數(shù)字示波器的作用 示波器頻率計算方法

　　示波器是電子工程師們?nèi)粘Ｗ鳛闇y試測量使用頻率很高的電子儀器，示波器從發(fā)展歷史上看，經(jīng)歷了模擬示波器、數(shù)字示波器時代，現(xiàn)如今，模擬和數(shù)字示波器能夠勝任大多數(shù)的應(yīng)用。那么示波器既然如此重要，那么在我們平常的電子測試測量中，示波器的作用是什么呢，它扮演著怎樣的重要角色?下面我們一起來了解一下。

　　一、示波器的作用

　　1、可以測量直流信號、交流信號的電壓幅度

　　2、可以測量交流信號的周期，并以此換算出交流信號的頻率。

　　3、可顯示交流信號的波形。

　　4、可以用兩個通道分別進(jìn)行信號測量。

　　5、可以在屏幕上同時顯示兩個信號的波形，即雙蹤測量作用。此作用能夠測量兩個信號之間的相位差，和波形之間形狀的差別。

　　二、示波器面板旋鈕的作用

　　1、 掃描速度旋鈕，可以改變示波器掃描線從左向右移動的速度。

　　2、 電壓選擇旋鈕，可以改變輸入電壓使掃描線在示波器屏幕Y軸方向的偏轉(zhuǎn)幅度。

　　3、 上下調(diào)整旋鈕、左右調(diào)整旋鈕，可以改變掃描線在屏幕中上下左右兩個方向的位置。

　　4、 電壓標(biāo)準(zhǔn)旋鈕向順時針方向達(dá)到最大值的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其它位置為非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

　　5、 掃描速度標(biāo)準(zhǔn)旋鈕向順時針方向達(dá)到最大值的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其他位置為非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

　　6、 為同步旋鈕，它能使示波器的波形穩(wěn)定下來。

　　7、 作用選擇鍵為CH1通道選擇、CH2通道選擇、雙蹤作用選擇。

　　8、 作用選擇鍵為CH1信號同步、CH2信號同步。

　　9、 為測量作用選擇開關(guān)，能使測量處與交流DC、直流AC、和接地GHD三種狀態(tài)。當(dāng)處于直流DC狀態(tài)時，無論是直流還是交流信號都能夠進(jìn)行測量。當(dāng)處于交流AC狀態(tài)時，示波器測量接口的內(nèi)部被串上的一個電容，此時信號中的直流成分被電容阻隔，而交流成分卻可以通過電容而被測量。

　　當(dāng)處于接地狀態(tài)的時，示波器的測量接口在示波器內(nèi)部與地短路，此時外部信號不能進(jìn)入示波器。

　　10、為亮度調(diào)整旋鈕，可以調(diào)整圖像的亮度。

　　11、為聚焦調(diào)整旋鈕，可以使圖像變得精細(xì)。

　　三、示波器頻率計算

　　用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。

　　1. 周期法

　　對于任何周期信號，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T

　　例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，“t/div”開關(guān)置“1μs”位置，其“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”位置。則其周期和頻率計算如下：

　　T=1us/div&TImes;8div = 8us

　　f= 1/8us =125kHz

　　所以，被測波形的頻率為125kHz。

　　2. 李沙育圖形法測頻率

　　將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標(biāo)準(zhǔn)頻率信號輸入“X外接”，慢慢改變標(biāo)準(zhǔn)頻率，使這兩個信號頻率成整數(shù)倍時，例如fx :

　　fy=1:2，則在熒光屏上會形成穩(wěn)定的李沙育圖形。

　　李沙育圖形的形狀不但與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的相位有關(guān)，而且與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的頻率也有關(guān)。用描跡法可以畫出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李沙育圖形如圖5-15所示。

　　利用李沙育圖形與頻率的關(guān)系，可進(jìn)行準(zhǔn)確的頻率比較來測定被測信號的頻率。其方法是分別通過李沙育圖形引水平線和垂直線，所引的水平線垂直線不要通過圖形的交叉點或與其相切。若水平線與圖形的交點數(shù)為m，垂直線與圖形的交點數(shù)n，則

　　fy / fx=m / n

　　當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)頻率fx(或fy)為已知時，由上式可以求出被測信號頻率fy(或fx)。顯然，在實際測試工作中，用李沙育圖形進(jìn)行頻率測試時，為了使測試簡便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調(diào)節(jié)已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時被測信號頻率等于已知信號頻率。

　　由于加到示波器上的兩個電壓相位不同，熒光屏上圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率并無影響。

　　李沙育圖形法測量頻率是相當(dāng)準(zhǔn)確的，但操作較費(fèi)時。同時，它只適用于測量頻率較低的信號。