模擬示波器的使用簡(jiǎn)介

一、模擬示波器的調(diào)整模擬示波器的調(diào)整和使用方法基本相同，現(xiàn)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(diào)節(jié)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：

　　（1）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(cè)的發(fā)光二極管指示燈5亮，表明電源已接通。

　　2——“INTEN”：亮度調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或光點(diǎn)的亮度。

　　3——“FOCUS”：聚焦調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)軌跡或亮光點(diǎn)的聚焦。

　　4——“TRACE ROTATION”：軌跡旋轉(zhuǎn)。調(diào)整水平軌跡與刻度線相平行。33——顯示屏。顯示信號(hào)的波形。

　?。?）垂直軸操作部分

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

　　8——“CH1X”：通道1被測(cè)信號(hào)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(cè)信號(hào)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(diào)靈敏度大于或等于1/2.5標(biāo)示值。在校正（CAL）位置時(shí)，靈敏度校正為標(biāo)示值。

　　10、19——“AC-GND-DC”：垂直系統(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)。選擇被測(cè)信號(hào)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(diào)節(jié)旋鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上的垂直位置。

　　12——“ALT”/“CHOP”：交替/斷續(xù)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(hào)交替顯示，適用于觀測(cè)頻率較高的信號(hào)波形；按下此鍵（CHOP），通道1與通道2的信號(hào)同時(shí)斷續(xù)顯示，適用于觀測(cè)頻率較低的信號(hào)波形。13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕。垂直系統(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)在GND時(shí)，在5mV與10mV之間反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直衰減開(kāi)關(guān)，調(diào)整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動(dòng)。14——“VERTICAL MODE”：垂直系統(tǒng)工作模式開(kāi)關(guān)。CH1：通道1單獨(dú)顯示；CH2：

　　13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕。垂直系統(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)在GND時(shí)，在5mV與10mV之間反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直衰減開(kāi)關(guān)，調(diào)整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動(dòng)。

　　14——“VERTICAL MODE”：垂直系統(tǒng)工作模式開(kāi)關(guān)。CH1：通道1單獨(dú)顯示；CH2：通道2單獨(dú)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(hào)的代數(shù)或代數(shù)差（按下通道2的信號(hào)反向鍵“CH2 INV”時(shí)）。

　　17——“CH2 INV”：通道2信號(hào)反向按鍵。按下此鍵，通道2及其觸發(fā)信號(hào)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(hào)。當(dāng)使用該功能時(shí)，“SOURCE”開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)置在EXT位置。

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

　　25——“TRIGGER MODE”：觸發(fā)方式選擇開(kāi)關(guān)。“AUTO”（自動(dòng)）：當(dāng)沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，掃描處在自由模式下；“NORM”（常態(tài)）：當(dāng)沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，蹤跡處在待命狀態(tài)并不顯示；“TV-V”（電視場(chǎng)）：當(dāng)想要觀察一場(chǎng)的電視信號(hào)時(shí)；“TV-H”（電視行）：當(dāng)想要觀察一行的電視信號(hào)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(diào)節(jié)旋鈕。顯示一個(gè)同步的穩(wěn)定波形，并設(shè)定一個(gè)波形的起始點(diǎn)。向“+”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向上移，向“-”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向下移。

　　28——“TRIG ALT”：當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開(kāi)關(guān)14設(shè)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(nèi)部觸發(fā)信號(hào)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(dāng)設(shè)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(diào)旋鈕。微調(diào)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(zhuǎn)到底為校正（CAL）位置。

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

　　32——“POSITION”：水平位置調(diào)節(jié)鈕。調(diào)節(jié)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(hào)輸出端。提供幅度為2Vpp，頻率為1kHz的方波信號(hào)，用于校正10∶1探頭的補(bǔ)償電容器和檢測(cè)示波器垂直與水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)等。

　　16——“GND”：示波器機(jī)箱的接地端子。

　　2、雙蹤示波器的正確調(diào)整與操作

　　示波器的正確調(diào)整和操作對(duì)于提高測(cè)量精度和延長(zhǎng)儀器的使用壽命十分重要。

　　（1）聚焦和輝度的調(diào)整調(diào)整聚焦旋鈕使掃描線盡可能細(xì)，以提高測(cè)量精度。掃描線亮度（輝度）應(yīng)適當(dāng)，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。

　　（2）正確選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式觸發(fā)源的選擇：如果觀測(cè)的是單通道信號(hào)，就應(yīng)選擇該通道信號(hào)作為觸發(fā)源；如果同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)時(shí)間相關(guān)的信號(hào)，則應(yīng)選擇信號(hào)周期長(zhǎng)的通道作為觸發(fā)源。

　　觸發(fā)方式的選擇：首次觀測(cè)被測(cè)信號(hào)時(shí)，觸發(fā)方式應(yīng)設(shè)置于“AUTO”，待觀測(cè)到穩(wěn)定信號(hào)后，調(diào)好其它設(shè)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(dāng)觀測(cè)直流信號(hào)或小信號(hào)時(shí)，必須采用“AUTO”觸發(fā)方式。

　　（3）正確選擇輸入耦合方式

　　根據(jù)被觀測(cè)信號(hào)的性質(zhì)來(lái)選擇正確的輸入耦合方式。一般情況下，被觀測(cè)的信號(hào)為直流或脈沖信號(hào)時(shí)，應(yīng)選擇“DC”耦合方式；被觀測(cè)的信號(hào)為交流時(shí)，應(yīng)選擇“AC”耦合方式。

　?。?）合理調(diào)整掃描速度調(diào)節(jié)掃描速度旋鈕，可以改變熒光屏上顯示波形的個(gè)數(shù)。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(yīng)過(guò)多，以保證時(shí)間測(cè)量的精度。

　　（5）波形位置和幾何尺寸的調(diào)整觀測(cè)信號(hào)時(shí)，波形應(yīng)盡可能處于熒光屏的中心位置，以獲得較好的測(cè)量線性。正確調(diào)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(cè)量的精度。

　?。?）合理操作雙通道將垂直工作方式開(kāi)關(guān)設(shè)置到“DUAL”，兩個(gè)通道的波形可以同時(shí)顯示。為了觀察到穩(wěn)定的波形，可以通過(guò)“ALT/CHOP”（交替/斷續(xù)）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(hào)斷續(xù)的顯示在熒光屏上，此設(shè)定適用于觀測(cè)頻率較高的信號(hào)；釋放“ALT/CHOP”開(kāi)關(guān)（置于ALT），兩個(gè)通道的信號(hào)交替的顯示在熒光屏上，此設(shè)定適用于觀測(cè)頻率較低的信號(hào)。在雙通道顯示時(shí)，還必須正確選擇觸發(fā)源。當(dāng)CH1、CH2信號(hào)同步時(shí)，選擇任意通道作為觸發(fā)源，兩個(gè)波形都能穩(wěn)定顯示，當(dāng)CH1、CH2信號(hào)在時(shí)間上不相關(guān)時(shí)，應(yīng)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(hào)交替一次，因而兩個(gè)通道的波形都會(huì)穩(wěn)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?yàn)?ldquo;CHOP”信號(hào)成為觸發(fā)信號(hào)而不能同步顯示。利用雙通道進(jìn)行相位和時(shí)間對(duì)比測(cè)量時(shí)，兩個(gè)通道必須采用同一同步信號(hào)觸發(fā)。

　?。?）觸發(fā)電平調(diào)整

　　調(diào)整觸發(fā)電平旋鈕可以改變掃描電路預(yù)置的閥門電平。向“+”方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥門電平向正方向移動(dòng)；向“-”方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥門電平向負(fù)方向移動(dòng)；處在中間位置時(shí)，閥門電平設(shè)定在信號(hào)的平均值上。觸發(fā)電平過(guò)正或過(guò)負(fù)，均不會(huì)產(chǎn)生掃描信號(hào)。因此，觸發(fā)電平旋鈕通常應(yīng)保持在中間位置。

　　二、模擬示波器測(cè)量實(shí)例

　　1、測(cè)量直流電壓

　　（1）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(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“GND”，此時(shí)掃描線的垂直位置即為零電壓基準(zhǔn)線，即時(shí)間基線。調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕使掃描線落于某一合適的水平刻度線。

　?。?）將被測(cè)信號(hào)接到示波器的輸入端，并將垂直系統(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“DC”。調(diào)節(jié)垂直衰減旋鈕使掃描線有合適的偏移量。

　?。?）確定被測(cè)電壓值。掃描線在Y軸的偏移量與垂直衰減旋鈕對(duì)應(yīng)檔位電壓的乘積即為被測(cè)電壓值。

　?。?）根據(jù)掃描線的偏移方向確定直流電壓的極性。掃描線向零電壓基準(zhǔn)線上方移動(dòng)時(shí)，直流電壓為正極性，反之為負(fù)極性。

　　（6）將被測(cè)信號(hào)接入示波器CH1輸入端，直流信號(hào)將會(huì)產(chǎn)生偏移，然后調(diào)節(jié)觸發(fā)“電平”，使波形穩(wěn)定，如圖6.1.28。

　　圖6.1.28測(cè)量直流電壓 圖6.1.29 測(cè)量交流電壓

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

　　2、測(cè)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(tǒng)輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“GND”，調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕使掃描線落在水平中心線上。

　?。?）輸入被測(cè)信號(hào)，并將輸入耦合開(kāi)關(guān)置于“AC”。調(diào)節(jié)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(shù)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(wěn)定顯示。

　?。?）確定被測(cè)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(duì)應(yīng)檔位電壓的乘積即為被測(cè)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(shù)為5div（格），則計(jì)算方法為1 V/div×5 div=5VP—P，當(dāng)然如果探頭為10:1，實(shí)際值為50 VP—P。

　　3、測(cè)量周期

　　（1）將水平掃描微調(diào)旋鈕置于校正位置，并使時(shí)間基線落在水平中心刻度線上。

　?。?）輸入被測(cè)信號(hào)。調(diào)節(jié)垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕等，使熒光屏上穩(wěn)定顯示1～2波形。

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

　　（4）確定被測(cè)信號(hào)的周期。信號(hào)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(duì)應(yīng)檔位的時(shí)間之積即為被測(cè)信號(hào)的周期。用示波器測(cè)量信號(hào)周期時(shí)，可以測(cè)量信號(hào)1個(gè)周期的時(shí)間，也可以測(cè)量n個(gè)周期的時(shí)間，再除以周期個(gè)數(shù)n。后一種方法產(chǎn)生的誤差會(huì)小一些。

　　測(cè)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(cè)量頻率由于信號(hào)的頻率與周期為倒數(shù)關(guān)系，即f=1/T。因此，可以先測(cè)信號(hào)的周期，再求倒數(shù)即可得到信號(hào)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(yùn)用×10擴(kuò)展，那么Time/div則為指示值的1/10。

　　4、測(cè)量相位差

　?。?）將水平掃描微調(diào)旋鈕、垂直靈敏度旋鈕置于校正位置。

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

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

　　（4）調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，使熒光屏上穩(wěn)定顯示出兩個(gè)大小適中的波形。

　　（5）確定兩個(gè)被測(cè)信號(hào)的相位差。如圖6.1.31所示，測(cè)出信號(hào)波形一個(gè)周期在X軸方向所占的格數(shù)m（5格），再測(cè)出兩波形上對(duì)應(yīng)點(diǎn)（如過(guò)零點(diǎn)）之間的水平格數(shù)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(cè)量還可以采用Lissajous圖形法，此處不再贅述。