示波器的使用

2022-10-31 08:48:02 字數 3064 閱讀 9805

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.

2μstds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。

1.4 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。

2.5 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。

2.觸發耦合(coupling)方式選擇

觸發訊號到觸發電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發訊號的穩定、可靠。這裡介紹常用的幾種。

ac耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發訊號的交流分量觸發,觸發訊號的直流分量被隔斷。通常在不考慮dc分量時使用這種耦合方式,以形成穩定觸發。

但是如果觸發訊號的頻率小於10hz,會造成觸發困難。

直流耦合(dc)不隔斷觸發訊號的直流分量。當觸發訊號的頻率較低或者觸發訊號的占空比很大時,使用直流耦合較好。

低頻抑制(lfr)觸發時觸發訊號經過高通濾波器加到觸發電路,觸發訊號的低頻成分被抑制;高頻抑制(hfr)觸發時,觸發訊號通過低通濾波器加到觸發電路,觸發訊號的高頻成分被抑制。此外還有用於電視維修的電視同步(tv)觸發。這些觸發耦合方式各有自己的適用範圍,需在使用中去體會。

3.觸發電平(level)和觸發極性(slope)

觸發電平調節又叫同步調節,它使得掃瞄與被測訊號同步。電平調節旋鈕調節觸發訊號的觸發電平。一旦觸發訊號超過由旋鈕設定的觸發電平時,掃瞄即被觸發。

順時針旋轉旋鈕,觸發電平上公升;逆時針旋轉旋鈕,觸發電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時,觸發電平自動保持在觸發訊號的幅度之內,不需要電平調節就能產生乙個穩定的觸發。當訊號波形複雜,用電平旋鈕不能穩定觸發時,用釋抑(hold off)旋鈕調節波形的釋抑時間(掃瞄暫停時間),能使掃瞄與波形穩定同步。

極性開關用來選擇觸發訊號的極性。撥在「+」位置上時,在訊號增加的方向上,當觸發訊號超過觸發電平時就產生觸發。撥在「-」位置上時,在訊號減少的方向上,當觸發訊號超過觸發電平時就產生觸發。

觸發極性和觸發電平共同決定觸發訊號的觸發點。

2.6 掃瞄方式(sweepmode)

掃瞄有自動(auto)、常態(norm)和單次(single)三種掃瞄方式。

自動:當無觸發訊號輸入,或者觸發訊號頻率低於50hz時,掃瞄為自激方式。

常態:當無觸發訊號輸入時,掃瞄處於準備狀態,沒有掃瞄線。觸發訊號到來後,觸發掃瞄。

單次:單次按鈕類似復位開關。單次掃瞄方式下,按單次按鈕時掃瞄電路復位,此時準備好(ready)燈亮。

觸發訊號到來後產生一次掃瞄。單次掃瞄結束後,準備燈滅。單次掃瞄用於觀測非週期訊號或者單次瞬變訊號,往往需要對波形拍照。

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