模擬示波器的使用簡(jiǎn)介

一、模擬示波器的調整模擬示波器的調整和使用方法基本相同，現以MOS-620/640雙蹤示波器為例介紹如下：

　　1、MOS-620/640雙蹤示波器前面板簡(jiǎn)介MOS-620/640雙蹤示波器的調節旋鈕、開(kāi)關(guān)、按鍵及連接器等都位于前面板上，如圖6.1.27所示，其作用如下：

　?。?）示波管操作部分

　　6——“POWER”：主電源開(kāi)關(guān)及指示燈。按下此開(kāi)關(guān)，其左側的發(fā)光二極管指示燈5亮，表明電源已接通。

　　2——“INTEN”：亮度調節鈕。調節軌跡或光點(diǎn)的亮度。

　　3——“FOCUS”：聚焦調節鈕。調節軌跡或亮光點(diǎn)的聚焦。

　　4——“TRACE ROTATION”：軌跡旋轉。調整水平軌跡與刻度線(xiàn)相平行。33——顯示屏。顯示信號的波形。

　?。?）垂直軸操作部分

　　7、22——“VOLTS/DIV”：垂直衰減鈕。調節垂直偏轉靈敏度，從5mV/div～5V/div，共10個(gè)檔位。

　　8——“CH1X”：通道1被測信號輸入連接器。在X-Y模式下，作為X軸輸入端。20——“CH2Y”：通道2被測信號輸入連接器。在X-Y模式下，作為Y軸輸入端。

　　9、21——“VAR”垂直靈敏度旋鈕：微調靈敏度大于或等于1/2.5標示值。在校正（CAL）位置時(shí)，靈敏度校正為標示值。

　　10、19——“AC-GND-DC”：垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)。選擇被測信號進(jìn)入垂直通道的耦合方式。“AC”：交流耦合；“DC”：直流耦合；“GND”：接地。

　　11、18——“POSITION”：垂直位置調節旋鈕。調節顯示波形在熒光屏上的垂直位置。

　　12——“ALT”/“CHOP”：交替/斷續選擇按鍵，雙蹤顯示時(shí)，放開(kāi)此鍵（ALT），通道1與通道2的信號交替顯示，適用于觀(guān)測頻率較高的信號波形；按下此鍵（CHOP），通道1與通道2的信號同時(shí)斷續顯示，適用于觀(guān)測頻率較低的信號波形。13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調節旋鈕。垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)在GND時(shí)，在5mV與10mV之間反復轉動(dòng)垂直衰減開(kāi)關(guān)，調整“DC BAL”使光跡保持在零水平線(xiàn)上不移動(dòng)。14——“VERTICAL MODE”：垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)。CH1：通道1單獨顯示；CH2：

　　13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調節旋鈕。垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)在GND時(shí)，在5mV與10mV之間反復轉動(dòng)垂直衰減開(kāi)關(guān)，調整“DC BAL”使光跡保持在零水平線(xiàn)上不移動(dòng)。

　　14——“VERTICAL MODE”：垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)。CH1：通道1單獨顯示；CH2：通道2單獨顯示；DUAL：兩個(gè)通道同時(shí)顯示；ADD：顯示通道1與通道2信號的代數或代數差（按下通道2的信號反向鍵“CH2 INV”時(shí)）。

　　17——“CH2 INV”：通道2信號反向按鍵。按下此鍵，通道2及其觸發(fā)信號同時(shí)反向。

　?。?）觸發(fā)操作部分

　　23——“TRIG IN”：外觸發(fā)輸入端子。用于輸入外部觸發(fā)信號。當使用該功能時(shí)，“SOURCE”開(kāi)關(guān)應設置在EXT位置。

　　24——“SOURCE”：觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)。“CH1”：當垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)14設定在DUAL或ADD時(shí)，選擇通道1作為內部觸發(fā)信號源；“CH2”：當垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)14設定在DUAL或ADD時(shí)，選擇通道2作為內部觸發(fā)信號源；“LINE”：選擇交流電源作為觸發(fā)信號源；“EXT”：選擇“TRIG IN”端子輸入的外部信號作為觸發(fā)信號源。

　　25——“TRIGGER MODE”：觸發(fā)方式選擇開(kāi)關(guān)。“AUTO”（自動(dòng)）：當沒(méi)有觸發(fā)信號輸入時(shí)，掃描處在自由模式下；“NORM”（常態(tài)）：當沒(méi)有觸發(fā)信號輸入時(shí)，蹤跡處在待命狀態(tài)并不顯示；“TV-V”（電視場(chǎng)）：當想要觀(guān)察一場(chǎng)的電視信號時(shí)；“TV-H”（電視行）：當想要觀(guān)察一行的電視信號時(shí)。

　　26——“SLOPE”：觸發(fā)極性選擇按鍵。釋放為“+”，上升沿觸發(fā)；按下為“-”，下降沿觸發(fā)。

　　27——“LEVEL”：觸發(fā)電平調節旋鈕。顯示一個(gè)同步的穩定波形，并設定一個(gè)波形的起始點(diǎn)。向“+”旋轉觸發(fā)電平向上移，向“-”旋轉觸發(fā)電平向下移。

　　28——“TRIG ALT”：當垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)14設定在DUAL或ADD，且觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)24選CH1或CH2時(shí)，按下此鍵，示波器會(huì )交替選擇CH1和CH2作為內部觸發(fā)信號源。

　?。?）水平軸操作部分

　　29——“TIME/DIV”：水平掃描速度旋鈕。掃描速度從0.2μs/div到0.5s/div共20檔。當設置到X-Y位置時(shí)，示波器可工作在X-Y方式。

　　30——“SWP VAR”：水平掃描微調旋鈕。微調水平掃描時(shí)間，使掃描時(shí)間被校正到于面板上“TIME/DIV”指示值一致。順時(shí)針轉到底為校正（CAL）位置。

　　31——“×10 MAG”：掃描擴展開(kāi)關(guān)。按下時(shí)掃描速度擴展10倍。

　　32——“POSITION”：水平位置調節鈕。調節顯示波形在熒光屏上的水平位置。

　?。?）其它操作部分

　　1——“CAL”：示波器校正信號輸出端。提供幅度為2Vpp，頻率為1kHz的方波信號，用于校正10∶1探頭的補償電容器和檢測示波器垂直與水平偏轉因數等。

　　16——“GND”：示波器機箱的接地端子。

　　2、雙蹤示波器的正確調整與操作

　　示波器的正確調整和操作對于提高測量精度和延長(cháng)儀器的使用壽命十分重要。

　?。?）聚焦和輝度的調整調整聚焦旋鈕使掃描線(xiàn)盡可能細，以提高測量精度。掃描線(xiàn)亮度（輝度）應適當，過(guò)亮不僅會(huì )降低示波器的使用壽命，而且也會(huì )影響聚焦特性。

　?。?）正確選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式觸發(fā)源的選擇：如果觀(guān)測的是單通道信號，就應選擇該通道信號作為觸發(fā)源；如果同時(shí)觀(guān)測兩個(gè)時(shí)間相關(guān)的信號，則應選擇信號周期長(cháng)的通道作為觸發(fā)源。

　　觸發(fā)方式的選擇：首次觀(guān)測被測信號時(shí)，觸發(fā)方式應設置于“AUTO”，待觀(guān)測到穩定信號后，調好其它設置，最后將觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“NORM”，以提高觸發(fā)的靈敏度。當觀(guān)測直流信號或小信號時(shí)，必須采用“AUTO”觸發(fā)方式。

　?。?）正確選擇輸入耦合方式

　　根據被觀(guān)測信號的性質(zhì)來(lái)選擇正確的輸入耦合方式。一般情況下，被觀(guān)測的信號為直流或脈沖信號時(shí)，應選擇“DC”耦合方式；被觀(guān)測的信號為交流時(shí)，應選擇“AC”耦合方式。

　?。?）合理調整掃描速度調節掃描速度旋鈕，可以改變熒光屏上顯示波形的個(gè)數。提高掃描速度，顯示的波形少；降低掃描速度，顯示的波形多。顯示的波形不應過(guò)多，以保證時(shí)間測量的精度。

　?。?）波形位置和幾何尺寸的調整觀(guān)測信號時(shí)，波形應盡可能處于熒光屏的中心位置，以獲得較好的測量線(xiàn)性。正確調整垂直衰減旋鈕，盡可能使波形幅度占一半以上，以提高電壓測量的精度。

　?。?）合理操作雙通道將垂直工作方式開(kāi)關(guān)設置到“DUAL”，兩個(gè)通道的波形可以同時(shí)顯示。為了觀(guān)察到穩定的波形，可以通過(guò)“ALT/CHOP”（交替/斷續）開(kāi)關(guān)控制波形的顯示。按下“ALT/CHOP”開(kāi)關(guān)（置于CHOP），兩個(gè)通道的信號斷續的顯示在熒光屏上，此設定適用于觀(guān)測頻率較高的信號；釋放“ALT/CHOP”開(kāi)關(guān)（置于A(yíng)LT），兩個(gè)通道的信號交替的顯示在熒光屏上，此設定適用于觀(guān)測頻率較低的信號。在雙通道顯示時(shí)，還必須正確選擇觸發(fā)源。當CH1、CH2信號同步時(shí)，選擇任意通道作為觸發(fā)源，兩個(gè)波形都能穩定顯示，當CH1、CH2信號在時(shí)間上不相關(guān)時(shí)，應按下“TRIG.ALT”（觸發(fā)交替）開(kāi)關(guān)，此時(shí)每一個(gè)掃描周期，觸發(fā)信號交替一次，因而兩個(gè)通道的波形都會(huì )穩定顯示。

　　值得注意的是：雙通道顯示時(shí)，不能同時(shí)按下“CHOP”和“TRIG ALT”開(kāi)關(guān)，因為“CHOP”信號成為觸發(fā)信號而不能同步顯示。利用雙通道進(jìn)行相位和時(shí)間對比測量時(shí)，兩個(gè)通道必須采用同一同步信號觸發(fā)。

　?。?）觸發(fā)電平調整

　　調整觸發(fā)電平旋鈕可以改變掃描電路預置的閥門(mén)電平。向“+”方向旋轉時(shí)，閥門(mén)電平向正方向移動(dòng)；向“-”方向旋轉時(shí)，閥門(mén)電平向負方向移動(dòng)；處在中間位置時(shí)，閥門(mén)電平設定在信號的平均值上。觸發(fā)電平過(guò)正或過(guò)負，均不會(huì )產(chǎn)生掃描信號。因此，觸發(fā)電平旋鈕通常應保持在中間位置。

　　二、模擬示波器測量實(shí)例

　　1、測量直流電壓

　?。?）將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置，觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“AUTO”。

　?。?）將垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“GND”，此時(shí)掃描線(xiàn)的垂直位置即為零電壓基準線(xiàn)，即時(shí)間基線(xiàn)。調節垂直位移旋鈕使掃描線(xiàn)落于某一合適的水平刻度線(xiàn)。

　?。?）將被測信號接到示波器的輸入端，并將垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“DC”。調節垂直衰減旋鈕使掃描線(xiàn)有合適的偏移量。

　?。?）確定被測電壓值。掃描線(xiàn)在Y軸的偏移量與垂直衰減旋鈕對應檔位電壓的乘積即為被測電壓值。

　?。?）根據掃描線(xiàn)的偏移方向確定直流電壓的極性。掃描線(xiàn)向零電壓基準線(xiàn)上方移動(dòng)時(shí)，直流電壓為正極性，反之為負極性。

　?。?）將被測信號接入示波器CH1輸入端，直流信號將會(huì )產(chǎn)生偏移，然后調節觸發(fā)“電平”，使波形穩定，如圖6.1.28。

　　圖6.1.28測量直流電壓 圖6.1.29 測量交流電壓

　　如果Volts/div為50mV/div擋，示波器讀數為4div（格），則計算方法為：50mV/div×4div=200mVP—P當然如果探頭為10：1，實(shí)際信號的值就是×10為2VP—P。

　　2、測量交流電壓

　?。?）將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置，觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“AUTO”。

　?。?）將垂直系統輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“GND”，調節垂直位移旋鈕使掃描線(xiàn)落在水平中心線(xiàn)上。

　?。?）輸入被測信號，并將輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“AC”。調節垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕使顯示波形的幅度和個(gè)數合適。選擇合適的觸發(fā)源、觸發(fā)方式和觸發(fā)電平等使波形穩定顯示。

　?。?）確定被測電壓的峰-峰值。波形在Y軸方向最高與最低點(diǎn)之間的垂直距離（偏移量）與垂直衰減旋鈕對應檔位電壓的乘積即為被測電壓的峰-峰值，如圖6.1.29所示。

　　如果輸入端Volts/div為1V/div擋，示波器讀數為5div（格），則計算方法為1 V/div×5 div=5VP—P，當然如果探頭為10:1，實(shí)際值為50 VP—P。

　　3、測量周期

　?。?）將水平掃描微調旋鈕置于校正位置，并使時(shí)間基線(xiàn)落在水平中心刻度線(xiàn)上。

　?。?）輸入被測信號。調節垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕等，使熒光屏上穩定顯示1～2波形。

　?。?）選擇被測波形一個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)，并將始點(diǎn)移動(dòng)到某一垂直刻度線(xiàn)上以便讀數。

　?。?）確定被測信號的周期。信號波形一個(gè)周期在X軸方向始點(diǎn)與終點(diǎn)之間的水平距離與水平掃描速度旋鈕對應檔位的時(shí)間之積即為被測信號的周期。用示波器測量信號周期時(shí)，可以測量信號1個(gè)周期的時(shí)間，也可以測量n個(gè)周期的時(shí)間，再除以周期個(gè)數n。后一種方法產(chǎn)生的誤差會(huì )小一些。

　　測量周期如圖6.1.30所示，如果一個(gè)周期在屏幕上為2 div（格），掃描時(shí)間為1ms/div，則周期為：1ms/div×2 div=2.0ms

　　3、測量頻率由于信號的頻率與周期為倒數關(guān)系，即f=1/T。因此，可以先測信號的周期，再求倒數即可得到信號的頻率。由圖6.1.30所示可得，周期T =2.0ms，則頻率為1/2 Hz=500Hz，如果運用×10擴展，那么Time/div則為指示值的1/10。

　　4、測量相位差

　?。?）將水平掃描微調旋鈕、垂直靈敏度旋鈕置于校正位置。

　?。?）將垂直系統工作模式開(kāi)關(guān)置于“DUAL”，并使兩個(gè)通道的時(shí)間基線(xiàn)均落在水平中心刻度線(xiàn)上。

　?。?）輸入兩路頻率相同而相位不同的交流信號至CH1和CH2，將垂直輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“AC”。

　?。?）調節相關(guān)旋鈕，使熒光屏上穩定顯示出兩個(gè)大小適中的波形。

　?。?）確定兩個(gè)被測信號的相位差。如圖6.1.31所示，測出信號波形一個(gè)周期在X軸方向所占的格數m（5格），再測出兩波形上對應點(diǎn)（如過(guò)零點(diǎn)）之間的水平格數n（1.6格），則u1超前u2的相位差角

　　是115.2°。

　　頻率和相位差角的測量還可以采用Lissajous圖形法，此處不再贅述。