示波器基礎(chǔ)使用說明和功能

　　1.3 垂直偏轉(zhuǎn)

　　靈敏度

　　垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比例變換，使之能在屏幕上表現(xiàn)出來。示波器可以顯示峰峰值電壓為幾毫伏到幾十伏的信號(hào)。因此必須把不同幅度的信號(hào)進(jìn)行變換以適應(yīng)屏幕的顯示范圍，這樣就可以按照標(biāo)尺刻度對(duì)波形進(jìn)行測(cè)量。為此就要求對(duì)大信號(hào)進(jìn)行衰減、對(duì)小信號(hào)進(jìn)行放大。示波器的靈敏度或衰減器控制就是為此而設(shè)置的。

　　靈敏度是以每格的伏特?cái)?shù)來衡量的看一下可以知道其靈敏度設(shè)置為1V/格。因此，峰峰值為6V的信號(hào)使得掃跡在垂直方向的6個(gè)格內(nèi)偏轉(zhuǎn)變化。知道了示波器的靈敏度設(shè)置值和電子束在垂直方向掃描的格數(shù)，我們就可以測(cè)量出信號(hào)的峰峰電壓值。

　　在多數(shù)的示波器上，靈敏度控制都是按1-2-5的序列步進(jìn)變化的。即靈敏度。設(shè)置顛倒為10mV/格、20mV/格、50mV/、100mV/格等等。靈敏度通常是用幅度上升/下降鈕來進(jìn)行控制的，而在有些示波器則是用轉(zhuǎn)動(dòng)垂直靈敏度旋鈕來進(jìn)行。

　　如果使用這些靈敏度步進(jìn)不能調(diào)節(jié)信號(hào)使之能夠準(zhǔn)確的按照要求在屏幕上顯示，那么就可以使用可變(VAR)控制。在第6章我們將會(huì)看到，使用標(biāo)尺刻度來進(jìn)行信號(hào)上升時(shí)間的測(cè)量就是一個(gè)很好的例子。可變控制能夠在1-2-5的步進(jìn)值之間對(duì)靈敏度進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。通常當(dāng)使用可變控制時(shí)，準(zhǔn)確的靈敏度值是不知道的。我們只知道這時(shí)示波器的靈敏度是在1-2-5序列的兩個(gè)步進(jìn)值之間的某個(gè)值。這時(shí)我們稱該通道的Y偏轉(zhuǎn)是未校準(zhǔn)的或表示為"uncal"。這種未校準(zhǔn)的狀態(tài)通常在示波器的前面板或屏幕上指示出來。

　　在更現(xiàn)代化的示波器，例如我們用作示例的示波器，由于彩用了現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行控制和校準(zhǔn)。因此示波器的靈敏度可以在最小值和最大值之間連續(xù)變化，而始終保持處于校準(zhǔn)狀態(tài)。

　　在老式的示波器上，通道靈敏度的設(shè)置值是從靈敏度控制旋鈕周圍的刻度上讀出的。而在新型的示波器上，通道靈敏度設(shè)置值清晰地顯示在屏幕上，如圖3所示，或者用一個(gè)單獨(dú)的CD顯示器顯示出來。 在靈敏度為1v/格的情況下，峰峰值為6v的信號(hào)使電子束在垂直方向偏轉(zhuǎn)6格

　　耦合

　　耦合控制機(jī)構(gòu)決定輸入信號(hào)從示波器前面板上的BNC輸入端通到該通道垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)其它部分的方式。耦合控制可以有兩種設(shè)置方式，即DC耦合和AC耦合。

　　DC耦合方式為信號(hào)提供直接的連接通路。因此信號(hào)提供直接的連接通路。因此信號(hào)的所有分量(AC和：DC)都會(huì)影響示波器的波形顯示。

　　AC耦合方式則在BDC端和衰減器之間串聯(lián)一個(gè)電容。這樣，信號(hào)的DC分量就被阻斷，而信號(hào)的低頻AC分量也將受阻或大為衰減。示波器的低頻截止頻率就是示波器顯示的信號(hào)幅度僅為其直實(shí)幅度為71%時(shí)的信號(hào)頻率。示波器的低頻截止頻率主要決定于其輸入耦合電容的數(shù)值。示波器的低頻截止頻率典型值為10Hz 說明AC及DC耦合、輸入接地以及50Ω輸入阻抗功能選擇的簡(jiǎn)化輸入電路　　和耦合控制機(jī)構(gòu)有關(guān)的另一個(gè)功能是輸入接地功能。這時(shí)，輸入信號(hào)和衰減器斷開并將衰減器輸入端連至示波器的地電平。當(dāng)選擇接地時(shí)，在屏幕上將會(huì)看到一條位于0V電平的直線。這時(shí)可以使用位置控制機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)這個(gè)參考電平或掃描基線的位置。

　　輸入阻抗

　　多數(shù)示波器的輸入阻抗為1MΩ和大約25pF相關(guān)聯(lián)。這足以滿足多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的要求，因?yàn)樗鼘?duì)多數(shù)電路的負(fù)載效應(yīng)極小。

　　有些信號(hào)來自50Ω輸出阻搞的源。為了準(zhǔn)確的測(cè)量這些信號(hào)并避免發(fā)生失真，必須對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行正確的傳送和端接。這時(shí)應(yīng)當(dāng)使用50Ω特性阻抗的電纜并用50Ω的負(fù)載進(jìn)行端接。某些示波器，如PM3094和PM3394A，內(nèi)部裝有一個(gè)50Ω的負(fù)載，提供一種用戶可選擇的功能。為避免誤操作，選擇此功能時(shí)需經(jīng)再次確認(rèn)。由于同樣的理由，50Ω輸入阻抗功能不能和某些探頭配合使用。

　　位置

　　垂直位置控制或POS控制機(jī)構(gòu)控制掃跡在屏幕Y軸的位置。在輸入耦合控制中選擇接地，這時(shí)就將輸入信號(hào)斷開，這樣就可以找到地電平的位置。在更先進(jìn)的示波器上設(shè)有單獨(dú)的地電平指示器，它可以讓用戶能連續(xù)地獲得波形的參考電平。

　　動(dòng)態(tài)范圍

　　動(dòng)態(tài)范圍就是示波器能夠不失真地顯示信號(hào)的最大幅值，在此信號(hào)幅值下只要調(diào)節(jié)示波器的垂直位置仍能觀察到波形的全部。對(duì)于Fluke公司的示波器來說，動(dòng)態(tài)范圍的典型值為24路(3個(gè)屏幕)

　　相加和反向

　　簡(jiǎn)單的把兩個(gè)信號(hào)相加起來似乎沒有什么實(shí)際意義。然百，把兩個(gè)有關(guān)信號(hào)之一反向，再將二者相加，實(shí)際上就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)信號(hào)的相減。這對(duì)于消除共模干擾(即交流聲)，或者進(jìn)行差分測(cè)量都是非常有用的。

　　從一個(gè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)中減去輸入信號(hào)，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋壤儞Q，就可以測(cè)出被測(cè)系統(tǒng)引起的失真。

　　由于很多電子系統(tǒng)本身就具有反向的特性，這樣只要把示波器的兩個(gè)輸入信號(hào)相加就能實(shí)現(xiàn)我們所期望的信號(hào)相減。