,结果又是多少?答:不考虑倍率开关时,y 1=h V P P -=35=1 cm ,由于倍率开关为“×5”,屏幕上波形偏转增大5倍,所以屏幕上峰与峰之间的距离为 cm 。
如果采用探头,对输入有10倍衰减,输入示波器的电压减小10倍,相应屏幕上峰与峰之间的距离减小10倍,即2k y y ='=105=0.5 cm 。
1.原因可能是:(1)x 、y 偏移出界-------------------(2分) (2)辉度太弱---------- --------(2分) 2.波形幅度和周期计算 (1)峰峰值PP VPP V 的格数:5.80----------------------(1分)()mV V PP 2905080.5=⨯=------------(1分)解: div V /置于50mv ,div t /置0.1ms(2)周期T一个周期的格数:67.65.1/10=---(1分)图3 示波器显示的波形5.双踪示波器测量相位差,显示波形如图5所示,测得AB=1 cm ,AC=10 cm ,试求6.示波器观测正弦波时得到如图7.36所示的波形,已知信号连接正确、示波器工作正常,试分析产生的原因,并说明如何调节有关的开关旋钮,才能正常地显示波形。
习题:7-1.通用示波器应包括哪些单元?各有什么功能?7-3如果被测正弦信号的周期为T ,扫描锯齿波的正程时间为T/4,回程时间可以忽略,被测信号加在Y 输入端,扫描信号加在X 输入端,试用作图法说明信号的显示过程。
3. 如果被测正弦信号的周期为T ,扫描锯齿波的正程时间为T/2,回程时间可以忽略,被测信号加在Y 输入端,扫描信号加在X 输入端,试用作图法说明信号的显示过程。
7-6比较触发扫描和连续扫描的特点。
7-7试说明触发电平和触发极性调节的意义。
7-8延迟线的作用是什么?延迟线为什么要在触发信号之后引出?7-9 一示波器荧光屏的水平长度为10 cm ,要求显示10 MHz 的正弦信号两个周期,问示波器的扫描速度应为多少?两个波形的相位差。
τ——时间常数图5u (t )ABu 1u 2Ct(a )(b )(c )(d )(e )(f )图67-10有一正弦信号,使用垂直偏转因数为10mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10:1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07div,问该信号的峰值、有效值各为多少?7-12连续扫描电压的扫描正程是扫描逆程的4倍(不考虑扫描等待时间),要显示出频率为2kHz的正弦波4个周期的波形,请问连续扫描电压的频率是多少?7-14已知扫描电压正程、逆程时间分别为3ms和1ms,且扫描逆程不消隐,试绘出荧光屏上显示出的频率为1kHz正弦波的波形图。
7-15 已知示波器时间因数为 0.1 ms/div,偏转因数为0.2 V/div,探极衰减系数为10∶1,显示波形如图7-15所示,试求被测正弦波的有效值、周期和频率。
B图7-15有一正弦信号,使用垂直偏转因数为10 mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10∶1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07 div,问该信号的峰值、有效值各为多少?7-16已知示波器最小时基因数为0.01 s/div,荧光屏水平方向有效尺寸为10div,如果要观察两个周期的波形,问示波器最高扫描工作频率是多少?(不考虑扫描逆程、扫描等待时间)已知示波器最大时间因数为0.5 s/div,荧光屏水平方向有效尺寸为10 div,如果要观察两个周期的波形,问示波器最低工作频率是多少?(不考虑扫描逆程、扫描等待时间)7-19什么是“交替”显示?什么是“断续”显示?对频率有何要求?双踪显示方式有哪几种?交替显示和断续显示各适用于测试哪种信号?为什么?7-20根据沙育图形法测量相位的原理,试用作图法画出相位差为0o 和180o 时的图形。
并说明图形为什么是一条直线?7-21 示波器测量电压和频率时产生的误差的主要原因是什么?7-22在通用示波器中调节下列开关、旋钮的作用是什么?应在哪个电路单元中调节? (1)辉度;(2)聚焦和辅助聚焦;(3)X 轴移位;(4)触发方式;(5)Y 轴移位;(6)触发电平;(7)触发极性;(8)偏转灵敏度粗调(V/div );(9)偏转灵敏度细调;(10)扫描速度粗调(T/div );(11)扫描速度微调;(12)稳定度。
7-23非实时取样示波器能否观察非周期性重复信号?能否观察单次信号?为什么?7-30已知方波的重复频率为20MHz ,用带宽为f 3dB =30MHz 的示波器观测它,问示波器屏幕上显示的波形是否会有明显的失真?为什么?7-31欲观测一个上升时间t R 约为50ns 的脉冲波形,现有下列4种带宽的示波器,问选用其中哪种示波器最好?为什么?(1)f 3dB =10MHz ,t R ≤40ns (2)f 3dB =30MHz ,t R ≤12ns(3)f 3dB =15MHz ,t R ≤24ns(4)f 3dB =100MHz ,t R ≤3.5ns7-32若数字存储示波器Y 通道的A/D 转换器主要指标为:分辨力8bit ,转换时间100μs,输入电压围0~5V 。
试问:(1)Y 通道能达到的有效存储带宽是多少? (2)信号幅度的测量分辨力是多少?(3) 若要求水平方向的时间测量分辨力优于1%,则水平通道的D/A 转换器应是多少位? 林占江习题5.1 示波器由哪些部分组成?各部分的功能如何? 解:参阅本间相关容 5.2 模拟示波器包括哪些单元电路?它们的作用如何?(a )7-28.若由于示波器增辉电路不良或对回扫的消隐不好,使得扫描正程和回程在荧光屏上的亮度相差不多,画出下图被测信号及扫描电压在荧光屏上合成的波形。
解:参阅本间相关容 5.3 解:沙育图形,是圆形5.4 解:沙育图形(1)椭圆形(2)“8”字形5.5 解:因为被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍,有41的差,图形向左“跑动”。
5.6 解:被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍,波形紊乱。