示波器的常識

2022-10-01 11:27:01 字數 4517 閱讀 6932

觸發有內觸發、外觸發兩種,由觸發選擇開關來選擇。當該開關置於內的位置時,觸發訊號來自經y軸通道送入的被測訊號。當該開關置於外的位置時,觸發訊號是由外部送入的。

這個訊號應與被測訊號的頻率成整數比的關係。示波器在使用中,多數採用內觸發工作方式。

所謂內觸發也分為兩種情況,並由內觸發選擇開關控制。當開關置於常態的位置時,觸發電路的觸發訊號來自ya,yb通道。此時,兩個通道即可同時穩定地顯示出各自的被測訊號。

當用雙蹤顯示來作時間比較分析時,就應該將內觸發選擇開關置於yb的位置。在這個位置時,觸發電路的觸發訊號只取自yb通道的輸入訊號。此時只有當ua,ub的頻率成整數比時,螢光屏上才能同時穩定地顯示兩個波形。

(1)顯示方式選擇開關用以轉換兩個y軸前置放大器ya與yb 工作狀態的控制件,具有五種不同作用的顯示方式:

「交替」: 當顯示方式開關置於「交替」時,電子開關受掃瞄訊號控制轉換,每次掃瞄都輪流接通ya或yb 訊號。當被測訊號的頻率越高,掃瞄訊號頻率也越高。電

子開關轉換速率也越快,不會有閃爍現象。這種工作狀態適用於觀察兩個工作頻率較高的訊號。

「斷續」:當顯示方式開關置於「斷續」時,電子開關不受掃瞄訊號控制,產生頻率固定為200khz方波訊號,使電子開關快速交替接通ya和yb。由於開關動作頻率高於被測訊號頻率,因此螢幕上顯示的兩個通道訊號波形是斷續的。

當被測訊號頻率較高時,斷續現象十分明顯,甚至無法觀測;當被測訊號頻率較低時,斷續現象被掩蓋。因此,這種工作狀態適合於觀察兩個工作頻率較低的訊號。

「ya」、「yb 」:顯示方式開關置於「ya 」或者「yb 」時,表示示波器處於單通道工作,此時示波器的工作方式相當於單蹤示波器,即只能單獨顯示「ya」或「yb 」通道的訊號波形。

「ya + yb」:顯示方式開關置於「ya + yb 」時,電子開關不工作,ya與yb 兩路訊號均通過放大器和閘電路,示波器將顯示出兩路訊號疊加的波形。

(2)「dc-⊥-ac」 y軸輸入選擇開關,用以選擇被測訊號接至輸入端的耦合方式。置於「dc」是直接耦合,能輸入含有直流分量的交流訊號;置於「ac」位置,實現交流耦合,只能輸入交流分量;置於「⊥」位置時,y軸輸入端接地,這時顯示的時基線一般用來作為測試直流電壓零電平的參考基準線。

)「內觸發、拉yb 」 觸發源選擇開關。在按的位置上(常態) 掃瞄觸發訊號分別取自ya 及yb 通道的輸入訊號,適應於單蹤或雙蹤顯示,但不能夠對雙蹤波形作時間比較。當把開關拉出時,掃瞄的觸發訊號只取自於yb 通道的輸入訊號,因而它適合於雙蹤顯示時對比兩個波形的時間和相位差。

2.y軸外掛程式部分

(1)顯示方式選擇開關用以轉換兩個y軸前置放大器ya與yb 工作狀態的控制件,具有五種不同作用的顯示方式:

「交替」: 當顯示方式開關置於「交替」時,電子開關受掃瞄訊號控制轉換,每次掃瞄都輪流接通ya或yb 訊號。當被測訊號的頻率越高,掃瞄訊號頻率也越高。電

子開關轉換速率也越快,不會有閃爍現象。這種工作狀態適用於觀察兩個工作頻率較高的訊號。

「斷續」:當顯示方式開關置於「斷續」時,電子開關不受掃瞄訊號控制,產生頻率固定為200khz方波訊號,使電子開關快速交替接通ya和yb。由於開關動作頻率高於被測訊號頻率,因此螢幕上顯示的兩個通道訊號波形是斷續的。

當被測訊號頻率較高時,斷續現象十分明顯,甚至無法觀測;當被測訊號頻率較低時,斷續現象被掩蓋。因此,這種工作狀態適合於觀察兩個工作頻率較低的訊號。

「ya」、「yb 」:顯示方式開關置於「ya 」或者「yb 」時,表示示波器處於單通道工作,此時示波器的工作方式相當於單蹤示波器,即只能單獨顯示「ya」或「yb 」通道的訊號波形。

「ya + yb」:顯示方式開關置於「ya + yb 」時,電子開關不工作,ya與yb 兩路訊號均通過放大器和閘電路,示波器將顯示出兩路訊號疊加的波形。

(2)「dc-⊥-ac」 y軸輸入選擇開關,用以選擇被測訊號接至輸入端的耦合方式。置於「dc」是直接耦合,能輸入含有直流分量的交流訊號;置於「ac」位置,實現交流耦合,只能輸入交流分量;置於「⊥」位置時,y軸輸入端接地,這時顯示的時基線一般用來作為測試直流電壓零電平的參考基準線。

(7)「內觸發、拉yb 」 觸發源選擇開關。在按的位置上(常態) 掃瞄觸發訊號分別取自ya 及yb 通道的輸入訊號,適應於單蹤或雙蹤顯示,但不能夠對雙蹤波形作時間比較。當把開關拉出時,掃瞄的觸發訊號只取自於yb 通道的輸入訊號,因而它適合於雙蹤顯示時對比兩個波形的時間和相位差。

(8)y軸輸入插座採用bnc型插座,被測訊號由此直接或經探頭輸入。

3.x軸外掛程式部分

(4)「外觸發、x外接」插座採用bnc型插座。在使用外觸發時,作為連線外觸發訊號的插座。也可以作為x軸放大器外接時訊號輸入插座。

其輸入阻抗約為1mω。外接使用時,輸入訊號的峰值應小於12v。

(5)「觸發電平」旋鈕觸發電平調節電位器旋鈕。用於選擇輸入訊號波形的觸發點。具體地說,就是調節開始掃瞄的時間,決定掃瞄在觸發訊號波形的哪一點上被觸發。

順時針方向旋動時,觸發點趨向訊號波形的正向部分,逆時針方向旋動時,觸發點趨向訊號波形的負向部分。

(6)「穩定性」 觸發穩定性微調旋鈕。用以改變掃瞄電路的工作狀態,一般應處於待觸發狀態。調整方法是將y軸輸入耦合方式選擇(ac-地-dc)開關置於地檔,將v/div開關置於最高靈敏度的檔級,在電平旋鈕調離自激狀態的情況下,用小螺絲刀將穩定度電位器順時針方向旋到底,則掃瞄電路產生自激掃瞄,此時螢幕上出現掃瞄線;然後逆時針方向慢慢旋動,使掃瞄線剛消失。

此時掃瞄電路即處於待觸發狀態。在這種狀態下,用示波器進行測量時,只要調節電平旋鈕,即能在螢幕上獲得穩定的波形,並能隨意調節選擇螢幕上波形的起始點位置。少數示波器,當穩定度電位器逆時針方向旋到底時,螢幕上出現掃瞄線;然後順時針方向慢慢旋動,使螢幕上掃瞄線剛消失,此時掃瞄電路即處於待觸發狀態。

(7)「內、外」 觸發源選擇開關。置於「內」位置時,掃瞄觸發訊號取自y軸通道的被測訊號;置於「外」位置時,觸發訊號取自「外觸發x 外接」輸入端引入的外觸發訊號。

(8)「ac」「ac(h)」「dc」 觸發耦合方式開關。 「dc」檔,是直流藕合狀態,適合於變化緩慢或頻率甚低(如低於100hz)的觸發訊號。「ac」檔,是交流藕合狀態,由於隔斷了觸發中的直流分量,因此觸發效能不受直流分量影響。

「ac(h)」檔,是低頻抑制的交流耦合狀態,在觀察包含低頻分量的高頻復合波時,觸發訊號通過高通濾波器進行耦合,抑制了低頻雜訊和低頻觸發訊號(2mhz以下的低頻分量),免除因誤觸發而造成的波形幌動。

(9)「高頻、常態、自動」 觸發方式開關。用以選擇不同的觸發方式,以適應不同的被測訊號與測試目的。「高頻」檔,頻率甚高時(如高於5mhz),且無足夠的幅度使觸發穩定時,選該檔。

此時掃瞄處於高頻觸發狀態,由示波器自身產生的高頻訊號(200khz訊號),對被測訊號進行同步。不必經常調整電平旋鈕,螢幕上即能顯示穩定的波形,操作方便,有利於觀察高頻訊號波形。「常態」檔,採用來自y軸或外接觸發源的輸入訊號進行觸發掃瞄,是常用的觸發掃瞄方式。

「自動」擋,掃瞄處於自動狀態(與高頻觸發方式相仿),但不必調整電平旋鈕,也能觀察到穩定的波形,操作方便,有利於觀察較低頻率的訊號。

(10)「+、-」 觸發極性開關。在「+」位置時選用觸發訊號的上公升部分,在「-」位置時選用觸發訊號的下降部分對掃瞄電路進行觸發。

四、波形不穩定。

穩定度電位器順時針旋轉過度,致使掃瞄電路處於自激掃瞄狀態(未處於待觸發的臨界狀態)。

觸發耦合方式ac、ac(h)、dc開關未能按照不同觸發訊號頻率正確選擇相應檔級。

選擇高頻觸發狀態時,觸發源選擇開關誤置於外檔(應置於內檔。)

部分示波器掃瞄處於自動檔(連續掃瞄)時,波形不穩定。

十、測不出兩個訊號間的相位差(波形顯示法)

雙蹤示波器誤把內觸發(拉yb)開關置於按(常態)位置應把該開關置於拉yb位置。

雙蹤示波器沒有正確選擇顯示方式開關的交替和斷續檔。

單線示波器觸發選擇開關誤置於內檔。

單線示波器觸發選擇開關雖置於外檔,但兩次外觸發未採用同一訊號。

十二、波形調不到要求的起始時間和部位

穩定度電位器未調整在待觸發的臨界觸發點上。

觸發極性(+、-)與觸發電平(+、-)配合不當。

觸發方式開關誤置於自動檔(應置於常態檔)

(1)交流電壓的測量

將y軸輸入耦合開關置於「ac」位置,顯示出輸入波形的交流成分。如交流訊號的頻率很低時,則應將y軸輸入耦合開關置於「dc」位置。

將被測波形移至示波管螢幕的中心位置,用「v/div」開關將被測波形控制在螢幕有效工作面積的範圍內,按座標刻度片的分度讀取整個波形所佔y軸方向的度數h,則被測電壓的峰-峰值vp-p可等於「v/div」開關指示值與h的乘積。如果使用探頭測量時,應把探頭的衰減量計算在內,即把上述計算數值乘10。

例如示波器的y軸靈敏度開關「v/div」位於0.2檔級,被測波形佔y軸的座標幅度h為5div,則此訊號電壓的峰-峰值為1v。如是經探頭測量,仍指示上述數值,則被測訊號電壓的峰-峰值就為10v。

(2)直流電壓的測量

將y軸輸入耦合開關置於「地」位置,觸發方式開關置「自動」位置,使螢幕顯示一水平掃瞄線,此掃瞄線便為零電平線。

將y軸輸入耦合開關置「dc」位置,加入被測電壓,此時,掃瞄線在y軸方向產生跳變位移h,被測電壓即為「v/div」開關指示值與h的乘積。

直接測量法簡單易行,但誤差較大。產生誤差的因素有讀數誤差、視差和示波器的系統誤差(衰減器、偏轉系統、示波管邊緣效應)等。

2.比較測量法

比較測量法就是用一已知的標準電壓波形與被測電壓波形進行比較求得被測電壓值。

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