双踪示波器的使用技巧

双踪示波器的使用技巧

首页休闲益智光点数图更新时间:2024-05-07

示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。在电子技术实践中,经常需要同时观察两种以上信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电参量的测试和比较。为了达到这个目的,人们在应用普通示波器原理的基础上,采用了以下两种同时显示多个波形的方法:一种是双线(或多线)示波法;另一种是双踪(或多踪)示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线(或多线)示波器和双踪(或多踪)示波器。在此以GOS-620型双踪示波器为例,介绍它的结构和使用方法。

主要技术指标

GOS-620双踪示波器的主要技术指标见表2.4。

表2.4 GOS-620双踪示波器的主要技术指标

续表

续表

面板功能简介

GOS-620双踪示波器前面板位置图如图2.8所示。

图2.8

图2.8中各部分的含义如下。

(1)CRT显示屏

②INTEN:轨迹及光点亮度控制旋钮。

③FOCUS:轨迹聚焦调整旋钮。

④TRACE ROTATION:使水平轨迹与刻度线成平行的调整旋钮。

⑥POWER:电源主开关,按下此钮可接通电源,电源指示灯⑤会发亮;再按一次,开关凸起时,则切断电源。

33FILTER:滤光镜片,可使波形易于观察。

图2.8 GOS-620 双踪示波器前面板位置图

(2)VERTICAL垂直偏向

⑦、22VOLTS/DIV:垂直衰减选择旋钮。以此旋钮选择CH1及CH2的输入信号衰减幅度,范围为5mV/DIV~5V/DIV,共10挡。

⑩、⑱AC-GND-DC:输入信号耦合选择按键组。AC:垂直输入信号电容耦合,截止直流或极低频信号输入;GND:按下此键则隔离信号输入,并将垂直衰减器输入端接地,使之产生一个零电压参考信号;DC:垂直输入信号直流耦合,AC与DC信号一起输入放大器。

⑧CH1(X)输入:CH1的垂直输入端;在X-Y模式中,为x轴的信号输入端。

⑨、21VARIABLE:灵敏度微调控制,至少可调到显示值的1/2.5。在“CAL”位置时,灵敏度即为挡位显示值。当此旋钮拉出时(×5MAG状态),垂直放大器灵敏度增加至5倍。

⑳CH2(Y)输入:CH2的垂直输入端:在X-Y模式中,为y轴的信号输入端。

⑪ 、⑲POSITION:轨迹及光点的垂直位置调整旋钮。

⑭ VERTICAL MODE:CH1 及 CH2 选择垂直操作模式。CH1:设定本示波器以CH1单一频道方式工作;CH2:设定本示波器以CH2单一频道方式工作;DUAL:设定本示波器以CH1及CH2双频道方式工作,此时并可切换 ALT/CHOP 模式来显示两轨迹;ADD:用以显示CH1及CH2的相加信号,当“CH2 INV”键⑯ 为按下状态时,即可显示CH1及CH2的相减信号。

⑬ 、⑰DC BAL:调整垂直直流平衡点,设定CH1及CH2的输入耦合开关至GND位置的调整。

⑫ ALT/CHOP:若在双轨迹模式下放开此键,则CH1及CH2以交替方式显示(一般使用于较快速的水平扫描文件位)。若在双轨迹模式下按下此键,则CH1及CH2以切割方式显示(一般使用于较慢速的水平扫描文件位)。

⑯ CH2 INV:按下此键时,CH2 的信号将会被反向。CH2 输入信号于ADD模式时,CH2 触发截选信号(Trigger signal Pickoff)也会被反向。

(3)TRIGGER触发

26SLOPE:触发斜率选择键。 :凸起时为正斜率触发,当信号正向通过触发准位时进行触发;−:压下时为负斜率触发,当信号负向通过触发准位时进行触发。

24TRIG.IN:TRIG.IN输入端子,可输入外部触发信号。欲用此端子时,须先将SOURCE选择器23置于“EXT”位置。

27TRIG.ALT:触发源交替设定键。当VERTICAL MODE选择器14在“DUAL”或“ADD”位置,且SOURCE选择器23置于“CH1”或“CH2”位置时,按下此键,本仪器即会自动设定CH1与CH2的输入信号以交替方式轮流作为内部触发信号源。

23SOURCE:内部触发源信号及外部TRIG.IN输入信号选择器。CH1:当VERTICAL MODE 选择器⑭ 在“DUAL”或“ADD”位置时,以CH1输入端的信号作为内部触发源;CH2:当VERTICAL MODE选择器⑭ 在“DUAL”或“ADD”位置时,以CH2输入端的信号作为内部触发源;LINE:将AC电源线频率作为触发信号;EXT:将TRIG.IN端子输入的信号作为外部触发信号源。

25TRIGGER MODE:触发模式选择开关。AUTO:当没有触发信号或触发信号的频率小于25Hz时,扫描会自动产生;NORM:当没有触发信号时,扫描将处于预备状态,屏幕上不会显示任何轨迹,本功能主要用于观察频率小于或等于25Hz的信号;TV-V:用于观测电视信号的垂直画面信号;TV-H:用于观测电视信号的水平画面信号。

28LEVEL:触发准位调整旋钮。旋转此旋钮以同步波形,并设定该波形的起始点。将旋钮向“ ”方向旋转,触发准位会向上移;将旋钮向“-”方向旋转,则触发准位向下移。

(4)水平偏向

29TIME/DIV:扫描时间选择旋钮。扫描范围从 0.2s/DIV~0.5s/DIV,共20个挡位。X-Y:设定为X-Y模式。

30SWP.VAR:扫描时间的可变控制旋钮。旋转此控制旋钮,扫描时间至少可延长为指示数值的2.5倍;否则指示数值将被校准。

31×10MAG:水平放大键。按下此键可将扫描放大10倍。

32POSITION:轨迹及光点的水平位置调整旋钮。

(5)其他功能

①CAL(峰峰值为2V):此端子会输出一个2V(峰峰值)、1kHz的方波,用以校正测试棒及检查垂直偏向的灵敏度。

⑮ GND:本示波器的接地端子。

使用方法

(1)单一频道基本操作法

本节以CH1为范例,介绍单一频道的基本操作法。CH2单频道的操作程序是相同的,仅需注意要改为设定CH2栏的旋钮及按键组。

插上电源插头之前,务必确认后面板上的电源电压选择器已调至适当的电压文件位。确认之后,参照表2.5顺序设定各旋钮及按键。

表2.5 旋钮及按键位置

按照表2.5所示设定完成后,插上电源插头,继续下列步骤:

① 按下电源开关⑥,并确认电源指示灯⑤亮起。约 20s 后 CRT显示屏上应会出现一条轨迹;若在60s之后仍未有轨迹出现,应检查上列各项设定是否正确。

② 转动旋钮INTEN②及FOCUS③,以调整出适当的轨迹亮度及聚焦。

③ 调整旋钮CH1 POSITION⑪ 及TRACE ROTATION④,使轨迹与中央水平刻度线平行。

④ 将探棒连接至 CH1 输入端⑧,并将探棒接上 2V(峰峰值)校准信号端子①。

⑤将AC-GND-DC⑩置于“AC”位置,此时,CRT上会显示如图2.9所示的波形。

⑥ 调整旋钮FOCUS③,使轨迹更清晰。

⑦欲观察细微部分,可调整旋钮VOLTS/DIV⑦及TIME/DIV29,以显示更清晰的波形。

⑧ 调整旋钮POSITION⑪ 及POSITION⑲,以使波形与刻度线齐平,并使电压值及周期易于读取。

(2)双频道基本操作法

双频道操作法与单一频道基本操作步骤大致相同,仅需按照下列说明略作修改:将 VERTICAL MODE⑭ 置于“DUAL”位置,此时,显示屏上应有两条扫描线,CH1的轨迹为校准信号的方波,CH2则因尚未连接信号,轨迹呈一条直线;将探棒连接至CH2输入端⑳,并将探棒接上 2V(峰峰值)校准信号端子①;将 AC-GND-DC 置于“AC”位置,调POSITION钮⑪ 、⑲,以使两条轨迹如图2.10所示。

图2.9 单频道轨迹

图2.10 双频道轨迹

放开ALT/CHOP时(ALT模式),则CH1和CH2的输入信号将以交替扫描方式轮流显示,一般使用于较快速的水平扫描文件位;按下ALT/CHOP时(CHOP模式),则CH1和CH2的输入信号将以大约250kHz斩切方式显示在屏幕上,一般使用于较慢速的水平扫描文件位。

在双轨迹(DUAL或ADD)模式中操作时,SOURCE选择器23必须拨向“CH1”或“CH2”位置,选择其一作为触发源。若 CH1 及CH2的信号同步,则二者的波形都会是稳定的;若不同步,则仅有选择器所设定的触发源的波形稳定,此时,若按下TRIG.ALT键27,则两种波形皆会同步稳定显示。

基本测量方法

(1)电压测量

电压的定量测量:将VOLTS/DIV调整旋钮置于“CAL”位置,就可进行电压的定量测量。测量值可由下列公式计算后得到。

① 用探头的“×1”位置进行测量时,其电压值计算如下:

电压(V)=“VOLTS/DIV”设定值(V/DIV) × 输入信号显示幅度(DIV)

② 用探头的“×10”位置进行测量时,其电压值计算如下:

电压(V)=“VOLTS/DIV”设定值(V/DIV)× 输入信号显示幅度(DIV)×10

例如,将探头衰减比置于“×10”的位置,垂直偏转因数(V/DIV)置于“0.5V/DIV”,所测得的扫描轨迹偏高 4 格。根据公式,被测电压为0.5(V/DIV)×4 (DIV)×10=20(V)。

(2)时间测量

置扫描时间选择旋钮29和触发准位调整旋钮28于合适位置,读取“TIME/DIV”的设定值,然后用下列公式进行计算:

时间(s)=“TIME/DIV”设定值(S/DIV)× 对应于被测时间的长度(DIV)

脉冲周期测量的基本测量方法如下。

① 调节脉冲波形的垂直位置,使脉冲波形的顶部和底部距刻度水平中心线的距离相等。

②调整扫描时间选择旋钮29,使信号易于观测。

③ 读取一个周期之间的距离(格数),然后用公式计算脉冲宽度。

例如,调整扫描时间选择旋钮29,并使其设定在“20s/DIV”位置,读上升沿和下降沿中点之间的距离为 2DIV,则该电压信号的脉冲周期为20(s/DIV)× 2(DIV)= 40(s)。

(3)频率测量

频率测量方法如下:可由时间公式求出输入信号一个周期的时间(单位为 s),这一时间称为信号的周期 T,然后用下式求出信号的频率f:

f (Hz)=1/T

例如,调整扫描时间选择旋钮29,并使其设定在“20s/DIV”位置,读上升沿和下降沿中点之间的距离为 2DIV,则该电压信号的脉冲周期为20(s/DIV)× 2(DIV)=40(s),则

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