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示波器的原理及使用
数字示波器操作基本功能与种类示波器面板介绍基本操作方法小结12342
1.基本功能与种类
1.1示波器的基本功能示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化(波形)的电压信号的一种观测仪器。它不仅可以定性观察电路(或元件)的动态过程,而且还可以定量测量各种电学量,如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差,显示两个相关函数的图像。示波器还可以用作其他显示设备,如晶体管特性曲线、雷达信号等。配上各种传感器,还可用于各种非电量测量,如压力、声光信号、生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年,它在各个研究领域都取得了广泛的应用,示波器本身也发展成为多种类型,如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波器等,已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。3
1.2示波器的种类示波器可分为两大类:模拟式示波器和数字式是示波器。模拟式示波器以连续方式将被测信号显示出来。数字示波器首先将被测信号抽样和量化,变为二进制信号存贮起来,再从存贮器中取出信号的离散值,通过算法将离散的被测信号以连续的形式在屏幕上显示出来。4
2.示波器的面板亮度:轨迹亮度调节电源开关电源指示灯荧光屏5
CH1或CH2:被测信号输入端口被测信号耦合方式AC:交流输入DC:直流输入GND:输入零信号垂直位移水平位移6
VOLTS/DIV:调节垂直偏转灵敏度,指示垂直方向每格的偏转电压值VIRIABLE:连续调节垂直偏转灵敏度TIME/DIV:调节扫描速率,指示水平方向每格的扫描时间X-Y工作方式:CH1输入X轴信号VIRIABLEPLEE×5:连续调节扫描速率7
ALT:两个通道交替显示CH1或CH2:1或2单独显示CHOP:两个通道断续显示ADD:显示两个通道信号幅度的代数和或差通道2极性转换8
自动(AUTO):扫描发生器自动工作常态(NORM)单次(SINGLE)被触发或准备指示灯电平(LEVEL):调节被测信号在某一电平触发扫描9
选择触发源信号内:CH1CH2外:LINEEXT触发极性选择:选择上升或下降沿触发扫描接地外触发输入CH1或CH2选择:“交替”或“断续”工作方式时,选择频率低的通道触发单踪显示时,任选其一,触发信号均来自于被显示通道选择触发信号耦合方式:AC/DCTV10
3.示波器的基本操作
3.1示波器的基本结构示波器基本组成框图11
3.2示波器的基本组成示波器的基本组成尽管示波器的型号和规格很多,但都由四个基本组成部分:电源ACDCGNDY轴系统Y轴放大器Y电子枪Z轴电路Y轴偏转X轴偏转荧光加速聚焦示波管X-YX轴放大器锯齿波发生器同步触发电路XEXTsourceINTMODE扫描X轴系统ACDCGNDY轴系统Y轴放大器YX-YX轴放大器锯齿波发生器同步触发电路XEXTsourceINTMODE扫描X轴系统电子枪Z轴电路Y轴偏转X轴偏转荧光加速聚焦示波管电源示波管(CRT)、电子放大系统、扫描触发系统、电源12
3.2.1电子放大系统3.2.2扫描触发系统内触发方式时,触发信号由被测信号产生,满足同步要求外触发方式时,触发信号由外部输入信号产生竖直放大器、水平放大器作用:在偏转板上加足够的电压,使电子束获得明显偏移;对较弱的被测信号进行放大扫描发生器、触发电路扫描发生器作用:产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号触发电路作用:形成触发信号。示波器工作在自动(AUTO)方式时,扫描发生器始终有扫描信号输出;当示波器处于AC/DC触发方式工作时,扫描发生器必须有触发信号的激励才能产生扫描信号。一般对应:13
3.3示波器的使用3.3.1观察波形(1)信号发生器输出接CH1。(2)调节信号发生器的输出频率和电压及波形。(3)调节示波器CH1通道偏转因数、扫描速率、电平等,使显示波形稳定。14
3.3.2测量正弦信号电压与周期测量原理偏转因数V/div时基因数T/div电压:Upp=2×4=8V假设:“V/div”档位置于2V/div“TIME/div”的档位在0.5ms/div周期T=6×0.5=3mS频率f=1/T=333HZ15
4格1.6格T=1.6×t/divUPP=4×v/div16
4.小结示波器是电子测量中必备的仪表,每一个电子技术行业的从业者都必须熟练掌握。所谓“熟练”掌握
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