模擬示波器的使用簡介

??????? 一、模擬示波器的調整模擬示波器的調整和使用方法基本相同，現以MOS-620/640雙蹤示波器為例介紹如下：

　　1、MOS-620/640雙蹤示波器前面板簡介MOS-620/640雙蹤示波器的調節旋鈕、開關、按鍵及連接器等都位于前面板上，如圖6.1.27所示，其作用如下：

　　（1）示波管操作部分

　　6——“POWER”：主電源開關及指示燈。按下此開關，其左側的發光二極管指示燈5亮，表明電源已接通。

　　2——“INTEN”：亮度調節鈕。調節軌跡或光點的亮度。

　　3——“FOCUS”：聚焦調節鈕。調節軌跡或亮光點的聚焦。

　　4——“TRACE ROTATION”：軌跡旋轉。調整水平軌跡與刻度線相平行。33——顯示屏。顯示信號的波形。

　?。?）垂直軸操作部分

　　7、22——“VOLTS/DIV”：垂直衰減鈕。調節垂直偏轉靈敏度，從5mV/div～5V/div，共10個檔位。

　　8——“CH1X”：通道1被測信號輸入連接器。在X-Y模式下，作為X軸輸入端。20——“CH2Y”：通道2被測信號輸入連接器。在X-Y模式下，作為Y軸輸入端。

　　9、21——“VAR”垂直靈敏度旋鈕：微調靈敏度大于或等于1/2.5標示值。在校正（CAL）位置時，靈敏度校正為標示值。

　　10、19——“AC-GND-DC”：垂直系統輸入耦合開關。選擇被測信號進入垂直通道的耦合方式。“AC”：交流耦合；“DC”：直流耦合；“GND”：接地。

　　11、18——“POSITION”：垂直位置調節旋鈕。調節顯示波形在熒光屏上的垂直位置。

　　12——“ALT”/“CHOP”：交替/斷續選擇按鍵，雙蹤顯示時，放開此鍵（ALT），通道1與通道2的信號交替顯示，適用于觀測頻率較高的信號波形；按下此鍵（CHOP），通道1與通道2的信號同時斷續顯示，適用于觀測頻率較低的信號波形。13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調節旋鈕。垂直系統輸入耦合開關在GND時，在5mV與10mV之間反復轉動垂直衰減開關，調整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動。14——“VERTICAL MODE”：垂直系統工作模式開關。CH1：通道1單獨顯示；CH2：

　　13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡調節旋鈕。垂直系統輸入耦合開關在GND時，在5mV與10mV之間反復轉動垂直衰減開關，調整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動。

　　14——“VERTICAL MODE”：垂直系統工作模式開關。CH1：通道1單獨顯示；CH2：通道2單獨顯示；DUAL：兩個通道同時顯示；ADD：顯示通道1與通道2信號的代數或代數差（按下通道2的信號反向鍵“CH2 INV”時）。

　　17——“CH2 INV”：通道2信號反向按鍵。按下此鍵，通道2及其觸發信號同時反向。

　?。?）觸發操作部分

　　23——“TRIG IN”：外觸發輸入端子。用于輸入外部觸發信號。當使用該功能時，“SOURCE”開關應設置在EXT位置。

　　24——“SOURCE”：觸發源選擇開關。“CH1”：當垂直系統工作模式開關14設定在DUAL或ADD時，選擇通道1作為內部觸發信號源；“CH2”：當垂直系統工作模式開關14設定在DUAL或ADD時，選擇通道2作為內部觸發信號源；“LINE”：選擇交流電源作為觸發信號源；“EXT”：選擇“TRIG IN”端子輸入的外部信號作為觸發信號源。

　　25——“TRIGGER MODE”：觸發方式選擇開關?！癆UTO”（自動）：當沒有觸發信號輸入時，掃描處在自由模式下；“NORM”（常態）：當沒有觸發信號輸入時，蹤跡處在待命狀態并不顯示；“TV-V”（電視場）：當想要觀察一場的電視信號時；“TV-H”（電視行）：當想要觀察一行的電視信號時。

　　26——“SLOPE”：觸發極性選擇按鍵。釋放為“+”，上升沿觸發；按下為“-”，下降沿觸發。

　　27——“LEVEL”：觸發電平調節旋鈕。顯示一個同步的穩定波形，并設定一個波形的起始點。向“+”旋轉觸發電平向上移，向“-”旋轉觸發電平向下移。

　　28——“TRIG ALT”：當垂直系統工作模式開關14設定在DUAL或ADD，且觸發源選擇開關24選CH1或CH2時，按下此鍵，示波器會交替選擇CH1和CH2作為內部觸發信號源。

　?。?）水平軸操作部分

　　29——“TIME/DIV”：水平掃描速度旋鈕。掃描速度從0.2μs/div到0.5s/div共20檔。當設置到X-Y位置時，示波器可工作在X-Y方式。

　　30——“SWP VAR”：水平掃描微調旋鈕。微調水平掃描時間，使掃描時間被校正到于面板上“TIME/DIV”指示值一致。順時針轉到底為校正（CAL）位置。

　　31——“×10 MAG”：掃描擴展開關。按下時掃描速度擴展10倍。

　　32——“POSITION”：水平位置調節鈕。調節顯示波形在熒光屏上的水平位置。

　?。?）其它操作部分

　　1——“CAL”：示波器校正信號輸出端。提供幅度為2Vpp，頻率為1kHz的方波信號，用于校正10∶1探頭的補償電容器和檢測示波器垂直與水平偏轉因數等。

　　16——“GND”：示波器機箱的接地端子。

　　2、雙蹤示波器的正確調整與操作

　　示波器的正確調整和操作對于提高測量精度和延長儀器的使用壽命十分重要。

　　（1）聚焦和輝度的調整調整聚焦旋鈕使掃描線盡可能細，以提高測量精度。掃描線亮度（輝度）應適當，過亮不僅會降低示波器的使用壽命，而且也會影響聚焦特性。

　?。?）正確選擇觸發源和觸發方式觸發源的選擇：如果觀測的是單通道信號，就應選擇該通道信號作為觸發源；如果同時觀測兩個時間相關的信號，則應選擇信號周期長的通道作為觸發源。

　　觸發方式的選擇：首次觀測被測信號時，觸發方式應設置于“AUTO”，待觀測到穩定信號后，調好其它設置，最后將觸發方式開關置于“NORM”，以提高觸發的靈敏度。當觀測直流信號或小信號時，必須采用“AUTO”觸發方式。

　?。?）正確選擇輸入耦合方式

　　根據被觀測信號的性質來選擇正確的輸入耦合方式。一般情況下，被觀測的信號為直流或脈沖信號時，應選擇“DC”耦合方式；被觀測的信號為交流時，應選擇“AC”耦合方式。

　?。?）合理調整掃描速度調節掃描速度旋鈕，可以改變熒光屏上顯示波形的個數。提高掃描速度，顯示的波形少；降低掃描速度，顯示的波形多。顯示的波形不應過多，以保證時間測量的精度。

　?。?）波形位置和幾何尺寸的調整觀測信號時，波形應盡可能處于熒光屏的中心位置，以獲得較好的測量線性。正確調整垂直衰減旋鈕，盡可能使波形幅度占一半以上，以提高電壓測量的精度。

　　（6）合理操作雙通道將垂直工作方式開關設置到“DUAL”，兩個通道的波形可以同時顯示。為了觀察到穩定的波形，可以通過“ALT/CHOP”（交替/斷續）開關控制波形的顯示。按下“ALT/CHOP”開關（置于CHOP），兩個通道的信號斷續的顯示在熒光屏上，此設定適用于觀測頻率較高的信號；釋放“ALT/CHOP”開關（置于ALT），兩個通道的信號交替的顯示在熒光屏上，此設定適用于觀測頻率較低的信號。在雙通道顯示時，還必須正確選擇觸發源。當CH1、CH2信號同步時，選擇任意通道作為觸發源，兩個波形都能穩定顯示，當CH1、CH2信號在時間上不相關時，應按下“TRIG.ALT”（觸發交替）開關，此時每一個掃描周期，觸發信號交替一次，因而兩個通道的波形都會穩定顯示。

　　值得注意的是：雙通道顯示時，不能同時按下“CHOP”和“TRIG ALT”開關，因為“CHOP”信號成為觸發信號而不能同步顯示。利用雙通道進行相位和時間對比測量時，兩個通道必須采用同一同步信號觸發。

　　（7）觸發電平調整

　　調整觸發電平旋鈕可以改變掃描電路預置的閥門電平。向“+”方向旋轉時，閥門電平向正方向移動；向“-”方向旋轉時，閥門電平向負方向移動；處在中間位置時，閥門電平設定在信號的平均值上。觸發電平過正或過負，均不會產生掃描信號。因此，觸發電平旋鈕通常應保持在中間位置。

　　二、模擬示波器測量實例

　　1、測量直流電壓

　?。?）將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置，觸發方式開關置于“AUTO”。

　?。?）將垂直系統輸入耦合開關置于“GND”，此時掃描線的垂直位置即為零電壓基準線，即時間基線。調節垂直位移旋鈕使掃描線落于某一合適的水平刻度線。

　?。?）將被測信號接到示波器的輸入端，并將垂直系統輸入耦合開關置于“DC”。調節垂直衰減旋鈕使掃描線有合適的偏移量。

　?。?）確定被測電壓值。掃描線在Y軸的偏移量與垂直衰減旋鈕對應檔位電壓的乘積即為被測電壓值。

　　（5）根據掃描線的偏移方向確定直流電壓的極性。掃描線向零電壓基準線上方移動時，直流電壓為正極性，反之為負極性。

　　（6）將被測信號接入示波器CH1輸入端，直流信號將會產生偏移，然后調節觸發“電平”，使波形穩定，如圖6.1.28。

　　圖6.1.28測量直流電壓 圖6.1.29 測量交流電壓

　　如果Volts/div為50mV/div擋，示波器讀數為4div（格），則計算方法為：50mV/div×4div=200mVP—P當然如果探頭為10：1，實際信號的值就是×10為2VP—P。

　　2、測量交流電壓

　?。?）將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置，觸發方式開關置于“AUTO”。

　?。?）將垂直系統輸入耦合開關置于“GND”，調節垂直位移旋鈕使掃描線落在水平中心線上。

　?。?）輸入被測信號，并將輸入耦合開關置于“AC”。調節垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕使顯示波形的幅度和個數合適。選擇合適的觸發源、觸發方式和觸發電平等使波形穩定顯示。

　?。?）確定被測電壓的峰-峰值。波形在Y軸方向最高與最低點之間的垂直距離（偏移量）與垂直衰減旋鈕對應檔位電壓的乘積即為被測電壓的峰-峰值，如圖6.1.29所示。

　　如果輸入端Volts/div為1V/div擋，示波器讀數為5div（格），則計算方法為1 V/div×5 div=5VP—P，當然如果探頭為10:1，實際值為50 VP—P。

　　3、測量周期

　?。?）將水平掃描微調旋鈕置于校正位置，并使時間基線落在水平中心刻度線上。

　　（2）輸入被測信號。調節垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕等，使熒光屏上穩定顯示1～2波形。

　　（3）選擇被測波形一個周期的始點和終點，并將始點移動到某一垂直刻度線上以便讀數。

　　（4）確定被測信號的周期。信號波形一個周期在X軸方向始點與終點之間的水平距離與水平掃描速度旋鈕對應檔位的時間之積即為被測信號的周期。用示波器測量信號周期時，可以測量信號1個周期的時間，也可以測量n個周期的時間，再除以周期個數n。后一種方法產生的誤差會小一些。

　　測量周期如圖6.1.30所示，如果一個周期在屏幕上為2 div（格），掃描時間為1ms/div，則周期為：1ms/div×2 div=2.0ms

　　3、測量頻率由于信號的頻率與周期為倒數關系，即f=1/T。因此，可以先測信號的周期，再求倒數即可得到信號的頻率。由圖6.1.30所示可得，周期T =2.0ms，則頻率為1/2 Hz=500Hz，如果運用×10擴展，那么Time/div則為指示值的1/10。

　　4、測量相位差

　?。?）將水平掃描微調旋鈕、垂直靈敏度旋鈕置于校正位置。

　?。?）將垂直系統工作模式開關置于“DUAL”，并使兩個通道的時間基線均落在水平中心刻度線上。

　　（3）輸入兩路頻率相同而相位不同的交流信號至CH1和CH2，將垂直輸入耦合開關置于“AC”。

　?。?）調節相關旋鈕，使熒光屏上穩定顯示出兩個大小適中的波形。

　?。?）確定兩個被測信號的相位差。如圖6.1.31所示，測出信號波形一個周期在X軸方向所占的格數m（5格），再測出兩波形上對應點（如過零點）之間的水平格數n（1.6格），則u1超前u2的相位差角

　　是115.2°。

　　頻率和相位差角的測量還可以采用Lissajous圖形法，此處不再贅述。