1.顯示部分的主要控制有:
(1)電源開關。
(2)電源指示燈。
(3)亮度調節光點的亮度。
(4)聚焦調整光點或波形清晰度。
(5)輔助對焦配合“對焦”旋鈕調節清晰度。
(6)標尺亮度級坐標表上刻度線的亮度。
(7)跟蹤當按鍵按下時,偏離熒光屏的光點回到顯示區,找到光點的位置。
(8)標準信號輸出為1kHz,並由此導出1V的方波校準信號。它被添加到Y軸輸入端子,以校準Y軸輸入靈敏度和X軸掃描速度。
2.y軸插件
(1)顯示模式選擇器開關用於切換兩個Y軸前置放大器YA和YB的控制部件,有五種不同的顯示模式:
“交替”:當顯示模式開關設置為“交替”時,電子開關受掃描信號控制,每次掃描依次開啟YA或YB信號。當測量信號的頻率較高時,掃描信號的頻率也較高。電流
子開關的開關速率越快,就不會有閃爍。這種工作狀態適合觀察兩個工作頻率較高的信號。
“間歇”:當顯示模式開關設置為“間歇”時,電子開關不受掃描信號控制,產生固定頻率為200kHz的方波信號,使電子開關快速交替接通YA和YB。因為開關頻率高於測量信號的頻率,所以屏幕上顯示的兩個通道的波形是間歇的。當被測信號頻率較高時,間歇現象非常明顯,甚至無法觀察到;當測量信號的頻率較低時,間歇現象被掩蓋。因此,這種工作狀態適合觀察兩個工作頻率較低的信號。
“YA”和“YB”:當顯示模式開關設置為“YA”或“YB”時,表示示波器工作在單通道。此時示波器的工作模式相當於單聲道示波器,即只能單獨顯示“YA”或“YB”通道的信號波形。
“YA+YB”:當顯示模式開關設置為“YA+YB”時,電子開關不工作,YA和YB兩個信號都經過放大器和門電路,示波器顯示兩個信號疊加的波形。
(2)“dc-⊥-ac”y軸輸入選擇開關用於選擇被測信號到輸入端子的耦合模式。設置“DC”為直接耦合,可輸入帶DC分量的交流信號;置於“交流”位置,實現交流耦合,只輸入交流分量;當置於“⊥”位置時,y軸輸入端接地,顯示的時間基線壹般用作測試直流電壓零電平的參考基線。
(3)“微調V/div”靈敏度選擇開關和微調裝置。靈敏度選用開關系套軸結構,黑色旋鈕為Y軸靈敏度粗調裝置,從100 mV/div到20V/div分為11檔。紅色旋鈕是壹個微調裝置,順時針增加到滿刻度時是壹個校準位置。可以根據粗調旋鈕指示的值讀取測量信號的幅度。當旋鈕逆時針旋轉至滿刻度時,其變化範圍應大於2.5倍。連續調節“微調”電位計可以實現所有步驟之間的靈敏度覆蓋。進行定量測量時,旋鈕應置於順時針滿刻度的“校準”位置。
(4)“平衡”當Y軸放大器的輸入電路不平衡時,顯示的光點或波形會隨著“V/div”開關的“微調”旋轉而向Y軸方向偏移。調整“平衡”電位計可以最小化這種偏移。
(5) Y軸位移電位計調整波形的垂直位置。
(6)推拉開關用於極性轉換的"極性,拉丫"丫通道。拉出時,YA通道信號反相顯示,即顯示模式為(YA+ YB)時,顯示的圖像為YB-YA。
(7)“內部觸發,YB拉”觸發源選擇開關。在按下位置(正常),掃描觸發信號分別取自YA和YB通道的輸入信號,適用於單道或雙道顯示,但無法比較雙道波形的時間。當開關拔出時,掃描的觸發信號僅取自YB通道的輸入信號,適用於雙蹤顯示中比較兩個波形的時間和相位差。
(8)Y軸輸入插座采用BNC插座,測量信號直接輸入或通過探頭輸入。
3.x軸插件
(1)“t/div”掃描速度選擇開關和微調旋鈕。X軸光點的移動速度由其決定,範圍為0.2μ s到1s * * *到21。當開關將電位計順時針“微調”到底,開關接通時,就是“校準”位置。此時,“t/div”的指示值是掃描速度的實際值。
(2)“擴拉×10”掃描擴速裝置。它是壹個拉線開關,在按下狀態下可以正常使用,拉線位置掃描速度提升10倍。還應相應計算“t/div”的指示值。使用“擴展拉×10”適合觀察波形細節。
(3)X軸位置調節旋鈕。是X軸光跡的水平位置調節電位器,是套軸結構。外環旋鈕是壹個粗調裝置。順時針旋轉時,基線向右移動,逆時針旋轉時,基線向左移動。套軸上放的小旋鈕是微調裝置,適用於調節擴展的信號。
(4)“外部觸發和外部X連接”插座采用BNC插座。當使用外部觸發器時,它被用作連接外部觸發信號的插座。當外接X軸放大器時,它還可以用作信號輸入插座。其輸入阻抗約為1mω。外部使用時,輸入信號的峰值應小於12V。
(5)“觸發電平”旋鈕觸發電平調節電位計旋鈕。用於選擇輸入信號波形的觸發點。具體來說,就是調整掃描的開始時間,決定在觸發信號波形的哪個點觸發掃描。順時針轉動時,觸發點傾向於信號波形的正部,逆時針轉動時,觸發點傾向於信號波形的負部。
(6)“穩定性”觸發穩定性微調旋鈕。用於改變掃描電路的工作狀態,掃描電路應處於待觸發狀態。調整方法是將Y軸輸入耦合方式選擇(交流-接地-DC)開關設置為接地檔位,將V/div開關設置為靈敏度最高的檔位。當水平旋鈕脫離自激狀態時,用小螺絲刀將穩定電位器順時針旋轉到底,掃描電路會產生自激掃描,此時屏幕上會出現掃描線。然後慢慢逆時針轉動,讓掃描線剛好消失。此時,掃描電路處於被觸發的狀態。在這種狀態下,用示波器測量時,只要調節電平旋鈕,就可以在屏幕上得到穩定的波形,並且可以隨意調整和選擇屏幕上波形的起點位置。少數示波器,當穩定電位器逆時針旋轉到底時,屏幕上出現掃描線;然後慢慢順時針旋轉,使屏幕上的掃描線剛好消失,此時掃描電路處於被觸發的狀態。
(7)“內外”觸發源選擇開關。當置於“內部”位置時,掃描觸發信號取自Y軸通道的測量信號;當置於“外部”位置時,觸發信號取自“外部觸發X外部”輸入端子引入的外部觸發信號。
(8)“交流”、“交流(h)”和“DC”觸發耦合模式開關。“DC”檔位處於DC耦合狀態,適用於變化緩慢或頻率很低(如100Hz以下)的觸發信號。“AC”檔處於交流耦合狀態,觸發器性能不受DC分量影響,因為它切斷了觸發器中的DC分量。“AC(H)”檔處於低頻抑制的交流耦合狀態。當觀測到含有低頻成分的高頻復合波時,觸發信號通過高通濾波器耦合,抑制了低頻噪聲和低頻觸發信號(2MHz以下的低頻成分),避免了誤觸發引起的波形閃爍。
(9)“高頻、正常和自動”觸發模式開關。用於選擇不同的觸發模式,以適應不同的測試信號和測試目的。“高頻”範圍,當頻率很高(如高於5MHz)且沒有足夠的幅度使觸發穩定時,選擇此範圍。此時掃描處於高頻觸發狀態,被測信號由示波器自身產生的高頻信號(200kHz信號)同步。無需頻繁調節電平旋鈕,屏幕上即可顯示穩定的波形,操作方便,有利於觀察高頻信號的波形。“正常”文件,利用Y軸或外部接觸源的輸入信號觸發掃描,是壹種常用的觸發掃描方式。“自動”檔,掃描處於自動狀態(類似高頻觸發模式),但無需調節電平旋鈕即可觀察到穩定的波形,操作方便,有利於觀察頻率較低的信號。
(10) "+,-"觸發極性切換。在“+”位置,選擇觸發信號的上升部分,在“-”位置,選擇觸發信號的下降部分來觸發掃描電路。
(2)使用前的檢查、調整和校準
示波器第壹次使用前或長時間重復使用時,需要檢查是否能工作,調整掃描電路的穩定性和垂直放大電路的DC平衡。在定量測量電壓和時間時,示波器還必須校準垂直放大電路的增益和水平掃描速度。由於各種型號示波器校準信號的幅度、頻率等參數不同,檢查示波器能否正常工作以及校準垂直放大電路增益和水平掃描速度的方法略有不同。
(3)使用步驟
示波器可以用來觀察不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線。在此基礎上,可以用示波器測量電壓、時間、頻率、相位差、調幅等電參數。下面介紹用示波器觀察電信號波形的使用步驟。
1.選擇Y軸耦合模式
根據待測信號的頻率,將Y軸輸入耦合模式的“交流-接地-DC”開關設置為交流或DC。
2.選擇Y軸靈敏度
根據被測信號的近似峰峰值(如果使用衰減探頭,應除以衰減倍數;耦合方式取DC檔位時,還應考慮疊加的DC電壓值),Y軸靈敏度選擇V/div開關(或Y軸衰減開關)應置於合適的檔位。在實際使用中,如果不需要讀取電壓值,可以適當調整Y軸靈敏度微調(或Y軸增益)旋鈕,使所需高度的波形出現在屏幕上。
3.選擇觸發(或同步)信號的來源和極性。
通常,觸發(或同步)信號極性開關設置在“+”或“-”位置。
4.選擇掃描速度
根據被測信號的周期(或頻率)的近似值,將X軸掃描速度t/div(或掃描範圍)開關置於合適的水平。在實際使用中,如果不需要讀取時間值,可以適當調整掃描速度t/div微調(或掃描微調)旋鈕,使測試所需循環次數的波形顯示在屏幕上。如果需要觀察信號的邊緣部分,應將掃描速度t/div開關設置為最快的掃描速度。
5.輸入測量信號
被測信號經探頭衰減後(或直接用同軸電纜輸入,不衰減,但此時輸入阻抗減小,輸入電容增大),通過Y軸輸入端輸入示波器。
當前現象
原始原因
首先,沒有光點或波形
電源未連接。
亮度旋鈕調節不當。
x、y軸換檔旋鈕位置調整。
Y軸平衡電位器調整不當,導致直流放大電路嚴重不平衡。
第二,橫向不開。
當觸發源選擇開關置於外部檔位,沒有外部觸發信號輸入時,不會產生鋸齒波。
水平旋鈕調節不當。
不調整穩定電位計使掃描電路處於被觸發的臨界狀態。
X軸選擇錯誤放在X外接位置,外接插座上沒有信號輸入。
如果雙蹤示波器只使用通道A(通道B沒有輸入信號),內部觸發開關放在YB位置,就不會有鋸齒波。
第三,垂直方向沒有顯示
輸入耦合模式DC-接地-交流開關被錯誤地置於接地位置。
輸入端的高電位端和低電位端與被測電路的高電位端和低電位端相連。
輸入信號小,V/div錯誤地放在低靈敏度文件中。
第四,波形不穩定。
穩定電位計順時針過度旋轉導致掃描電路處於自激掃描狀態(非臨界狀態被觸發)。
觸發耦合模式AC、AC(H)和DC開關未能根據不同的觸發信號頻率正確選擇相應的檔位。
選擇高頻觸發狀態時,觸發源選擇開關誤放在外擋(應該放在內擋。)
某些示波器在自動模式(連續掃描)下掃描時,波形不穩定。
5.垂直線密集或呈長方形。
t/div開關選擇不當導致F掃描< < F信號。
六、橫線密集或呈傾斜橫線。
t/div開關選擇不當導致F掃描> > F信號。
七、垂直電壓讀數不準。
垂直方向的偏轉靈敏度(v/div)未校準。
校準v/div時,v/div微調旋鈕未置於校準位置(即未順時針轉動)。
在測試過程中,v/div微調旋鈕不在校準位置(即不在順時針位置)。
使用l0: 1衰減探頭,電壓不乘以10倍。
被測信號的頻率超過示波器的最大頻率,示波器讀數小於實際值。
測量值是峰峰值,正弦有效值需要轉換。
八、不準橫讀。
不執行水平偏轉靈敏度(t/div)校準。
校準t/div時,t/div的微調旋鈕未置於校準位置(即未順時針轉動)。
在測試過程中,t/div微調旋鈕不在校準位置(即不在順時針位置)。
當掃描速度擴展開關置於拉動(×10)位置時,測試未能根據t/div開關的指示值將靈敏度提高10倍。
九、交流/DC疊加信號的DC電壓值不清。
y軸輸入耦合選擇DC-地-交流開關誤放在交流檔(應該放在DC檔)。
在試驗之前,DC-接地-交流開關沒有放在接地裝置上,用於DC水平參考點校正。
y軸平衡電位計調節不當。
十、不能測量兩個信號的相位差(波形顯示法)
雙蹤示波器誤將內部觸發(拉YB)開關放在按下(正常)位置,應該放在拉YB位置。
雙蹤示波器沒有正確選擇顯示模式切換的交替和間歇文件。
單線示波器的觸發選擇開關誤放在內檔。
雖然單線示波器的觸發選擇開關放在外接檔位,但兩個外接觸發並不使用同壹個信號。
十壹、調幅波形紊亂
t/div開關選擇不當,掃描頻率被AM波的載波頻率錯誤選擇(應該是音頻AM信號的頻率選擇)。
十二、波形不能調整到要求的起始時間和位置。
穩定性電位計沒有調整到要觸發的臨界觸發點。
觸發極性(+、-)和觸發電平(+、-)不匹配。
觸發模式開關誤放在自動檔(應該放在正常檔)。
6.觸發(或同步)掃描
慢慢調整觸發電平(或同步)旋鈕,屏幕上會出現壹個穩定的波形。根據觀察需要適當調節電平旋鈕,在相應的起始位置顯示波形。
如果用雙蹤示波器觀察波形,當顯示單蹤時,顯示模式開關設置為YA或YB。被測信號通過YA或YB輸入端子輸入示波器。Y軸的觸發源選擇“內部觸發-拉動YB”開關,並將其置於按壓(正常)位置。如果示波器進行雙蹤顯示,顯示模式開關設置為交替檔(適用於觀察頻率不太低的信號)或間歇檔(適用於觀察頻率不太高的信號)。此時Y軸的觸發源選擇“內觸發-拉YB”開關設置“拉YB”檔位。
(4)使用不當引起的異常現象
示波器在使用時,往往是因為操作者不了解示波原理,不熟悉示波器面板控制裝置的功能,調整不當會出現異常現象。表5-1列出了示波器使用不當引起的常見異常現象及其原因,供示波器用戶參考。
三、示波器的測試應用
電壓的測量
示波器所做的任何測量都可以歸結為電壓的測量。示波器可以測量各種波形的電壓幅值,不僅可以測量DC電壓和正弦電壓,還可以測量脈沖或非正弦電壓幅值。更有用的是,它可以測量脈沖電壓波形各部分的電壓幅值,如上沖或頂降。這是任何其他電壓測量儀器無法比擬的。
1.直接測量方法
所謂直接測量法,就是直接從屏幕上測量出被測電壓波形的高度,然後轉換成電壓值。定量測試電壓時,壹般將Y軸靈敏度開關的微調旋鈕轉到“校準”位置,這樣就可以從“V/div”的指示值和被測信號所占的縱坐標值直接計算出被測電壓值。因此,直接測量法也叫直尺法。
(1)交流電壓的測量
將Y軸輸入耦合開關置於“交流”位置,以顯示輸入波形的交流分量。如果交流信號頻率很低,Y軸輸入耦合開關應置於“DC”位置。
將被測波形移動到示波器屏幕的中央,用“V/div”開關將被測波形控制在屏幕的有效工作區域內,根據坐標刻度的劃分讀取整個波形在Y軸方向的度數H,那麽被測電壓的峰峰值VP-P就可以等於“V/div”開關的指示值與H的乘積,如果用探頭測量, 探頭的衰減要考慮進去,就是上面算出來的值要乘以10。
比如示波器的Y軸靈敏度開關“V/div”位於0.2步,被測波形在Y軸的坐標幅度H為5div,那麽這個信號電壓的峰峰值為1V。如果探針測量後仍顯示上述值,則測量信號電壓的峰峰值為10V。
(2)DC電壓的測量
將Y軸輸入耦合開關設置到“接地”位置,將觸發模式開關設置到“自動”位置,這樣屏幕上會顯示壹條水平掃描線,這條掃描線是壹條零電平線。
將Y軸輸入耦合開關設置到“DC”位置,並添加測量電壓。此時掃描線在Y軸方向產生壹個跳躍位移H,測得的電壓是“V/div”開關指示值與H的乘積。
直接測量法簡單易行,但誤差較大。引起誤差的因素有讀數誤差、視差和示波器的系統誤差(衰減器、偏轉系統、示波管邊緣效應)等等。
2.比較測量方法
比較測量法是將壹個已知的標準電壓波形與被測電壓波形進行比較,得到被測電壓值。
將被測電壓Vx輸入示波器的Y軸通道,調節Y軸靈敏度選擇開關“V/div”及其微調旋鈕,使方便測量的高度Hx顯示在熒光屏上並記錄下來,“V/div”開關和微調旋鈕的位置保持不變。去掉被測電壓,在Y軸輸入壹個已知的可調標準電壓Vs,調整標準電壓的輸出幅度,使其顯示與被測電壓相同的幅度。此時,標準電壓的輸出幅度等於測量電壓的幅度。比較法可以避免垂直系統引起的和誤差,從而提高測量精度。
(2)時間的測量
示波器的時基能產生與時間成線性關系的掃描線,所以熒光屏的水平刻度可以用來測量波形的時間參數,如周期信號的重復周期、脈沖信號的寬度、時間間隔、上升時間(上升沿)和下降時間(下降沿)、兩個信號的時間差等等。
當示波器的掃描速度開關“t/div”的“微調”裝置轉到校準位置時,可根據“t/div”開關的指示值直接讀出並計算出水平方向顯示波形的刻度所代表的時間,從而更精確地計算出被測信號的時間參數。