1. 基本原理介紹

• 垂直偏轉(zhuǎn)因子（Volts/Div）：模擬示波器的垂直刻度（通常標(biāo)有“Volts/Div”）用于調(diào)整信號的垂直放大倍數(shù)。每一格（Division）代表一定的電壓范圍，例如，如果垂直偏轉(zhuǎn)因子設(shè)置為1V/Div，那么屏幕上每一格代表1伏特的電壓變化。
• 幅度測量：通過調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以觀察到信號在屏幕上的垂直位置變化，從而直觀地理解信號的幅度變化。

2. 信號幅度的直觀顯示

• 觀察信號波形：將信號源連接到模擬示波器的輸入端，學(xué)生可以看到信號的波形在屏幕上顯示出來。通過調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以清晰地看到信號的幅度變化。
• 調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子：通過增加或減少垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以看到信號波形在屏幕上的垂直放大或縮小。例如，如果將垂直偏轉(zhuǎn)因子從1V/Div調(diào)整到0.5V/Div，信號波形會放大一倍，從而更清晰地顯示信號的細(xì)節(jié)。

3. 實(shí)際測量與計(jì)算

• 測量信號幅度：學(xué)生可以使用模擬示波器的垂直刻度來測量信號的幅度。例如，如果信號波形在屏幕上占據(jù)了4個(gè)格（Div），且垂直偏轉(zhuǎn)因子為1V/Div，那么信號的幅度為4伏特。
• 計(jì)算峰-峰電壓（Vpp）：對于周期性信號（如正弦波或方波），學(xué)生可以通過測量信號的峰-峰電壓來理解信號的幅度變化。峰-峰電壓是指信號的最大值和最小值之間的電壓差。
• 計(jì)算有效值（RMS）：對于交流信號，學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何通過測量峰-峰電壓來計(jì)算信號的有效值（RMS）。例如，對于正弦波信號，有效值可以通過公式 $V_{\text{RMS}}=\frac{V_{\text{pp}}}{2\sqrt{2}}$ 計(jì)算得出。

4. 對比不同信號的幅度

• 多信號比較：通過同時(shí)顯示多個(gè)信號（例如，原始信號和經(jīng)過放大或衰減后的信號），學(xué)生可以直觀地比較不同信號的幅度變化。例如，可以將一個(gè)未經(jīng)放大的信號和一個(gè)經(jīng)過放大器放大的信號同時(shí)顯示在屏幕上，通過調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以看到放大后的信號幅度明顯大于原始信號。
• 動(dòng)態(tài)變化觀察：通過觀察信號在不同條件下的幅度變化，學(xué)生可以理解信號幅度的動(dòng)態(tài)特性。例如，通過改變信號源的輸出幅度，學(xué)生可以看到信號波形在屏幕上的實(shí)時(shí)變化。

5. 結(jié)合理論與實(shí)踐

• 理論講解：在實(shí)驗(yàn)之前，教師可以先講解信號幅度的基本概念，包括電壓、峰-峰電壓、有效值等。
• 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過實(shí)際操作模擬示波器，學(xué)生可以驗(yàn)證理論知識，加深對信號幅度變化的理解。例如，在講解信號放大原理后，學(xué)生可以通過模擬示波器觀察放大器對信號幅度的影響。

6. 故障排查與分析

• 信號完整性檢查：通過模擬示波器觀察信號的幅度變化，學(xué)生可以判斷信號是否完整。例如，如果信號的幅度突然減小或消失，可能表明電路存在故障。
• 噪聲分析：通過觀察信號的幅度變化，學(xué)生可以識別信號中的噪聲成分。例如，如果信號的幅度出現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng)，可能表明信號受到了噪聲干擾。

實(shí)例應(yīng)用

• 心電圖信號處理實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以通過模擬示波器觀察心電圖信號的幅度變化，理解心電圖信號的特征。例如，通過調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以看到心電圖信號的P波、QRS波群和T波的幅度變化。
• 放大器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以設(shè)計(jì)一個(gè)放大器電路，通過模擬示波器觀察放大器對輸入信號的放大效果。通過調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因子，學(xué)生可以看到放大后的信號幅度明顯大于輸入信號。