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示波器的基本知识与工作原理介绍(4)

时间:2010-05-14 16:05来源:未知 作者:admin 点击:

  二、示波器的使用方法

  示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵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型双踪示波器为例介绍。

  (一)面板装置

  SR-8型双踪示波器的面板图如图5-12所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。

  1.显示部分 主要控制件为:

  (1)电源开关。

  (2)电源指示灯。

  (3)辉度 调整光点亮度。

  (4)聚焦 调整光点或波形清晰度。

  (5)辅助聚焦 配合“聚焦”旋钮调节清晰度。

  (6)标尺亮度 调节坐标片上刻度线亮度。

  (7)寻迹 当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。

  (8)标准信号输出 1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。

  2.Y轴插件部分

  (1)显示方式选择开关 用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式:

  “交替”: 当显示方式开关置于“交替”时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电

  子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。

  “断续”:当显示方式开关置于“断续”时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。

  “YA”、“YB ”:显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时,表示示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“YA”或“YB ”通道的信号波形。

  “YA + YB”:显示方式开关置于“YA + YB ”时,电子开关不工作,YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。

  (2)“DC-⊥-AC” Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于“⊥”位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。

  (3)“微调V/div” 灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div~20v/div分11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于2.5倍,连续调节“微调”电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。

  (4)“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移,调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。

  (5)“↑↓ ” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。

  (6)“极性、拉YA ” YA 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - YA 。

  (7)“内触发、拉YB ” 触发源选择开关。在按的位置上(常态) 扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。

  (8)Y轴输入插座 采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。

  3.X轴插件部分

  (1)“t/div” 扫描速度选择开关及微调旋钮。X轴的光点移动速度由其决定,从0.2μs~1s共分21档级。当该开关“微调”电位器顺时针方向旋转到底并接上开关后,即为“校准”位置,此时“t/div”的指示值,即为扫描速度的实际值。

  (2)“扩展、拉×10” 扫描速度扩展装置。是按拉式开关,在按的状态作正常使用,拉的位置扫描速度增加10倍。“t/div”的指示值,也应相应计取。采用“扩展 拉×10”适于观察波形细节。

  (3)“→← ” X轴位置调节旋钮。系X轴光迹的水平位置调节电位器,是套轴结构。外圈旋钮为粗调装置,顺时针方向旋转基线右移,反时针方向旋转则基线左移。置于套轴上的小旋钮为细调装置,适用于经扩展后信号的调节。

  (4)“外触发、X外接”插座 采用BNC型插座。在使用外触发时,作为连接外触发信号的插座。也可以作为X轴放大器外接时信号输入插座。其输入阻抗约为1MΩ。外接使用时,输入信号的峰值应小于12V。

  (5)“触发电平”旋钮 触发电平调节电位器旋钮。用于选择输入信号波形的触发点。具体地说,就是调节开始扫描的时间,决定扫描在触发信号波形的哪一点上被触发。顺时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的正向部分,逆时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的负向部分。

  (6)“稳定性” 触发稳定性微调旋钮。用以改变扫描电路的工作状态,一般应处于待触发状态。调整方法是将Y轴输入耦合方式选择(AC-地-DC)开关置于地档,将V/div开关置于最高灵敏度的档级,在电平旋钮调离自激状态的情况下,用小螺丝刀将稳定度电位器顺时针方向旋到底,则扫描电路产生自激扫描,此时屏幕上出现扫描线;然后逆时针方向慢慢旋动,使扫描线刚消失。此时扫描电路即处于待触发状态。在这种状态下,用示波器进行测量时,只要调节电平旋钮,即能在屏幕上获得稳定的波形,并能随意调节选择屏幕上波形的起始点位置。少数示波器,当稳定度电位器逆时针方向旋到底时,屏幕上出现扫描线;然后顺时针方向慢慢旋动,使屏幕上扫描线刚消失,此时扫描电路即处于待触发状态。

  (7)“内、外” 触发源选择开关。置于“内”位置时,扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号;置于“外”位置时,触发信号取自“外触发X 外接”输入端引入的外触发信号。

  (8)“AC”“AC(H)”“DC” 触发耦合方式开关。 “DC”档,是直流藕合状态,适合于变化缓慢或频率甚低(如低于100Hz)的触发信号。“AC”档,是交流藕合状态,由于隔断了触发中的直流分量,因此触发性能不受直流分量影响。“AC(H)”档,是低频抑制的交流耦合状态,在观察包含低频分量的高频复合波时,触发信号通过高通滤波器进行耦合,抑制了低频噪声和低频触发信号(2MHz以下的低频分量),免除因误触发而造成的波形幌动。

  (9)“高频、常态、自动” 触发方式开关。用以选择不同的触发方式,以适应不同的被测信号与测试目的。“高频”档,频率甚高时(如高于5MHz),且无足够的幅度使触发稳定时,选该档。此时扫描处于高频触发状态,由示波器自身产生的高频信号(200kHz信号),对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮,屏幕上即能显示稳定的波形,操作方便,有利于观察高频信号波形。“常态”档,采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描,是常用的触发扫描方式。“自动”挡,扫描处于自动状态(与高频触发方式相仿),但不必调整电平旋钮,也能观察到稳定的波形,操作方便,有利于观察较低频率的信号。

  (10)“+、-” 触发极性开关。在“+”位置时选用触发信号的上升部分,在“-”位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。

  (二)使用前的检查、调整和校准

  示波器初次使用前或久藏复用时,有必要进行一次能否工作的简单检查和进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。示波器在进行电压和时间的定量测试时,还必须进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准。示波器能否正常工作的检查方法、垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准方法,由于各种型号示波器的校准信号的幅度、频率等参数不一样,因而检查、校准方法略有差异。
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