⑴ 高中物理示波器的各旋鈕的原理和使用
1.電源(Power)
示波器主電源開關。當此開關按下時,電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些,高頻信號時大些。
一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態。
4.標尺亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下,照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中,可適當調亮照明燈。
⑵ 簡述示波器的功能與使用方法
功能:用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器,由電子管放大器、掃描振盪器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外,還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變為電效應的周期性物理過程都可以用示波器進行觀測。
使用方法:
1、選擇Y軸耦合方式
根據被測信號頻率的高低,將Y軸輸入耦合方式選擇「AC-地-DC」開關置於AC或DC。
2、選擇Y軸靈敏度
根據被測信號的大約峰-峰值(如果採用衰減探頭,應除以衰減倍數;在耦合方式取DC檔時,還要考慮疊加的直流電壓值),將Y軸靈敏度選擇V/div開關(或Y軸衰減開關)置於適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值,則可適當調節Y軸靈敏度微調(或Y軸增益)旋鈕,使屏幕上顯現所需要高度的波形。
3、選擇觸發(或同步)信號來源與極性
通常將觸發(或同步)信號極性開關置於「+」或「-」檔。
4、選擇掃描速度
根據被測信號周期(或頻率)的大約值,將X軸掃描速度t/div(或掃描范圍)開關置於適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值,則可適當調節掃速t/div微調(或掃描微調)旋鈕,使屏幕上顯示測試所需周期數的波形。如果需要觀察的是信號的邊沿部分,則掃速t/div開關應置於最快掃速檔。
5、輸入被測信號
被測信號由探頭衰減後(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時的輸入阻抗降低、輸入電容增大),通過Y軸輸入端輸入示波器。
(2)高中示波器的使用方法擴展閱讀
1、普通示波器。電路結構簡單,頻帶較窄,掃描線性差,僅用於觀察波形。
2、多用示波器。頻帶較寬,掃描線性好,能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進行定量測試。藉助幅度校準器和時間校準器,測量的准確度可達±5%。
3、多線示波器。採用多束示波管,能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形,沒有時差,時序關系准確。
4、多蹤示波器。具有電子開關和門控電路的結構,可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差,時序關系不準確。
5、取樣示波器。採用取樣技術將高頻信號轉換成模擬低頻信號進行顯示,有效頻帶可達GHz級。
6、記憶示波器。採用存儲示波管或數字存儲技術,將單次電信號瞬變過程、非周期現象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中,以供重復測試。
7、數字示波器。內部帶有微處理器,外部裝有數字顯示器,有的產品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字元。被測信號經模一數變換器(A/D變換器)送入數據存儲器。
通過鍵盤操作,可對捕獲的波形參數的數據,進行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算,並顯示出答案數字。
⑶ 高中物理 示波器怎麼用的哦那一節我看都看不懂...請高人教教...最好有點試題...
示波器的作用是觀察兩個輸入介面間電壓與時間的關系,也就是通常所說的信號波形。
模擬示波器的原理是,由電子管發射出一束電子流,然後經過掃描電壓形成的橫向電場和輸入電壓縱向電場的偏轉,最終在屏幕上看到一個運動的光點。由於屏幕和眼睛的暫留效果,我們就看到了相應的波形。
示波器的使用主要是要讓波形在示波器上完整、清晰地顯示出來,需要用到的旋鈕有:掃描頻率(TIME/DIV),y增益(VOLTS/DIV),x平移(SHIFT),y平移(SHIFT),聚焦(FOCUS),亮度(忘了單詞是什麼了,這個不常用)
●●掃描頻率的作用是,增加掃描電壓的頻率,這樣,屏幕上光點的橫向移動速度就會加快,電壓,看到的波形在沿X軸方向就會被拉伸。反之則壓縮。相當於把信號的波形y=f(x)變換為y=f(ax)。但要注意的是,調節這個旋鈕可能會造成在水平方向上,圖像看上去在不斷的平移,這是因為掃描的頻率與信號的頻率不是整除關系,調節的時候需要注意。
●●y增益的作用是,將輸入信號放大,這樣屏幕上光電的縱向振動幅度就會增大,看到的波形的振幅也會相應增大。相當與把y=f(x)變換為y=af(x)
●●x平移的作用是,在橫向的掃描交變電壓中加入一個直流分量,那麼波形就會沿X軸方向平移,相當於把y=f(x)變換為y=f(x+a)
●●y平移的作用是,在輸入的信號電壓中加入一個直流分量,那麼波形就會沿Y軸方向平移,相當於把y=f(x)變換為y=f(x)+a
●●聚焦的作用是,把電子束通過磁透鏡集中到一點上,這樣看到的圖像才會清晰(跟光線經過透鏡那樣是一個道理,焦距調好了,成像才清晰)
●●亮度的作用是,增加電子槍的電子數量,電子越多,圖像越亮。
高中示波器對測量的要求一般就是能夠讓示波器顯示出正弦信號Asin(x+φ)的一個周期的波形,並測量其周期和振幅
顯示出圖像這個不說了,按上面的說明很容易就能實現,其實都是數學知識
而讀數就是數格子,示波器的屏幕上有很多方格,這些方格就是測量刻度。
X軸代表時間,它每一格代表代表的時間長短需要從「掃描頻率」旋鈕處讀出。旋鈕指針所指的那個時間就是X軸上每一格的時間長度。
Y軸代表電壓,同理,它的讀數需要藉助Y增益旋鈕的刻度,方法與X軸的一樣。
最後注意一點,有的示波器有兩個或者四個或者更多輸入介面,按習慣它們分別叫做CH1,CH2,CH3,CH4......你接的是那個介面,調節的時候就要調節相應的旋鈕。示波器上旋鈕一般都會標注這是調節哪個的,或者有個開關,撥到哪個就是調哪個。擰旋鈕的時候什麼反映都沒有一般就是這個弄錯了。當然,如果輸入接觸不良,那就不說了……
⑷ 示波器的使用方法
你直接用數字的示波器就好了,有嵌入式的幫助系統,那個鍵功能不懂,直接點擊就可以看到了。當然我也不確定是所有的示波器的有這個功能,但是我的鼎陽SDS1062CM是可以的
⑸ 高中物理示波器的各旋鈕的原理和使用
x輸入、x增益是觀察李薩如圖像時才使用的,這時,示波器要退出掃描狀態,即,右下方的旋鈕要調到「外x」。
⑹ 高中物理中,示波器的使用
標有「↑↓」和「→」符號的稱豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕,分別用來調節圖象在豎直方向和水平方向的位置。旋鈕「Y增益」和「X增益」是調節Y或X放大器的輸出電壓的大小、以改變圖象沿豎直方向或水平方向的幅度。
「衰減」調節旋鈕共分有1、10、100.1000四擋,可使加在豎直方向的信號電壓按上述倍數衰減,使得圖象在示波管上的垂直幅度依次減到前一擋的十分之一。
右邊的旋鈕是「掃描范圍」調節,它可改變加在水平方向的鋸齒波電壓的頻率范圍。第一擋的頻率范圍是10-100赫,向右旋轉每升高1擋,電壓的頻率范圍依次增大為前一擋的十倍。「掃描微調」旋鈕可使掃描電壓的頻率在選定范圍內連續變化。
「Y輸入」、「X輸入」和「地」分別是對應方向的訊號電壓輸入和公共接地的接線柱。「DC、AC」是豎直方向輸入信號的直流、交流選擇開關。在「DC」位置時,所加信號電壓是直接輸入的;在「AC」位置時,所加信號電壓是通過一個電容器輸入的。「同步+-」是同步極性選擇開關,置於「+」位置時掃描發生器與輸入信號的正半周同步;置於「-」位置時與負半周同步,以獲得初相位相反的顯示波形。
⑺ 示波器的工作原理是什麼維修中如何運用
示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。俗話說,電是看不見摸不著的。但是示波器可以幫我們「看見」電信號,便於人們研究各種電現象的變化過程。所以示波器的核心功能,就和他的名字一樣,是顯示電信號波形的儀器,以供工程師查找定位問題或評估系統性能等等。
而波形,也有多種定義,比如時域或者頻域的波形,對於示波器而言,大多數時候測量的是電壓隨時間的變化,也就是時域的波形。因此,示波器可以分析被測點電壓變化情況,從而被廣泛的應用於各個電子行業及領域中。
一般我們業內對示波器的分類只按模擬示波器和數字示波器來分,有些廠家可能為了突出其示波器的某項功能給其命名為其他名字,比如數字熒光示波器等。但其本質原理依然逃不出這2大示波器類別。
模擬示波器是屬於早期的示波器,主要基於陰極射線管(也叫顯像管,曾廣泛應用於早期的電視機、顯示器)打出的電子束通過水平偏轉和垂直偏轉系統,打在屏幕的熒光物質上顯示波形。
③ARM處理器控制FPGA調節ADC模數轉換器采樣率,示波器軟體上表現為調節時基,由於存儲深度為固定值,采樣率 = 存儲深度 ÷ 波形記錄時長,通常時基設置的改變是通過改變采樣率來實現的。因此廠家標注的采樣率往往是在特定時基設置之下才有效的,在大時基下受存儲深度的影響,采樣率不得不降低。ADC模數轉換器和RAM高速存儲器影響著示波器的另外兩大指標:采樣率和存儲深度。
④接下去,由FPGA驅動ADC同步采樣,ADC將採集到的數據進行二進制數據化並寫入高速緩存。存儲器緩存即存儲深度,一般存儲器的大小是示波器標識存儲深度大小的四倍,因為FPGA無法控制示波器的觸發,因此採集的信號必定先是標識存儲深度的2倍,然後再來根據觸發篩選其中的一段波形,所以示波器可以看到觸發位置之前的波形。又由於示波器在篩選之前採集的波形的時候,採集不能停,否則就會導致波形捕獲率太低,因此同時還需要繼續採集同樣長度的采樣點,如此反復,這樣一來就是四倍了。
⑤收到觸發指令後,存儲器再把數據交給ARM處理器處理
⑥ARM處理器將數據處理後通過顯示介面將數據輸出至顯示屏展示給使用者。通過計算,示波器還能模仿出類似模擬示波器的多級輝度顯示,以及數字示波器特有的色溫顯示效果,余暉顯示效果。
⑦示波器處理完數據後,可以把當前的波形圖像或者是數據保存到存儲器中,要注意這里的存儲完全不同於存儲深度的高速存緩,大多數示波器採用外部存儲器如U盤,SD卡,電腦等,現在一些現代化的示波器會內置大存儲可以直接保存在示波器里。
這個過程中,②③④都是並行處理的。
由於數字示波器處理速度的制約,所以它並不能保證被測信號的波形能連續不斷地實時顯示在屏幕上,顯示的兩個波形之間會有波形數據丟失,也即所說的死區時間,這也是數字示波器相比較於模擬示波器的最大缺點了。不過,隨著示波器運算能力的增強,波形捕獲率的不斷上升,這一缺點也在被慢慢彌補。
維修相關的應用的話,不知道你是哪個行業的,示波器的使用只要學會了原理,操作其實不難。
⑻ 高中物理示波器
最佳答案
1 示波器工作原理示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無法直接觀測的交變電信號轉換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數字電路實驗現象、分析實驗中的問題、測量實驗結果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統、同步系統、X軸偏轉系統、Y軸偏轉系統、延遲掃描系統、標准信號源組成。 1.1 示波管
陰極射線管(CRT)簡稱示波管,是示波器的核心。它將電信號轉換為光信號。電子槍、偏轉系統和熒光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內,構成了一個完整的示波管。
1.熒光屏
現在的示波管屏面通常是矩形平面,內表面沉積一層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發鋁膜。高速電子穿過鋁膜,撞擊熒光粉而發光形成亮點。鋁膜具有內反射作用,有利於提高亮點的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。
當電子停止轟擊後,亮點不能立即消失而要保留一段時間。亮點輝度下降到原始值的10%所經過的時間叫做「余輝時間」。余輝時間短於10μs為極短余輝,10μs—1ms為短余輝,1ms—0.1s為中余輝,0.1s-1s為長余輝,大於1s為極長余輝。一般的示波器配備中余輝示波管,高頻示波器選用短余輝,低頻示波器選用長余輝。
由於所用磷光材料不同,熒光屏上能發出不同顏色的光。一般示波器多採用發綠光的示波管,以保護人的眼睛。 2.電子槍及聚焦
電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱第二柵極)、第一陽極(A1)和第二陽極(A2)組成。它的作用是發射電子並形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極,陰極受熱發射電子。柵極是一個頂部有小孔的金屬園筒,套在陰極外面。由於柵極電位比陰極低,對陰極發射的電子起控製作用,一般只有運動初速度大的少量電子,在陽極電壓的作用下能穿過柵極小孔,奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過低,則全部電子返回陰極,即管子截止。調節電路中的W1電位器,可以改變柵極電位,控制射向熒光屏的電子流密度,從而達到調節亮點的輝度。第一陽極、第二陽極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個金屬圓筒。前加速極G2與A2相連,所加電位比A1高。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。
電子束從陰極奔向熒光屏的過程中,經過兩次聚焦過程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發生在 G2、A1、A2區域,調節第二陽極A2的電位,能使電子束正好會聚於熒光屏上的一點,這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓,A1又被叫做聚焦極。有時調節A1電壓仍不能滿足良好聚焦,需微調第二陽極A2的電壓,A2又叫做輔助聚焦極。 3.偏轉系統
偏轉系統控制電子射線方向,使熒光屏上的光點隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。圖8.1中,Y1、Y2和Xl、X2兩對互相垂直的偏轉板組成偏轉系統。Y軸偏轉板在前,X軸偏轉板在後,因此Y軸靈敏度高(被測信號經處理後加到Y軸)。兩對偏轉板分別加上電壓,使兩對偏轉板間各自形成電場,分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉。 4.示波管的電源
為使示波管正常工作,對電源供給有一定要求。規定第二陽極與偏轉板之間電位相近,偏轉板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位(—30V~—100V),而且可調,以實現輝度調節。第一陽極為正電位(約+100V~+600V),也應可調,用作聚焦調節。第二陽極與前加速極相連,對陰極為正高壓(約+1000V),相對於地電位的可調范圍為±50V。由於示波管各電極電流很小,可以用公共高壓經電阻分壓器供電。 1.2 示波器的基本組成從上一小節可以看出,只要控制X軸偏轉板和Y軸偏轉板上的電壓,就能控制示波管顯示的圖形形狀。我們知道,一個電子信號是時間的函數f(t),它隨時間的變化而變化。因此,只要在示波管的X軸偏轉板上加一個與時間變數成正比的電壓,在y軸加上被測信號(經過比例放大或者縮小),示波管屏幕上就會顯示出被測信號隨時間變化的圖形。電信號中,在一段時間內與時間變數成正比的信號是鋸齒波。
示波器的基本組成框圖如圖2所示。它由示波管、Y軸系統、X軸系統、Z軸系統和電源等五部分組成。
圖2 示波器基本組成框圖被測信號①接到「Y"輸入端,經Y軸衰減器適當衰減後送至Y1放大器(前置放大),推挽輸出信號②和③。經延遲級延遲Г1時間,到Y2放大器。放大後產生足夠大的信號④和⑤,加到示波管的Y軸偏轉板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩定波形,將Y軸的被測信號③引入X軸系統的觸發電路,在引入信號的正(或者負)極性的某一電平值產生觸發脈沖⑥,啟動鋸齒波掃描電路(時基發生器),產生掃描電壓⑦。由於從觸發到啟動掃描有一時間延遲Г2,為保證Y軸信號到達熒光屏之前X軸開始掃描,Y軸的延遲時間Г1應稍大於X軸的延遲時間Г2。掃描電壓⑦經X軸放大器放大,產生推挽輸出⑨和⑩,加到示波管的X軸偏轉板上。z 軸系統用於放大掃描電壓正程,並且變成正向矩形波,送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度,而在掃描回程進行抹跡。
以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開關將Y軸輸入的兩個不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。由於人眼的視覺暫留作用,當轉換頻率高到一定程度後,看到的是兩個穩定的、清晰的信號波形。
示波器中往往有一個精確穩定的方波信號發生器,供校驗示波器用。 2 示波器使用本節介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號很多,功能也不同。數字電路實驗中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節不針對某一型號的示波器,只是從概念上介紹示波器在數字電路實驗中的常用功能。 2.1 熒光屏
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線,指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間,垂直方向指示電壓。水平方向分為10格,垂直方向分為8格,每格又分為5份。垂直方向標有0%,10%,90%,100%等標志,水平方向標有10%,90%標志,供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數使用。根據被測信號在屏幕上占的格數乘以適當的比例常數(V/DIV,TIME/DIV)能得出電壓值與時間值。 2.2 示波管和電源系統
1.電源(Power)
示波器主電源開關。當此開關按下時,電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些,高頻信號時大些。
一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態。
4.標尺亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下,照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中,可適當調亮照明燈。 2.3 垂直偏轉因數和水平偏轉因數
1.垂直偏轉因數選擇(VOLTS/DIV)和微調
在單位輸入信號作用下,光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度,這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數稱為偏轉因數。垂直靈敏度的單位是為 cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏轉因數的單位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。實際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便,有時也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數選擇波段開關。一般按1,2,5方式從 5mV/DIV到5V/DIV分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置於1V/DIV檔時,如果屏幕上信號光點移動一格,則代表輸入信號電壓變化1V。
每個波段開關上往往還有一個小旋鈕,微調每檔垂直偏轉因數。將它沿順時針方向旋到底,處於「校準」位置,此時垂直偏轉因數值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕,能夠微調垂直偏轉因數。垂直偏轉因數微調後,會造成與波段開關的指示值不一致,這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能,當微調旋鈕被拉出時,垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數縮小若干倍)。例如,如果波段開關指示的偏轉因數是1V/DIV,採用×5擴展狀態時,垂直偏轉因數是 0.2V/DIV。
在做數字電路實驗時,在屏幕上被測信號的垂直移動距離與+5V信號的垂直移動距離之比常被用於判斷被測信號的電壓值。
2.時基選擇(TIME/DIV)和微調
時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數選擇和微調類似。時基選擇也通過一個波段開關實現,按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在1μS/DIV檔,光點在屏上移動一格代表時間值1μS。
「微調」旋鈕用於時基校準和微調。沿順時針方向旋到底處於校準位置時,屏幕上顯示的時基值與波段開關所示的標稱值一致。逆時針旋轉旋鈕,則對時基微調。旋鈕拔出後處於掃描擴展狀態。通常為×10擴展,即水平靈敏度擴大10倍,時基縮小到1/10。例如在2μS/DIV檔,掃描擴展狀態下熒光屏上水平一格代表的時間值等於
2μS×(1/10)=0.2μS
TDS實驗台上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的時鍾信號,由石英晶體振盪器和分頻器產生,准確度很高,可用來校準示波器的時基。
示波器的標准信號源CAL,專門用於校準示波器的時基和垂直偏轉因數。例如COS5041型示波器標准信號源提供一個VP-P=2V,f=1kHz的方波信號。
示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調節信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動信號波形,旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。 2.4 輸入通道和輸入耦合選擇
1.輸入通道選擇
輸入通道至少有三種選擇方式:通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時,示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時,示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時,示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時,首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。根據輸入通道的選擇,將示波器探頭插到相應通道插座上,示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起,示波器探頭接觸被測點。示波器探頭上有一雙位開關。此開關撥到「×1」 位置時,被測信號無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關撥到「×10"位置時,被測信號衰減為1/10,然後送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。
2.輸入耦合方式
輸入耦合方式有三種選擇:交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當選擇「地」時,掃描線顯示出「示波器地」在熒光屏上的位置。直流耦合用於測定信號直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合用於觀測交流和含有直流成分的交流信號。在數字電路實驗中,一般選擇「直流」方式,以便觀測信號的絕對電壓值。 2.5 觸發
第一節指出,被測信號從Y軸輸入後,一部分送到示波管的Y軸偏轉板上,驅動光點在熒光屏上按比例沿垂直方向移動;另一部分分流到x軸偏轉系統產生觸發脈沖,觸發掃描發生器,產生重復的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉板上,使光點沿水平方向移動,兩者合一,光點在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。由此可知,正確的觸發方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩定的、清晰的信號波形,掌握基本的觸發功能及其操作方法是十分重要的。
1.觸發源(Source)選擇
要使屏幕上顯示穩定的波形,則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時間關系的觸發信號加到觸發電路。觸發源選擇確定觸發信號由何處供給。通常有三種觸發源:內觸發(INT)、電源觸發(LINE)、外觸發EXT)。
內觸發使用被測信號作為觸發信號,是經常使用的一種觸發方式。由於觸發信號本身是被測信號的一部分,在屏幕上可以顯示出非常穩定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發信號。
電源觸發使用交流電源頻率信號作為觸發信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的信號時是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。
外觸發使用外加信號作為觸發信號,外加信號從外觸發輸入端輸入。外觸發信號與被測信號間應具有周期性的關系。由於被測信號沒有用作觸發信號,所以何時開始掃描與被測信號無關。
正確選擇觸發信號對波形顯示的穩定、清晰有很大關系。例如在數字電路的測量中,對一個簡單的周期信號而言,選擇內觸發可能好一些,而對於一個具有復雜周期的信號,且存在一個與它有周期關系的信號時,選用外觸發可能更好。
2.觸發耦合(Coupling)方式選擇
觸發信號到觸發電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發信號的穩定、可靠。這里介紹常用的幾種。
AC耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發信號的交流分量觸發,觸發信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時使用這種耦合方式,以形成穩定觸發。但是如果觸發信號的頻率小於10Hz,會造成觸發困難。
直流耦合(DC)不隔斷觸發信號的直流分量。當觸發信號的頻率較低或者觸發信號的占空比很大時,使用直流耦合較好。
低頻抑制(LFR)觸發時觸發信號經過高通濾波器加到觸發電路,觸發信號的低頻成分被抑制;高頻抑制(HFR)觸發時,觸發信號通過低通濾波器加到觸發電路,觸發信號的高頻成分被抑制。此外還有用於電視維修的電視同步(TV)觸發。這些觸發耦合方式各有自己的適用范圍,需在使用中去體會。
3.觸發電平(Level)和觸發極性(Slope)
觸發電平調節又叫同步調節,它使得掃描與被測信號同步。電平調節旋鈕調節觸發信號的觸發電平。一旦觸發信號超過由旋鈕設定的觸發電平時,掃描即被觸發。順時針旋轉旋鈕,觸發電平上升;逆時針旋轉旋鈕,觸發電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時,觸發電平自動保持在觸發信號的幅度之內,不需要電平調節就能產生一個穩定的觸發。當信號波形復雜,用電平旋鈕不能穩定觸發時,用釋抑(Hold Off)旋鈕調節波形的釋抑時間(掃描暫停時間),能使掃描與波形穩定同步。
極性開關用來選擇觸發信號的極性。撥在「+」位置上時,在信號增加的方向上,當觸發信號超過觸發電平時就產生觸發。撥在「-」位置上時,在信號減少的方向上,當觸發信號超過觸發電平時就產生觸發。觸發極性和觸發電平共同決定觸發信號的觸發點。 2.6 掃描方式(SweepMode)
掃描有自動(Auto)、常態(Norm)和單次(Single)三種掃描方式。
自動:當無觸發信號輸入,或者觸發信號頻率低於50Hz時,掃描為自激方式。
常態:當無觸發信號輸入時,掃描處於准備狀態,沒有掃描線。觸發信號到來後,觸發掃描。
單次:單次按鈕類似復位開關。單次掃描方式下,按單次按鈕時掃描電路復位,此時准備好(Ready)燈亮。觸發信號到來後產生一次掃描。單次掃描結束後,准備燈滅。單次掃描用於觀測非周期信號或者單次瞬變信號,往往需要對波形拍照。
上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復雜的功能,如延遲掃描、觸發延遲、X-Y工作方式等,這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的,真正熟練則要在應用中掌握。
⑼ 示波器如何使用
示波器的使用方法。示波器種類、型號很多,功能也不同。數字電路實驗中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節不針對某一型號的示波器,只是從概念上介紹示波器在數字電路實驗中的常用功能。
2.1 熒光屏
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線,指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間,垂直方向指示電壓。水平方向分為10格,垂直方向分為8格,每格又分為5份。垂直方向標有0%,10%,90%,100%等標志,水平方向標有10%,90%標志,供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數使用。根據被測信號在屏幕上占的格數乘以適當的比例常數(V/DIV,TIME/DIV)能得出電壓值與時間值。
2.2 示波管和電源系統
1.電源(Power)
示波器主電源開關。當此開關按下時,電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些,高頻信號時大些。
一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態。
4.標尺亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下,照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中,可適當調亮照明燈。
2.3 垂直偏轉因數和水平偏轉因數
1.垂直偏轉因數選擇(VOLTS/DIV)和微調
在單位輸入信號作用下,光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度,這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數稱為偏轉因數。垂直靈敏度的單位是為cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏轉因數的單位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。實際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便,有時也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數選擇波段開關。一般按1,2,5方式從 5mV/DIV到5V/DIV分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置於1V/DIV檔時,如果屏幕上信號光點移動一格,則代表輸入信號電壓變化1V。
每個波段開關上往往還有一個小旋鈕,微調每檔垂直偏轉因數。將它沿順時針方向旋到底,處於「校準」位置,此時垂直偏轉因數值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕,能夠微調垂直偏轉因數。垂直偏轉因數微調後,會造成與波段開關的指示值不一致,這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能,當微調旋鈕被拉出時,垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數縮小若干倍)。例如,如果波段開關指示的偏轉因數是1V/DIV,採用×5擴展狀態時,垂直偏轉因數是0.2