示波器种类、型号很多,功能也不同。数字
电路测试中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波
器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器,只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。
荧光屏
荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的
关系。水平方向指示时间,垂直方向指示电压。水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。垂直
方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延
迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,
tiME/DIV)能得出电压值
与时间值。
示波管和
电源系统
1.电源(Power)
示波器主电源开关。当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。
2.辉度(Intensity)
旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些,高频信号时大些。 一般不应太亮,以保护荧
光屏。
3.聚焦(Focus)
聚焦旋钮调节
电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态。
4.标尺亮度(Illuminance)
此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下,照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中,可适当调
亮照明灯,以上四点均来自我 爱方 案 网。
垂直偏转因数和水平偏转因数
1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调
在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒
数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为 cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏转因数的单位是V/cm
,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便,有时也把偏转因数当灵敏度。
踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1,2,5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10
档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V/DIV档时,如果屏幕上信
号光点移动一格,则代表输入信号电压变化1V。
每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底,处于“校准”位置
,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮,能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因
数微调后,会造成与波段开关的指示值不一致,这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能,当微调旋钮
被拉出时,垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如,如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV,采
用×5扩展状态时,垂直偏转因数是 0.2V/DIV。
在做数字电路实验时,在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号
的电压值。
2.时基选择(TIME/DIV)和微调
时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现,按1、2、5方
式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档,光
点在屏上移动一格代表时间值1μS。
“微调”旋钮用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋到底处于校准位置时,屏幕上显示的时基值与波段开关所
示的标称值一致。逆时针旋转旋钮,则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10扩展,即水平
灵敏度扩大10倍,时基缩小到1/10。例如在2μS/DIV档,扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等
于
2μS×(1/10)=0.2μS
TDS实验台上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的时钟信号,由石英晶体振荡器和分频器产生,准确度很高,
可用来校准示波器的时基。
示波器的标准信号源CAL,专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。例如COS5041型示波器标准信号源提供
一个VP-P=2V,f=1kHz的方波信号。
示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮(标有水平双向箭
头)左右移动信号波形,旋转垂直位移旋钮 (标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。
输入通道和输入耦合选择
1.输入通道选择
从技术宅拯救世界(技术宅拯救世界)示波器专题上可以得知,输入通道至少有三种选择方式:通道1(CH1)
、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。选择通道1时,示波器仅显示通道1的信号。选择通道2时,示波器仅显示通道2
的信号。选择双通道时,示波器同时显示通道1信号和通道2信号。测试信号时,首先要将示波器的地与被测电
路的地连接在一起。根据输入通道的选择,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头上的地与被测电路
的地连接在一起,示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“×1” 位置时,被测信
号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“×10"位置时,被测信号衰
减为1/10,然后送往示波器,从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。
2.输入耦合方式
输入耦合方式有三种选择:交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。当选择“地”时,扫描线显示出“示波器地”在
荧光屏上的位置。直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成
分的交流信号。在数字电路实验中,一般选择“直流”方式,以便观测信号的绝对电压值。
特殊使用方法
示波器的使用方法说到这里该说的差不多了,还有关于触发使用和扫描方式(SweepMode)等因篇幅有限暂且不
提,这里贴个相关地址:cn tr o ni cs.c om/public/art/artinfo/id/80011012
另外就是再补充几种不常见但是实用的特殊使用方法。
1.交流峰值电压测量
(1)获得基线。
(2)调整V/div旋钮,使波形在垂直方向显示5div(即5格)。
(3)调节“A触发电平”获得稳定显示。
(4)用以下公式计算峰值电压。
电压(p—p):垂直偏转幅度/度x(VOLTS/div)/开关档极x探极衰减倍率。
例如:测得上峰到下峰偏转是5.6度,VOLTS/dir开关置0.5,用x10探极衰减倍率,将数据代人:电压二5.
6X0.5 X 10二28 V。
2.上升时间测量
上升时间:水平距离(度)x时间/度(档极)/扩展系数。
例如:波形两点间的距离为5度,时间/度档级为1Us,x10扩展末扩展(即x1),将给定值代人:上升时I司;
5X1/1;51xs。
3.相位差测量
相位差:水平差值(度)x水平刻度校准值(度/度)。
例如:水平差值为0.6度,每度校准到45度,将给定值代人公式:相位差:0.6x45:27。