示波器的使用實(shí)驗報告(精選5篇)
在當下這個(gè)社會(huì )中,報告有著(zhù)舉足輕重的地位,我們在寫(xiě)報告的時(shí)候要注意邏輯的合理性。那么報告應該怎么寫(xiě)才合適呢?下面是小編整理的示波器的使用實(shí)驗報告(精選5篇),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
示波器的使用實(shí)驗報告 篇1
一、實(shí)驗目的及要求:
。1)了解示波器的基本工作原理。
。2)學(xué)習示波器、函數信號發(fā)生器的使用方法。
。3)學(xué)習用示波器觀(guān)察信號波形和利用示波器測量信號頻率的方法。
二、 實(shí)驗原理:
1) 示波器的基本組成部分:示波管、豎直放大器、水平放大器、掃描發(fā)生器、觸發(fā)同步和直流電源等。
2) 示波管左端為一電子槍?zhuān)娮訕尲訜岷蟀l(fā)出一束電子,電子經(jīng)電場(chǎng)加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點(diǎn)。亮點(diǎn)在偏轉板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內,亮點(diǎn)的位移與偏轉板上所加電壓成正比。
3) 示波器顯示波形的原理:如果在X軸偏轉板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線(xiàn),如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓,而X軸偏轉板不加任何電壓,則電子束的亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正弦式振蕩,在橫方向不動(dòng)。我們看到的將是一條垂直的亮線(xiàn),如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓,又在X軸偏轉板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移,兩個(gè)方向的位移合成就描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個(gè)正弦圖形將穩定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線(xiàn)將和第一次的曲線(xiàn)位置稍微錯開(kāi),在熒光屏上將看到不穩定的'圖形或不斷地移動(dòng)的圖形,甚至很復雜的圖形。要使顯示的波形穩定,掃描必須是線(xiàn)性的,即必須加鋸齒波;Y軸偏轉板電壓頻率與X軸偏轉板電壓頻率的比值必須是整數。示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調,但光靠人工調節還是不夠準確,所以在示波器內部加裝了自動(dòng)頻率跟蹤的裝置,稱(chēng)為“同步”。在人工調節接近滿(mǎn)足式頻率整數倍時(shí)條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準確等于待測電壓周期的整數倍,從而獲得穩定的波形。
4) 李薩如圖形的基本原理:如果同時(shí)從示波器的x軸和y軸輸入頻率相同或成簡(jiǎn)單整數比的兩 個(gè)正弦電壓,則屏幕上將呈現出特殊形狀的、穩定的光點(diǎn)軌跡,這種軌跡圖稱(chēng)為李薩如圖形。李薩如圖形的形成規律為:如果沿x,y分別作一條直線(xiàn),水平方向的直線(xiàn)做多可得的交點(diǎn)數為N(x),豎直方向最多可得的交點(diǎn)數為N(y),則x和y方向輸入的兩正弦波的頻率之比為 f(x):f(y)=N(y):N(x)。
三、 實(shí)驗儀器:
示波器、函數信號發(fā)生器。
四、 實(shí)驗操作的主要步驟:
(一) 示波器的使用與調節
1) 將各控制旋鈕置于相關(guān)位置。
2) 接通電源,按下面板左下角的“POWER”鈕,指示燈亮,稍待片刻,儀器進(jìn)入正常工作狀 態(tài)。
3) 經(jīng)示波管燈絲預熱后,屏上出現綠色亮點(diǎn),調節INTEN、FOCUS、POSITION,使亮點(diǎn)清晰。
4) 將TIME/DIV逐漸旋到2ms或5ms,觀(guān)察光點(diǎn)由慢變快移動(dòng),直至屏上顯示一條穩定的水 平掃描線(xiàn),按(3)使線(xiàn)清晰。
(二) 實(shí)驗內容:
1) 觀(guān)察正弦波波長(cháng):
a)將AC GND DC轉換開(kāi)關(guān)置于A(yíng)C
b)講面板右上角的SOURCE置于CH2
c)將函數信號發(fā)生器的50Hz信號源直接輸入CH2-Y輸入端(紅插頭應接函數發(fā)生器輸出的紅接線(xiàn)柱)
d)屏上顯示出正弦波(調V/DIV調節大小,TIME/DIV掃描開(kāi)關(guān)使之出現正弦波,IEVEL使波形穩定)
e)改變掃描電壓的頻率(TIME/DIV)觀(guān)察正弦波得變化,使屏上出現多個(gè)完整的波形圖。
2) 觀(guān)察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號頻率。
利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理
通過(guò)觀(guān)察熒光屏上利薩如圖形進(jìn)行頻率對比的方法稱(chēng)之為利薩如圖形法。此法于1855年由利薩如所證明。將被測正弦信號fx加到y偏轉板,將參考正弦信號fx加到x偏轉板,當兩者的頻率之比f(wàn)y/fx是整數時(shí),在熒光屏上將出現利薩如圖。
不同頻率比的利薩如圖形。判斷兩個(gè)電壓信號頻率比的條件是屏上出現了利薩如圖形穩定不動(dòng),方法是對穩定不動(dòng)的圖形分別做水平直線(xiàn)和豎直直線(xiàn)與圖形相切,設水平線(xiàn)上的切點(diǎn)數最多為Nx,豎直線(xiàn)上的切點(diǎn)數最多為Ny,則
fy/fx=Nx/Ny
圖1 李薩如圖與信號頻率的關(guān)系
圖2 fx/fy=1:1時(shí)李薩如圖與信號相位差的關(guān)系
五、數據記錄及處理:
用李薩如圖測量正弦信號頻率
六、實(shí)驗注意事項 :
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
2.測信號電壓時(shí),一定要將電壓衰減旋紐的微調順時(shí)針旋足(校正位置);測信號周期時(shí),一定要將掃描速率旋紐的微調順時(shí)針旋足(校正位置);
3.不要頻繁開(kāi)關(guān)機,示波器上光點(diǎn)的亮度不可調得太強,也不能讓亮點(diǎn)長(cháng)時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上,如果暫時(shí)不用,把輝度降到最低即可。
4.轉動(dòng)旋鈕和按鍵時(shí)必須有的放矢,不要將開(kāi)關(guān)和旋鈕強行旋轉、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類(lèi)似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。
七、趣味物理實(shí)驗心得:
一個(gè)學(xué)期就要過(guò)去了,在本學(xué)期里,老師又教了很多實(shí)驗,我做了許多類(lèi)型的實(shí)驗,讓我受益菲淺,我又學(xué)會(huì )了很多東西,其中很多知識在平時(shí)的學(xué)習中都是無(wú)法學(xué)習到的,其中很多實(shí)驗都開(kāi)闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時(shí)課堂上得不到的知識。
通過(guò)高中以及大學(xué)兩個(gè)學(xué)期的物理實(shí)驗,我發(fā)現實(shí)驗是物理學(xué)的基礎,我們學(xué)到的許多理論都來(lái)源于實(shí)驗,也學(xué)到了許多物理課上沒(méi)有教到的理論。很多實(shí)驗都是需要花費許多心思去學(xué)習的,也是非常復雜的。經(jīng)過(guò)這一年的大學(xué)物理實(shí)驗課的學(xué)習,讓我收獲多多。想要做好物理實(shí)驗容不得半點(diǎn)馬虎,她培養了我們耐心、信心和恒心。當然,我也發(fā)現了我存在的很多不足。我的動(dòng)手能力還不夠強,當有些實(shí)驗需要比較強的動(dòng)手能力的時(shí)侯我還不能從容應對,實(shí)驗就是為了讓你動(dòng)手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西,F在,大學(xué)生的動(dòng)手能力越來(lái)越被人們重視,大學(xué)物理實(shí)驗正好為我們提供了這一平臺讓我們去鍛煉自己的動(dòng)手能力。我的學(xué)習方式還有待改善,當面對一些復雜的實(shí)驗時(shí)我還不能很快很好的完成。偉大的科學(xué)家之所以偉大就是他們利用實(shí)驗證明了他們的偉大。唯有實(shí)驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實(shí)來(lái)證明。
示波器的使用實(shí)驗報告 篇2
示波器的使用
預習思考題
1.示波器的功能是什么?
2.掃描同步如何理解?
3.什么是李薩如圖?
1.電子示波器是用來(lái)直接顯示,觀(guān)察和測量電壓波形機器參數的電子儀器。
2.用每一個(gè)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生于同觸發(fā)電壓所對應的觸發(fā)信號的同相位點(diǎn),故每次掃描起點(diǎn)會(huì )準確地落在同相位點(diǎn)于是每次掃描的起始點(diǎn)會(huì )準確地落在同相位點(diǎn),于是每次掃描出的波形完全重復而穩定地顯示被測波的波形。就是觸發(fā)掃描實(shí)現同步的原理。
3.當示波器在Y軸與X軸同時(shí)輸入正弦信號電壓且他們的頻率式簡(jiǎn)單的整數比時(shí)熒光屏上出現各式各樣的圖形這類(lèi)圖形稱(chēng)作“李薩如圖”
實(shí)驗數據記錄
實(shí)驗儀器:
YB4320F雙追蹤示波器,SG1642函數信號發(fā)生器實(shí)驗步驟:
1.用示波器觀(guān)察信號波形
(1)調節掃描旋鈕,使示波器的掃描線(xiàn)至長(cháng)短適當的穩定水平亮線(xiàn)
(2)將信號發(fā)生器接到ch1或ch2輸入上,頻率選用數百或數千赫茲方式開(kāi)關(guān)及觸發(fā)源開(kāi)關(guān)的位置與信號輸入通道一致的出穩定的波形。
(3)改變輸入信號電壓的波形,如正弦波,三角波,方波調節掃描微調,以得到2個(gè)
(4)可以在調節其他該掃描熟悉示波器2.用李薩如圖測定頻率
(1)當示波器在Y軸與X軸同時(shí)輸入正弦信號電壓,且他們的頻率式簡(jiǎn)單的`整數比的的熒光屏上出現各種形式的圖形,這類(lèi)圖形稱(chēng)作“李薩如圖”
(2)當fg:fx=1:1時(shí)輸入fg=50hz.fx=50hz,繪出一種李薩如圖
(3)當fg:fx=1:2時(shí)輸入fg=300hz.fx=200hz,繪出一種李薩如圖
數據處理如上
思考題
1.示波器為接通前,有那些注意事項?
2.波形不穩定時(shí),應調節那個(gè)旋鈕?
3.為了觀(guān)察李薩如圖,應該怎樣設置按鈕?
4.欲關(guān)閉示波器,首先應把那個(gè)旋鈕扭到最小?
1、確定是否接地
2、是否正確連接探頭
3、查看所有的終端額定值
4、在是使用一個(gè)通道的情況下觸發(fā)源選的通用一致
5、應調節水平微調使之穩定,再調節CH通道
6、首先示波器應該在XY軸輸入正弦電壓,且加上fg與fx上的頻率成整數比
7、將示波器探頭脫開(kāi)測量電路,將輸入選擇開(kāi)關(guān),達到接地位置,關(guān)機,如果是模擬示波器的話(huà),需要將聚集旋鈕和亮度旋鈕調低,然后在關(guān)閉電源。
示波器的使用實(shí)驗報告 篇3
在數字電路實(shí)驗中,需要使用若干儀器、儀表觀(guān)察實(shí)驗現象和結果。常用的電子測量?jì)x器有萬(wàn)用表、邏輯筆、普通示波器、存儲示波器、邏輯分析儀等。萬(wàn)用表和邏輯筆使用方法比較簡(jiǎn)單,而邏輯分析儀和存儲示波器目前在數字電路教學(xué)實(shí)驗中應用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對復雜的儀器。本章從使用的角度介紹一下示波器的原理和使用方法。
1、示波器工作原理
示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無(wú)法直接觀(guān)測的交變電信號轉換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量?jì)x器。它是觀(guān)察數字電路實(shí)驗現象、分析實(shí)驗中的問(wèn)題、測量實(shí)驗結果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統、同步系統、X軸偏轉系統、Y軸偏轉系統、延遲掃描系統、標準信號源組成。
1.1示波管
陰極射線(xiàn)管(CRT)簡(jiǎn)稱(chēng)示波管,是示波器的核心。它將電信號轉換為光信號。正如圖1所示,電子槍、偏轉系統和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內,構成了一個(gè)完整的示波管。
1.熒光屏
現在的示波管屏面通常是矩形平面,內表面沉積一層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過(guò)鋁膜,撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內反射作用,有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。
當電子停止轟擊后,亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間”。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝,10μs—1ms為短余輝,1ms—0.1s為中余輝,0.1s-1s為長(cháng)余輝,大于1s為極長(cháng)余輝。一般的示波器配備中余輝示波管,高頻示波器選用短余輝,低頻示波器選用長(cháng)余輝。
由于所用磷光材料不同,熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管,以保護人的眼睛。
2.電子槍及聚焦
電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱(chēng)第二柵極)、第一陽(yáng)極(A1)和第二陽(yáng)極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極,陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個(gè)頂部有小孔的金屬園筒,套在陰極外面。由于柵極電位比陰極低,對陰極發(fā)射的電子起控制作用,一般只有運動(dòng)初速度大的少量電子,在陽(yáng)極電壓的作用下能穿過(guò)柵極小孔,奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過(guò)低,則全部電子返回陰極,即管子截止。調節電路中的W1電位器,可以改變柵極電位,控制射向熒光屏的電子流密度,從而達到調節亮點(diǎn)的輝度。第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和前加速極都是與陰極在同一條軸線(xiàn)上的三個(gè)金屬圓筒。前加速極G2與A2相連,所加電位比A1高。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。
電子束從陰極奔向熒光屏的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)兩次聚焦過(guò)程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區域,調節第二陽(yáng)極A2的電位,能使電子束正好會(huì )聚于熒光屏上的一點(diǎn),這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓,A1又被叫做聚焦極。有時(shí)調節A1電壓仍不能滿(mǎn)足良好聚焦,需微調第二陽(yáng)極A2的電壓,A2又叫做輔助聚焦極。
3.偏轉系統
偏轉系統控制電子射線(xiàn)方向,使熒光屏上的光點(diǎn)隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。圖8.1中,Y1、Y2和Xl、X2兩對互相垂直的偏轉板組成偏轉系統。Y軸偏轉板在前,X軸偏轉板在后,因此Y軸靈敏度高(被測信號經(jīng)處理后加到Y軸)。兩對偏轉板分別加上電壓,使兩對偏轉板間各自形成電場(chǎng),分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉。
4.示波管的電源
為使示波管正常工作,對電源供給有一定要求。規定第二陽(yáng)極與偏轉板之間電位相近,偏轉板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位(—30V~—100V),而且可調,以實(shí)現輝度調節。第一陽(yáng)極為正電位(約+100V~+600V),也應可調,用作聚焦調節。第二陽(yáng)極與前加速極相連,對陰極為正高壓(約+1000V),相對于地電位的可調范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小,可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。
1.2示波器的基本組成
從上一小節可以看出,只要控制X軸偏轉板和Y軸偏轉板上的電壓,就能控制示波管顯示的圖形形狀。我們知道,一個(gè)電子信號是時(shí)間的函數f(t),它隨時(shí)間的'變化而變化。因此,只要在示波管的X軸偏轉板上加一個(gè)與時(shí)間變量成正比的電壓,在y軸加上被測信號(經(jīng)過(guò)比例放大或者縮小),示波管屏幕上就會(huì )顯示出被測信號隨時(shí)間變化的圖形。電信號中,在一段時(shí)間內與時(shí)間變量成正比的信號是鋸齒波。
示波器的基本組成框圖如圖2所示。它由示波管、Y軸系統、X軸系統、Z軸系統和電源等五部分組成。
被測信號①接到“Y"輸入端,經(jīng)Y軸衰減器適當衰減后送至Y1放大器(前置放大),推挽輸出信號②和③。經(jīng)延遲級延遲Г1時(shí)間,到Y2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號④和⑤,加到示波管的Y軸偏轉板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩定波形,將Y軸的被測信號③引入X軸系統的觸發(fā)電路,在引入信號的正(或者負)極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥,啟動(dòng)鋸齒波掃描電路(時(shí)基發(fā)生器),產(chǎn)生掃描電壓⑦。由于從觸發(fā)到啟動(dòng)掃描有一時(shí)間延遲Г2,為保證Y軸信號到達熒光屏之前X軸開(kāi)始掃描,Y軸的延遲時(shí)間Г1應稍大于X軸的延遲時(shí)間Г2。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大,產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩,加到示波管的X軸偏轉板上。z軸系統用于放大掃描電壓正程,并且變成正向矩形波,送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度,而在掃描回程進(jìn)行抹跡。
以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開(kāi)關(guān)將Y軸輸入的兩個(gè)不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺(jué)暫留作用,當轉換頻率高到一定程度后,看到的是兩個(gè)穩定的、清晰的信號波形。
示波器中往往有一個(gè)精確穩定的方波信號發(fā)生器,供校驗示波器用。
2、示波器使用
本節介紹示波器的使用方法。示波器種類(lèi)、型號很多,功能也不同。數字電路實(shí)驗中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節不針對某一型號的示波器,只是從概念上介紹示波器在數字電路實(shí)驗中的常用功能。
2.1熒光屏
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線(xiàn),指示出信號波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間,垂直方向指示電壓。水平方向分為10格,垂直方向分為8格,每格又分為5份。垂直方向標有0%,10%,90%,100%等標志,水平方向標有10%,90%標志,供測直流電平、交流信號幅度、延遲時(shí)間等參數使用。根據被測信號在屏幕上占的格數乘以適當的比例常數(V/DIV,TIME/DIV)能得出電壓值與時(shí)間值。
2.2示波管和電源系統
1.電源(Power)
示波器主電源開(kāi)關(guān)。當此開(kāi)關(guān)按下時(shí),電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線(xiàn)的亮度。觀(guān)察低頻信號時(shí)可小些,高頻信號時(shí)大些。
一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小,將掃描線(xiàn)聚焦成最清晰狀態(tài)。
4.標尺亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內光線(xiàn)下,照明燈暗一些好。室內光線(xiàn)不足的環(huán)境中,可適當調亮照明燈。
2.3垂直偏轉因數和水平偏轉因數
1.垂直偏轉因數選擇(VOLTS/DIV)和微調
在單位輸入信號作用下,光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱(chēng)為偏移靈敏度,這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數稱(chēng)為偏轉因數。垂直靈敏度的單位是為cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏轉因數的單位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。實(shí)際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便,有時(shí)也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉因數選擇波段開(kāi)關(guān)。一般按1,2,5方式從5mV/DIV到5V/DIV分為10檔。波段開(kāi)關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開(kāi)關(guān)置于1V/DIV檔時(shí),如果屏幕上信號光點(diǎn)移動(dòng)一格,則代表輸入信號電壓變化1V。
每個(gè)波段開(kāi)關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕,微調每檔垂直偏轉因數。將它沿順時(shí)針?lè )较蛐降,處于“校準”位置,此時(shí)垂直偏轉因數值與波段開(kāi)關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉此旋鈕,能夠微調垂直偏轉因數。垂直偏轉因數微調后,會(huì )造成與波段開(kāi)關(guān)的指示值不一致,這點(diǎn)應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能,當微調旋鈕被拉出時(shí),垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數縮小若干倍)。例如,如果波段開(kāi)關(guān)指示的偏轉因數是1V/DIV,采用×5擴展狀態(tài)時(shí),垂直偏轉因數是0.2V/DIV。
在做數字電路實(shí)驗時(shí),在屏幕上被測信號的垂直移動(dòng)距離與+5V信號的垂直移動(dòng)距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。
2.時(shí)基選擇(TIME/DIV)和微調
時(shí)基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數選擇和微調類(lèi)似。時(shí)基選擇也通過(guò)一個(gè)波段開(kāi)關(guān)實(shí)現,按1、2、5方式把時(shí)基分為若干檔。波段開(kāi)關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1μS/DIV檔,光點(diǎn)在屏上移動(dòng)一格代表時(shí)間值1μS。
“微調”旋鈕用于時(shí)基校準和微調。沿順時(shí)針?lè )较蛐降滋幱谛饰恢脮r(shí),屏幕上顯示的時(shí)基值與波段開(kāi)關(guān)所示的標稱(chēng)值一致。逆時(shí)針旋轉旋鈕,則對時(shí)基微調。旋鈕拔出后處于掃描擴展狀態(tài)。通常為×10擴展,即水平靈敏度擴大10倍,時(shí)基縮小到1/10。例如在2μS/DIV檔,掃描擴展狀態(tài)下熒光屏上水平一格代表的時(shí)間值等于2μS×(1/10)=0.2μS
示波器的標準信號源CAL,專(zhuān)門(mén)用于校準示波器的時(shí)基和垂直偏轉因數。例如COS5041型示波器標準信號源提供一個(gè)VP-P=2V,f=1kHz的方波信號。
示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調節信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動(dòng)信號波形,旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動(dòng)信號波形。
2.4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(shí),示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時(shí),示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時(shí),示波器同時(shí)顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時(shí),首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。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接在一起,示波器探頭接觸被測點(diǎn)。示波器探頭上有一雙位開(kāi)關(guān)。此開(kāi)關(guān)撥到“×1”位置時(shí),被測信號無(wú)衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實(shí)際電壓值。此開(kāi)關(guān)撥到“×10"位置時(shí),被測信號衰減為1/10,然后送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實(shí)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(shí),掃描線(xiàn)顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測定信號直流絕對值和觀(guān)測極低頻信號。交流耦合用于觀(guān)測交流和含有直流成分的交流信號。在數字電路實(shí)驗中,一般選擇“直流”方式,以便觀(guān)測信號的絕對電壓值。
2.5觸發(fā)
第一節指出,被測信號從Y軸輸入后,一部分送到示波管的Y軸偏轉板上,驅動(dòng)光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動(dòng);另一部分分流到x軸偏轉系統產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產(chǎn)生重復的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉板上,使光點(diǎn)沿水平方向移動(dòng),兩者合一,光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。由此可知,正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩定的、清晰的信號波形,掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。
1.觸發(fā)源(Source)選擇
要使屏幕上顯示穩定的波形,則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時(shí)間關(guān)系的觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。通常有三種觸發(fā)源:內觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)內觸發(fā)使用被測信號作為觸發(fā)信號,是經(jīng)常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號本身是被測信號的一部分,在屏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(fā)信號。
電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關(guān)的信號時(shí)是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時(shí)更為有效。
外觸發(fā)使用外加信號作為觸發(fā)信號,外加信號從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號與被測信號間應具有周期性的關(guān)系。由于被測信號沒(méi)有用作觸發(fā)信號,所以何時(shí)開(kāi)始掃描與被測信號無(wú)關(guān)。
正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩定、清晰有很大關(guān)系。例如在數字電路的測量中,對一個(gè)簡(jiǎn)單的周期信號而言,選擇內觸發(fā)可能好一些,而對于一個(gè)具有復雜周期的信號,且存在一個(gè)與它有周期關(guān)系的信號時(shí),選用外觸發(fā)可能更好。
2.觸發(fā)耦合(Coupling)方式選擇
觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發(fā)信號的穩定、可靠。這里介紹常用的幾種。
AC耦合又稱(chēng)電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號的交流分量觸發(fā),觸發(fā)信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時(shí)使用這種耦合方式,以形成穩定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號的頻率小于10Hz,會(huì )造成觸發(fā)困難。
直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。當觸發(fā)信號的頻率較低或者觸發(fā)信號的占空比很大時(shí),使用直流耦合較好。
低頻抑制(LFR)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)信號經(jīng)過(guò)高通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的低頻成分被抑制;高頻抑制(HFR)觸發(fā)時(shí),觸發(fā)信號通過(guò)低通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(TV)觸發(fā)。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍,需在使用中去體會(huì )。
3.觸發(fā)電平(Level)和觸發(fā)極性(Slope)
觸發(fā)電平調節又叫同步調節,它使得掃描與被測信號同步。電平調節旋鈕調節觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過(guò)由旋鈕設定的觸發(fā)電平時(shí),掃描即被觸發(fā)。順時(shí)針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平上升;逆時(shí)針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時(shí),觸發(fā)電平自動(dòng)保持在觸發(fā)信號的幅度之內,不需要電平調節就能產(chǎn)生一個(gè)穩定的觸發(fā)。當信號波形復雜,用電平旋鈕不能穩定觸發(fā)時(shí),用釋抑(HoldOff)旋鈕調節波形的釋抑時(shí)間(掃描暫停時(shí)間),能使掃描與波形穩定同步。
極性開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇觸發(fā)信號的極性。撥在“+”位置上時(shí),在信號增加的方向上,當觸發(fā)信號超過(guò)觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。撥在“-”位置上時(shí),在信號減少的方向上,當觸發(fā)信號超過(guò)觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點(diǎn)。
2.6掃描方式(SweepMode)
掃描有自動(dòng)(Auto)、常態(tài)(Norm)和單次(Single)三種掃描方式。
自動(dòng):當無(wú)觸發(fā)信號輸入,或者觸發(fā)信號頻率低于50Hz時(shí),掃描為自激方式。
常態(tài):當無(wú)觸發(fā)信號輸入時(shí),掃描處于準備狀態(tài),沒(méi)有掃描線(xiàn)。觸發(fā)信號到來(lái)后,觸發(fā)掃描。
單次:?jiǎn)未伟粹o類(lèi)似復位開(kāi)關(guān)。單次掃描方式下,按單次按鈕時(shí)掃描電路復位,此時(shí)準備好(Ready)燈亮。觸發(fā)信號到來(lái)后產(chǎn)生一次掃描。單次掃描結束后,準備燈滅。單次掃描用于觀(guān)測非周期信號或者單次瞬變信號,往往需要對波形拍照。
上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復雜的功能,如延遲掃描、觸發(fā)延遲、X-Y工作方式等,這里就不介紹了。示波器入門(mén)操作是容易的,真正熟練則要在應用中掌握。值得指出的是,示波器雖然功能較多,但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如,在數字電路實(shí)驗中,判斷一個(gè)脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時(shí),用邏輯筆就簡(jiǎn)單的多;測量單脈沖脈寬時(shí),用邏輯分析儀更好一些。
示波器的使用實(shí)驗報告 篇4
一、示波器的介紹:
示波器是一種用途十分廣泛的電子測量?jì)x器,它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號變換成看得見(jiàn)的圖像。
示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可產(chǎn)生細小的光點(diǎn)。在被測信號的作用下,電子束在屏面上描繪出被測信號的瞬時(shí)值的變化曲線(xiàn)。
示波器顯示的是信號電壓隨時(shí)間的變化。因此,示波器可以用來(lái)測量信號的頻率,周期,信號的上升沿/下降沿,信號的過(guò)沖,信號的噪聲,信號間的時(shí)序關(guān)系等等。
在示波器顯示屏上,橫坐標(X)代表時(shí)間,縱坐標(Y)代表電壓,(注:如果示波器有測量電流的功能,縱坐標還代表電流。)還有就是比較少被關(guān)注的-亮度(Z),在TEK的DPO示波器中,亮度還表示了出現概率(它用16階灰度來(lái)表示出現概率)。
二、示波器的基本作用:
用來(lái)測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器,由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線(xiàn)管等組成。除觀(guān)測電流的波形外,還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變?yōu)殡娦闹芷谛晕锢磉^(guò)程都可以用示波器進(jìn)行觀(guān)測。
三、示波器的分類(lèi):
。1)按照信號的不同分類(lèi)
模擬示波器采用的是模擬電路(示波管,其基礎是電子槍?zhuān)╇娮訕屜蚱聊话l(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點(diǎn)就會(huì )發(fā)出光來(lái)。
數字示波器則是數據采集,A/D轉換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過(guò)模擬轉換器(ADC)把被測電壓轉換為數字信息。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對樣值進(jìn)行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨后,數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器(DSO),數字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。
模擬示波器要提高帶寬,需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)。數字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉換器的性能,對示波管和掃描電路沒(méi)有特殊要求。加上數字示波管能充分利用記憶、存儲和處理,以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀八十年代數字示波器異軍突起,成果累累,大有全面取代模擬示波器之勢,模擬示波器的確從前臺退到后臺。
。2)按照結構和性能不同分類(lèi)
、倨胀ㄊ静ㄆ:電路結構簡(jiǎn)單,頻帶較窄,掃描線(xiàn)性差,僅用于觀(guān)察波形。
、诙嘤檬静ㄆ:頻帶較寬,掃描線(xiàn)性好,能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進(jìn)行定量測試。借助幅度校準器和時(shí)間校準器,測量的準確度可達±5%。
、鄱嗑(xiàn)示波器:采用多束示波管,能在熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號的波形,沒(méi)有時(shí)差,時(shí)序關(guān)系準確。
、芏噗櫴静ㄆ:具有電子開(kāi)關(guān)和門(mén)控電路的結構,可在單束示波管的熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號的波形。但存在時(shí)差,時(shí)序關(guān)系不準確。
、萑邮静ㄆ。采用取樣技術(shù)將高頻信號轉換成模擬低頻信號進(jìn)行顯示,有效頻帶可達GHz級。
、抻洃浭静ㄆ:采用存儲示波管或數字存儲技術(shù),將單次電信號瞬變過(guò)程、非周期現象和超低頻信號長(cháng)時(shí)間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中,以供重復測試。
、邤底质静ㄆ鳎簝炔繋в形⑻幚砥,外部裝有數字顯示器,有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字符。被測信號經(jīng)模一數變換器(A/D變換器)送入數據存儲器,通過(guò)鍵盤(pán)操作,可對捕獲的波形參數的數據,進(jìn)行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算,并顯示出答案數字。
四、簡(jiǎn)約介紹示波器的基本構造:
顯示電路
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個(gè)重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個(gè)部分組成。
。1)電子槍
電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發(fā)光。
(2)偏轉系統
示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式,它由兩對相互垂直的平行金屬板組成,分別稱(chēng)為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動(dòng)。
。3)熒光屏
熒光屏位于示波管的終端,它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來(lái),以便觀(guān)察。
Y軸放大電路
由于示波管的偏轉靈敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V(約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉量),所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過(guò)垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉板上,以得到垂直方向的適當大小的圖形。
X軸放大電路
由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉板的電壓(鋸齒波電壓或其它電壓)也要先經(jīng)過(guò)水平放大電路的放大以后,再加到示波管的水平偏轉板上,以得到水平方向適當大小的圖形。
掃描同步電路
掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移,即形成時(shí)間基線(xiàn)。這樣,才能把加在垂直方向的被測信號按時(shí)間的變化波形展現在熒光屏上。
電源供給電路
電源供給電路:供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。
五、示波器的使用方法:
示波器雖然分成好幾類(lèi),各類(lèi)又有許多種型號,但是一般的示波器除頻帶寬度、輸入靈敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型雙蹤示波器為例介紹。
。ㄒ唬┟姘逖b置SR-8型雙蹤示波器的面板圖如圖所示。其面板裝置按其位置和功能通?蓜澐譃3大部分:顯示、垂直(Y軸)、水平(X軸),F分別介紹這3個(gè)部分控制裝置的作用。
1.顯示部分主要控制件為:
。1)電源開(kāi)關(guān)。
。2)電源指示燈。
。3)輝度 調整光點(diǎn)亮度。
。4)聚焦調整光點(diǎn)或波形清晰度。
。5)輔助聚焦 配合“聚焦”旋鈕調節清晰度。
。6)標尺亮度調節坐標片上刻度線(xiàn)亮度。
。7)尋跡 當按鍵向下按時(shí),使偏離熒光屏的光點(diǎn)回到顯示區域,而尋到光點(diǎn)位置。
。8)標準信號輸出1kHz、1V方波校準信號由此引出。加到Y軸輸入端,用以校準Y軸輸入靈敏度和X軸掃描速度。
2.Y軸插件部分
。1)顯示方式選擇開(kāi)關(guān)用以轉換兩個(gè)Y軸前置放大器YA與YB 工作狀態(tài)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(kāi)關(guān)置于“交替”時(shí),電子開(kāi)關(guān)受掃描信號控制轉換,每次掃描都輪流接通YA或YB 信號。當被測信號的頻率越高,掃描信號頻率也越高。電
子開(kāi)關(guān)轉換速率也越快,不會(huì )有閃爍現象。這種工作狀態(tài)適用于觀(guān)察兩個(gè)工作頻率較高的信號。
“斷續”:當顯示方式開(kāi)關(guān)置于“斷續”時(shí),電子開(kāi)關(guān)不受掃描信號控制,產(chǎn)生頻率固定為200kHz方波信號,使電子開(kāi)關(guān)快速交替接通YA和YB。由于開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率高于被測信號頻率,因此屏幕上顯示的兩個(gè)通道信號波形是斷續的。當被測信號頻率較高時(shí),斷續現象十分明顯,甚至無(wú)法觀(guān)測;當被測信號頻率較低時(shí),斷續現象被掩蓋。因此,這種工作狀態(tài)適合于觀(guān)察兩個(gè)工作頻率較低的信號。
“YA”、“YB ”:顯示方式開(kāi)關(guān)置于“YA ”或者“YB ”時(shí),表示示波器處于單通道工作,此時(shí)示波器的工作方式相當于單蹤示波器,即只能單獨顯示“YA”或“YB ”通道的信號波形。
“YA + YB”:顯示方式開(kāi)關(guān)置于“YA + YB ”時(shí),電子開(kāi)關(guān)不工作,YA與YB 兩路信號均通過(guò)放大器和門(mén)電路,示波器將顯示出兩路信號疊加的波形。
。2)“DC-⊥-AC”Y軸輸入選擇開(kāi)關(guān),用以選擇被測信號接至輸入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能輸入含有直流分量的交流信號;置于“AC”位置,實(shí)現交流耦合,只能輸入交流分量;置于“⊥”位置時(shí),Y軸輸入端接地,這時(shí)顯示的時(shí)基線(xiàn)一般用來(lái)作為測試直流電壓零電平的參考基準線(xiàn)。
。3)“微調V/div”靈敏度選擇開(kāi)關(guān)及微調裝置。靈敏度選擇開(kāi)關(guān)系套軸結構,黑色旋鈕是Y軸靈敏度粗調裝置,自10mv/div~20v/div分11檔。紅色旋鈕為細調裝置,順時(shí)針?lè )较蛟黾拥綕M(mǎn)度時(shí)為校準位置,可按粗調旋鈕所指示的數值,讀取被測信號的幅度。當此旋鈕反時(shí)針轉到滿(mǎn)度時(shí),其變化范圍應大于2.5倍,連續調節“微調”電位器,可實(shí)現各檔級之間的靈敏度覆蓋,在作定量測量時(shí),此旋鈕應置于順時(shí)針滿(mǎn)度的“校準”位置。
。4)“平衡” 當Y軸放大器輸入電路出現不平衡時(shí),顯示的光點(diǎn)或波形就會(huì )隨“V/div”開(kāi)關(guān)的“微調”旋轉而出現Y軸方向的位移,調節“平衡”電位器能將這種位移減至最小。
。5)“↑↓” Y軸位移電位器,用以調節波形的垂直位置。
。6)“極性、拉YA ”YA 通道的極性轉換按拉式開(kāi)關(guān)。拉出時(shí)YA 通道信號倒相顯示,即顯示方式(YA+ YB )時(shí),顯示圖像為YB - YA 。
。7)“內觸發(fā)、拉YB ”觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)。在按的`位置上(常態(tài)) 掃描觸發(fā)信號分別取自YA 及YB 通道的輸入信號,適應于單蹤或雙蹤顯示,但不能夠對雙蹤波形作時(shí)間比較。當把開(kāi)關(guān)拉出時(shí),掃描的觸發(fā)信號只取自于YB 通道的輸入信號,因而它適合于雙蹤顯示時(shí)對比兩個(gè)波形的時(shí)間和相位差。
。8)Y軸輸入插座采用BNC型插座,被測信號由此直接或經(jīng)探頭輸入。
3.X軸插件部分
。1)“t/div” 掃描速度選擇開(kāi)關(guān)及微調旋鈕。X軸的光點(diǎn)移動(dòng)速度由其決定,從0.2μs~1s共分21檔級。當該開(kāi)關(guān)“微調”電位器順時(shí)針?lè )较蛐D到底并接上開(kāi)關(guān)后,即為“校準”位置,此時(shí)“t/div”的指示值,即為掃描速度的實(shí)際值。
。2)“擴展、拉×10”掃描速度擴展裝置。是按拉式開(kāi)關(guān),在按的狀態(tài)作正常使用,拉的位置掃描速度增加10倍!皌/div”的指示值,也應相應計取。采用“擴展 拉×10”適于觀(guān)察波形細節。
。3)“→←” X軸位置調節旋鈕。系X軸光跡的水平位置調節電位器,是套軸結構。外圈旋鈕為粗調裝置,順時(shí)針?lè )较蛐D基線(xiàn)右移,反時(shí)針?lè )较蛐D則基線(xiàn)左移。置于套軸上的小旋鈕為細調裝置,適用于經(jīng)擴展后信號的調節。
。4)“外觸發(fā)、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外觸發(fā)時(shí),作為連接外觸發(fā)信號的插座。也可以作為X軸放大器外接時(shí)信號輸入插座。其輸入阻抗約為1MΩ。外接使用時(shí),輸入信號的峰值應小于12V。
。5)“觸發(fā)電平”旋鈕 觸發(fā)電平調節電位器旋鈕。用于選擇輸入信號波形的觸發(fā)點(diǎn)。具體地說(shuō),就是調節開(kāi)始掃描的時(shí)間,決定掃描在觸發(fā)信號波形的哪一點(diǎn)上被觸發(fā)。順時(shí)針?lè )较蛐齽?dòng)時(shí),觸發(fā)點(diǎn)趨向信號波形的正向部分,逆時(shí)針?lè )较蛐齽?dòng)時(shí),觸發(fā)點(diǎn)趨向信號波形的負向部分。
。6)“穩定性”觸發(fā)穩定性微調旋鈕。用以改變掃描電路的工作狀態(tài),一般應處于待觸發(fā)狀態(tài)。調整方法是將Y軸輸入耦合方式選擇(AC-地-DC)開(kāi)關(guān)置于地檔,將V/div開(kāi)關(guān)置于最高靈敏度的檔級,在電平旋鈕調離自激狀態(tài)的情況下,用小螺絲刀將穩定度電位器順時(shí)針?lè )较蛐降,則掃描電路產(chǎn)生自激掃描,此時(shí)屏幕上出現掃描線(xiàn);然后逆時(shí)針?lè )较蚵齽?dòng),使掃描線(xiàn)剛消失。此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,用示波器進(jìn)行測量時(shí),只要調節電平旋鈕,即能在屏幕上獲得穩定的波形,并能隨意調節選擇屏幕上波形的起始點(diǎn)位置。少數示波器,當穩定度電位器逆時(shí)針?lè )较蛐降讜r(shí),屏幕上出現掃描線(xiàn);然后順時(shí)針?lè )较蚵齽?dòng),使屏幕上掃描線(xiàn)剛消失,此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。
。7)“內、外” 觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)。置于“內”位置時(shí),掃描觸發(fā)信號取自Y軸通道的被測信號;置于“外”位置時(shí),觸發(fā)信號取自“外觸發(fā)X 外接”輸入端引入的外觸發(fā)信號。
。8)“AC”“AC(H)”“DC”觸發(fā)耦合方式開(kāi)關(guān)!癉C”檔,是直流藕合狀態(tài),適合于變化緩慢或頻率甚低(如低于100Hz)的觸發(fā)信號!癆C”檔,是交流藕合狀態(tài),由于隔斷了觸發(fā)中的直流分量,因此觸發(fā)性能不受直流分量影響!癆C(H)”檔,是低頻抑制的交流耦合狀態(tài),在觀(guān)察包含低頻分量的高頻復合波時(shí),觸發(fā)信號通過(guò)高通濾波器進(jìn)行耦合,抑制了低頻噪聲和低頻觸發(fā)信號(2MHz以下的低頻分量),免除因誤觸發(fā)而造成的波形幌動(dòng)。
。9)“高頻、常態(tài)、自動(dòng)”觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)。用以選擇不同的觸發(fā)方式,以適應不同的被測信號與測試目的!案哳l”檔,頻率甚高時(shí)(如高于5MHz),且無(wú)足夠的幅度使觸發(fā)穩定時(shí),選該檔。此時(shí)掃描處于高頻觸發(fā)狀態(tài),由示波器自身產(chǎn)生的高頻信號(200kHz信號),對被測信號進(jìn)行同步。不必經(jīng)常調整電平旋鈕,屏幕上即能顯示穩定的波形,操作方便,有利于觀(guān)察高頻信號波形!俺B(tài)”檔,采用來(lái)自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號進(jìn)行觸發(fā)掃描,是常用的觸發(fā)掃描方式!白詣(dòng)”擋,掃描處于自動(dòng)狀態(tài)(與高頻觸發(fā)方式相仿),但不必調整電平旋鈕,也能觀(guān)察到穩定的波形,操作方便,有利于觀(guān)察較低頻率的信號。
。10)“+、-”觸發(fā)極性開(kāi)關(guān)。在“+”位置時(shí)選用觸發(fā)信號的上升部分,在“-”位置時(shí)選用觸發(fā)信號的下降部分對掃描電路進(jìn)行觸發(fā)。
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用示波器能觀(guān)察各種不同電信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線(xiàn),在這個(gè)基礎上示波器可以應用于測量電壓、時(shí)間、頻率、相位差和調幅度等電參數。
下面介紹用示波器觀(guān)察電信號波形的使用步驟。
1.選擇Y軸耦合方式
根據被測信號頻率的高低,將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開(kāi)關(guān)置于A(yíng)C或DC。
2.選擇Y軸靈敏度
根據被測信號的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應除以衰減倍數;在耦合方式取DC檔時(shí),還要考慮疊加的直流電壓值),將Y軸靈敏度選擇V/div開(kāi)關(guān)(或Y軸衰減開(kāi)關(guān))置于適當檔級。實(shí)際使用中如不需讀測電壓值,則可適當調節Y軸靈敏度微調(或Y軸增益)旋鈕,使屏幕上顯現所需要高度的波形。
3.選擇觸發(fā)(或同步)信號來(lái)源與極性
通常將觸發(fā)(或同步)信號極性開(kāi)關(guān)置于“+”或“-”檔。
4.選擇掃描速度
根據被測信號周期(或頻率)的大約值,將X軸掃描速度t/div(或掃描范圍)開(kāi)關(guān)置于適當檔級。實(shí)際使用中如不需讀測時(shí)間值,則可適當調節掃速t/div微調(或掃描微調)旋鈕,使屏幕上顯示測試所需周期數的波形。如果需要觀(guān)察的是信號的邊沿部分,則掃速t/div開(kāi)關(guān)應置于最快掃速檔。
5.輸入被測信號
被測信號由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大),通過(guò)Y軸輸入端輸入示波器。
六、示波器使用前的檢查:
示波器初次使用前或久藏復用時(shí),有必要進(jìn)行一次能否工作的簡(jiǎn)單檢查和進(jìn)行掃描電路穩定度、垂直放大電路直流平衡的調整。示波器在進(jìn)行電壓和時(shí)間的定量測試時(shí),還必須進(jìn)行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。示波器能否正常工作的檢查方法、垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準方法,由于各種型號示波器的校準信號的幅度、頻率等參數不一樣,因而檢查、校準方法略有差異。
示波器的使用實(shí)驗報告 篇5
一、 實(shí)驗目的
1.熟悉面板控制件各開(kāi)關(guān)旋鈕的功能和調節使用方法。
2.學(xué)會(huì )用示波器觀(guān)測電信號的波形及電壓、頻率、周期等參數
二、實(shí)驗儀器
YB4328示波器、YB1602函數信號發(fā)生器
三、 示波器的使用
1.示波器
、匐p蹤示波器一般有五種工作方式,即“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”三種
單蹤顯示方式和“交替”“斷續”二種雙蹤顯示方式!敖惶妗憋@示一般適宜于輸入信號頻率較高時(shí)使用!皵嗬m”顯示一般適宜于輸入信號頻率較低時(shí)使用。
、跒榱孙@示穩定的被測信號波形,“觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)一般選為“內”觸發(fā),使掃描觸發(fā)信號取自示波器內部的Y通道。
、塾|發(fā)方式開(kāi)關(guān)通常先置于“自動(dòng)”調出波形后,若被顯示的波形不穩定,可置觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)于“常態(tài)”,通過(guò)調節“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓,使被測試的波形穩定地顯示在示波器屏幕上。有時(shí),由于選擇了較慢的掃描速率,顯示屏上將會(huì )出現閃爍的光跡,但被測信號的波形不在X軸方向左右移動(dòng),這樣的現象仍屬于穩定顯示。
、苓m當調節“掃描速率”及“Y軸靈敏度”旋鈕使屏幕上顯示1-2個(gè)周期的被測信號波形。在測量幅值時(shí),應注意將“Y軸靈敏度微調”旋鈕置于“校準”位置,即順時(shí)針旋到底。在測量周期時(shí),應注意將
“X軸掃速微調”旋鈕置于“校準”位置,即順時(shí)針旋到底。還要注意“擴展”旋鈕的位置。
根據被測波形在屏幕坐標刻度上垂直方向所占的格數(div或cm)與“Y軸靈敏度”旋鈕指示值(v/div)的乘積,即可得到交流電壓的峰峰值Up-p:
Up-p=(V/div)×div
根據被測信號波形一個(gè)周期在屏幕水平方向所占的格數(div或cm)與“掃速”旋鈕指示值(t/div)的乘積,即可算得信號頻率的實(shí)測值:
T=(S/div)×div,f=1/T
2. 函數信號發(fā)生器
函數信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。 通過(guò)輸出衰減開(kāi)關(guān)和輸出幅度調節旋鈕,可使輸出電壓在毫伏級到伏特級范圍內連續調節。函數信號發(fā)生器的'輸出信號頻率可以通過(guò)頻率分檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行調節。
注意:函數信號發(fā)生器作為信號源,它的輸出端不允許短路。
四、實(shí)驗內容及步驟
1.用校正信號對示波器進(jìn)行自檢
。1) 掃描基線(xiàn)調節
將示波器的工作方式開(kāi)關(guān)置于“單蹤CH1”(觸發(fā)CH1或CH2),觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“自動(dòng)”。開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)預熱后,調節“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕,
線(xiàn)。再調節“X位移”和“Y位移”使基線(xiàn)位于屏幕的中間位置。(若基線(xiàn)與水平刻度線(xiàn)有夾角,可以用螺絲刀調節“光跡旋轉”電位器,使基線(xiàn)與水平刻度線(xiàn)重合。)
。2)測試“校正信號”波形的幅度、頻率
將示波器的“校正信號”通過(guò)探頭引入選定的Y通道(CH1或CH2),將Y軸輸入耦合方式開(kāi)關(guān)置于“AC(交流)”或“DC(直流)”,觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置“內”,內觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置“CH1”或“CH2”。調節X軸“掃描速率”旋鈕(t/div)和Y軸“輸入靈敏度”旋鈕(V/div),使示波器顯示屏上顯示出一個(gè)或數個(gè)周期穩定的方波波形。
2.用示波器測量信號電壓和周期
調節信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕,使輸出頻率分別為1KHz、10KHz,有效值均為1V的正弦波信號。改變示波器“t/div”及“V/div”等旋鈕,測量信號源輸出電壓峰峰值及信號周期。
五、小結與注意事項
1.信號發(fā)生器、示波器預熱幾分鐘以后才能正常工作。
2.測試過(guò)程中合理選擇量程,并牢記將“微調”開(kāi)關(guān)置于“校準”位置。
3.不要頻繁開(kāi)關(guān)機,示波器上光點(diǎn)的亮度不可調得太強,也不能讓亮點(diǎn)長(cháng)時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上,如果暫時(shí)不用,把輝度降到最低即可。
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