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用數字示波器觀察遲滯回線時UB應連接

發布時間:2022-11-12 01:18:55

⑴ 用示波器觀察兩同頻率、互相垂直運動的電信號合成時,唄觀察的信號應從哪幾個接線端輸入示波器

可以用示波器的XY顯示,不用YT顯示,兩個信號同時輸入示波器。

示波器1通道輸入信號的X軸,2通道輸入信號的Y軸. 也就是雙通道兩個接線端子都要輸入。

如果以較低的頻率信號作為觸發源,低頻率信號的一個周期內,同時也很容易看到較高頻率的另一個信號完整的一個周期以上的信號的情況。而反過來如果是以較高的頻率信號作為觸發源,那麼由於周期短,需要數個周期才能容納下低頻信號的一個完整波形,所以就不易穩得下來。

(1)用數字示波器觀察遲滯回線時UB應連接擴展閱讀:

數字示波器則是數據採集,A/D轉換,軟體編程等一系列的技術製造出來的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器(ADC)把被測電壓轉換為數字信息。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,並對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨後,數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器(DSO),數字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。

⑵ 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

⑶ 數字示波器觀察波形時,若波形不穩定,如何操作

1、選用適當的時間分度 TIME/DIV 和電壓分度 VOLTS/DIV 2、觸發源Source 一定要選擇在穩定的輸入信號端 比如信號從CH1輸入 就要選擇CH1 3、調節水平電平 Trig Level 直到旋鈕附近Trig燈亮起 4、Mag *10 一定要處於關閉狀態

⑷ 示波器的使用方法

使用方法:

1、示波器初次使用前或久藏復用時,有必要進行一次能否工作的簡單檢查和進行掃描電路穩定度、垂直放大電路直流平衡的調整。示波器在進行電壓和時間的定量測試時,還必須進行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。

(4)用數字示波器觀察遲滯回線時UB應連接擴展閱讀:

1、示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便於人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。

2、數字示波器則是數據採集,A/D轉換,軟體編程等一系列的技術製造出來的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器(ADC)把被測電壓轉換為數字信息。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,並對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨後,數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器(DSO),數字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。

⑸ 示波器的使用方法圖解

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。



(5)用數字示波器觀察遲滯回線時UB應連接擴展閱讀

示波器主要可以分為模擬示波器與數字示波器兩類。模擬示波器主要基於陰極射線管,打出的電子束通過水平偏置和垂直偏置系統,打在屏幕的熒光物質上顯示波形。

數字示波器主要通過ADC將模擬數字離散化並存入存儲器,通過CPU或專用晶元進行處理後在屏幕上進行顯示。原有的數字存儲示波器對波形的捕獲率較慢,隨著技術及專用晶元的發展,現有數字存儲示波器的波形捕獲率已經可以達到每秒100萬次,高於模擬示波器的40萬次。

數字存儲示波器DSO,Digital Storage Oscilloscope:將信號數字化後再建波形,具有記憶、存儲被觀測信號的功能,可以用來觀測和比較單次過程和非周期現象、低頻和慢速信號,以及不同時間不同地點觀測到的信號。

數字熒光示波器DPO,Digital Phosphor Oscilloscope:通過多層次輝度或彩色可顯示長時間內信號。混合信號示波器MSO,Mixed Signal Oscilloscope:把數字示波器對信號細節的分析能力和邏輯分析儀多通道定時測量能力組合在一起,可用於分析數模混合信號交互影響

⑹ 示波器使用方法(示波器的原理和使用方法)

在數字電路實驗中,需要使用若干儀器、儀表觀察實驗現象和結果。常用的電子測量儀器有萬用表、邏輯筆、普通示波器、存儲示波器、邏輯分析儀等。萬用 表和邏輯筆使用方法比較簡單,而邏輯分析儀和存儲示波器目前在數字電路教學實驗中應用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對復雜的儀器。本 章從使用的角度介紹一下示波器的原理和使用方法。

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.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。正如圖1所示,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。

圖1示波管的內部結構和供電圖示

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、GG2完成,K、K、GG2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發生在G AA2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,YY2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。

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(HoldOff)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。值得指出的是,示波器雖然功能較多,但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如,在數字電路實驗中,判斷一個脈寬較窄的單脈沖是 否發生時,用邏輯筆就簡單的多;測量單脈沖脈寬時,用邏輯分析儀更好一些。

數字示波器使用必須注意問題

前言

數字示波器因具有波形觸發、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等獨特優點,其使用日益普及。由於數字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異,如果使用不當,會產生較大的測量誤差,從而影響測試任務。

區分模擬帶寬和數字實時帶寬

帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,而數字示波器的帶寬有模擬帶寬和數字實時帶寬兩種。數字示波器對重復信號採用順序采樣或隨 機采樣技術所能達到的最高帶寬為示波器的數字實時帶寬,數字實時帶寬與最高數字化頻率和波形重建技術因子K相關(數字實時帶寬=最高數字化速率/K),一 般並不作為一項指標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復周期信號的測量,而數字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲 稱示波器的帶寬能達到多少兆,實際上指的是模擬帶寬,數字實時帶寬是要低於這個值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實際上是指 其模擬帶寬為500MHz,而最高數字實時帶寬只能達到400MHz遠低於模擬帶寬。所以在測量單次信號時,一定要參考數字示波器的數字實時帶寬,否則會 給測量帶來意想不到的誤差。

有關采樣速率

采樣速率也稱為數字化速率,是指單位時間內,對模擬輸入信號的采樣次數,常以MS/s表示。采樣速率是數字示波器的一項重要指標。

1.如果采樣速率不夠,容易出現混迭現象

如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號,示波器顯示的信號頻率卻是50KHz,這是怎麼回事呢?這是因為示波器的采樣速率太慢,產生了混迭現 象。混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低於信號的實際頻率,或者即使示波器上的觸發指示燈已經亮了,而顯示的波形仍不穩定。混迭的產生如圖1所示。那麼,對於 一個未知頻率的波形,如何判斷所顯示的波形是否已經產生混迭呢?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔,看波形的頻率參數是否急劇改變,如果是, 說明波形混迭已經發生;或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩定下來,也說明波形混迭已經發生。根據奈奎斯特定理,采樣速率至少高於信號高頻成分的2倍才不 會發生混迭,如一個500MHz的信號,至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發生:

·調整掃速;

·採用自動設置(Autoset);

·試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式,因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找極值,而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找最大最小值,這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。

·如果示波器有InstaVu採集方式,可以選用,因為這種方式採集波形速度快,用這種方法顯示的波形類似於用模擬示波器顯示的波形。

2.采樣速率與t/div的關系

每台數字示波器的最大采樣速率是一個定值。但是,在任意一個掃描時間t/div,采樣速率fs由下式給出:

fs=N/(t/div)N為每格采樣點

當采樣點數N為一定值時,fs與t/div成反比,掃速越大,采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數據:

表1掃速與采樣速率

t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)502510210.50.25

綜上所述,使用數字示波器時,為了避免混迭,掃速檔最好置於掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,掃速檔則最好置於主掃速較慢的位置。

數字示波器的上升時間

在模擬示波器中,上升時間是示波器的一項極其重要的指標。而在數字示波器中,上升時間甚至都不作為指標明確給出。由於數字示波器測量方法的原因,以致於自動 測量出的上升時間不僅與采樣點的位置相關,如圖2中a表示上升沿恰好落在兩采樣點中間,這時上升時間為數字化間隔的0.8倍。圖2中的b的上升沿的中部有 一采樣點,則同樣的波形,上升時間為數字化間隔的1.6倍。另外,上升時間還與掃速有關,下面是TDS520B測量同一波形時的一組掃速與上升時間的數 據:

表2掃速與上升時間

t/div(ms)502010521tr(μs)800320160803216

由上面這組數據可以看 出,雖然波形的上升時間是一個定值,而用數字示波器測量出來的結果卻因為掃速不同而相差甚遠。模擬示波器的上升時間與掃速無關,而數字示波器的上升時間不 僅與掃速有關,還與采樣點的位置有關,使用數字示波器時,我們不能象用模擬示波器那樣,根據測出的時間來反推出信號的上升時間。

⑺ 示波器探頭怎麼接

1、探頭與被測電路連接時,探頭的接地端與被測電路的地線相聯。在懸浮狀態下,示波器與其他設備或大地間的電位差可能導致觸電或損壞示波器、探頭或其他設備。

2、為避免接地導線影響對高頻信號的測試,使用探頭的專用接地附件或者典型通用電壓探頭所帶有的標准測試附件。

3、測量建立時間短的脈沖信號和高頻信號時,將探頭的接地導線與被測點的位置鄰近。接地導線過長,可能會引起振鈴或過沖等波形失真。

4、 高壓測試,要使用專用高壓探頭,辨別正負極後,確認連接無誤通電開始測量。

(7)用數字示波器觀察遲滯回線時UB應連接擴展閱讀:

示波器探頭測量影響

一、負載效應

所謂負載效應就是在被測電路上接入示波器時,有時示波器的輸入電阻會對被測電路產生影響,致使被測電路的信號發生變化。若負載效應的影響很大,就不能准確地進行波形測量。若要減小負載效應,就需要將示波器一端的輸入電阻增大。輸入電阻越大,輸入電容越小,負載效應就越小。

在示波器測量中,另外一種負載效應指的是探頭對被測電路的負載效應,為保證測量的准確性,需要減輕探頭對被測電路的負載效應,不至影響到被測信號,因此應選擇高輸入阻抗的探頭。探頭的輸入阻抗可以等效為電阻與電容的並聯。

二、阻抗匹配

阻抗是電壓和電流之比,在理想情況下,對被測儀器進行測試時不應影響它的正常工作,測量值也應和未接測試儀器時相同。當連接儀器進行測量時,要考慮阻抗對測量准確性的影響,為了保證儀器之間能夠傳送最大的功率,阻抗應該匹配。

阻抗匹配的阻抗值通常和使用的傳輸線的特性阻抗值一致。對於射頻系統,一般採用50Ω阻抗。對於高阻抗儀器,由於等效並聯電容的存在,隨著頻率升高,並聯組合阻抗逐漸變小,將對被測電路形式負載。如1MΩ輸入阻抗,在頻率達到100MHz時,等效阻抗只有100Ω左右。

三、電容負荷

隨著信號頻率或轉換速率提高,阻抗的電容成分變成主要因素。結果,電容負荷成為主要問題,特別是電容負荷會影響快速轉換波形的上升時間和下降時間及波形中高頻成分幅度。

⑻ 用示波器觀察與非門傳輸連續脈沖時,應如何接線

普通彩電控制系統中的CPU與受控電路之間具有一一對應的引腳連接關系,如圖1所示,每一種控制量都有相應的一個輸出端子,例如對亮度、對比度、色飽和度、色調、音量、音調(含高音、低音及平衡調節)、TV/AV切換、調諧電壓等的控制,就要求CPU具有8個以上的獨立輸出端子。在I2C匯流排控制彩電中,採用I2C匯流排控制系統結構,例如只有1組I2C匯流排(如圖2)和擁有2組I2C匯流排(如圖3)的電路,上述這些控制量均可以通過將受控對象掛接在SDA、SCL兩條線上完成相應功能的控制。當然,只熟悉模擬電路就會認為這是不可思議之事,實際上這是數字技術中最常用的串列控制方式。I2C匯流排是一種雙線、雙向、串列匯流排,他由2條線組成,一條是串列時鍾線,常用SCL表示;另一條是串列數據線,常用SDA表示。CPU與受控電路之間的數據傳送及控制就是由這2條線來完成的,在I2C匯流排系統中,CPU為心臟,I2C匯流排從CPU上引出,其他被控對象均掛接在I2C匯流排上。CPU的匯流排輸出電路采了確保匯流排輸出電路得到供電,SDA線、SCL線均通過上拉電阻(R1,R2,R3,R4)與電源連接,當匯流排空閑(不傳送數據)時,SDA、SCL兩線均應保持高電平。
從圖2和圖3可以看出,CPU在2類彩電中都是控制中心,顯然,CPU的嚴重損壞會引起整機的正常工作,這是符合傳統思維的。在普通彩電中,各個受控電路之間的相互聯系並不密切,當某個受控電路產生故障時,一般不會引起其他受控電路的正常工作,但是在I2C匯流排控制彩電中,有關受控電路都可以掛接在同一組I2C匯流排上,任何受控電路或者受控電路中的任何部分電路出現較為嚴重的故障時,都有可能直接影響I2C匯流排的正常工作,最終影響整機的正常工作。因此,檢修I2C匯流排控制彩電時,要講究思路面廣,不要總是把整機故障歸咎於CPU。當測得匯流排電壓或波形不正常時,不一定是CPU引起,必須檢查受控電路部分。
2受控集成電路的內部結構和大規模程度不一樣
在I2C匯流排控制彩電中,由於大部分被控對象是模擬電路,而I2C匯流排上所傳輸的卻是數字信號,為了便於通訊,必須在受控電路中增加一個I2C匯流排介面電路,內部的介面電路一般由I2C匯流排解碼器、D/A轉換器、控制開關等部分組成。因此,在I2C匯流排控制彩電中,受控集成電路一般是內含介面電路的視頻/色度/掃描等小信號處理的超大規模集成電路。當CPU送
來控制信息時,介面電路就對信息進行識別和解碼,並轉換成相應的模擬信號,用來控制各模擬電路,當小信號處理電路出現故障時,有可能導致I2C匯流排系統發生保護動作。而普通彩電中的受控集成電路一般沒有介面電路,這是由於CPU採用各自獨立的輸出端子控制各類功能,只要在CPU的輸出端子後面加接一般的低通濾波器或驅動電路,即可直接控制模擬集成電路。相對而言,I2C匯流排控制彩電的受控集成電路的價格一般要遠遠超過普通彩電中的受控電路,因此,檢修I2C匯流排彩電時,要求更加廣泛地關注和檢測受控集成電路的外圍元件,不要造成不必要的損失。
3CPU和存儲器的地位不一樣
與普通彩電不同的是,I2C匯流排控制彩電的開機過程需要CPU自我檢測並提取有關控制信息,用戶操作過程需要CPU接受或調整有關控制信息,正常工作過程也需要CPU時時刻刻發出控制信號並同時接受受控電路的應答信號,即在彩電的整個工作過程都接受CPU的動態控制。因此,若CPU中的I2C匯流排系統損壞的話,產生的故障現象與普通彩電有本質區別,經常引起整機系統不工作,甚至不能開機。
存儲器是I2C匯流排系統中的第二核心電路,他不但存有用戶信息,還存有控制信息,每次開機,CPU都要從存儲器中取出用戶信息和控制信息,送到受控電路,若存儲器損壞,所體現的故障現象比常規彩電要嚴重得多。常規彩電的存儲器所儲存的信息量少,損壞存儲器時,一般體現為記憶功能消失(自動搜索不存台),整機一般還能工作。但I2C匯流排彩電的存儲器損壞時,一般會導致I2C匯流排保護,整機完全不能工作,甚至不能開機。另外,I2C匯流排彩電的軟體控制功能是普通彩電所沒有的,廠家在生產和設計時,一般採用掩模的方法將控制信息和初始數據寫入到相應的集成電路中得到專用型號的CPU和存儲器。因此,更換CPU或存儲器時,一定要選用已經寫入數據的元器件。
4控制信號的類型及控制過程不一樣
在普通彩電中,由CPU經過中間環節或者直接送達到受控電路的信號都是模擬信號,由電位器調節獲得的信號也是模擬信號,因此維修人員經常採用萬用表測量或示波器觀察波形的方法提供判斷故障的依據,並採用外引電源或電路來替代所懷疑的電路的方法進行修理。但在I2C匯流排控制彩電中,一個完整的數據傳送格式是:起始位、被控電路地址、數據傳輸方向位(讀/寫)、數據信號、應答信號、終止信號。在每傳送一個數據位元組後,跟著一位應答確認信號。若在確認應答時鍾期間,CPU未收到被控對象回送的低電平確認信息,CPU就會判斷該被控電路有故障,並終止數據傳送。CPU對被控對象的基本控制過程簡單示意圖如下: 可以看出,I2C匯流排彩電的控制過程實際上是數據信號雙向的動態的控制,沒有自檢成功的第1步,就不會進入第2步工作,因此在普通條件下幾乎不可能採用外引電路或信號的方法進行維修,使用萬用表測量電壓或者用示波器觀察信號波形的常規檢修方法的用武之地也大大減少(因為I2C匯流排上的波形是非周期性脈沖波,用示波器觀測時,一般看不到一個一個的單一波形,而是一片一片的脈沖波),不便於定量分析、檢測和判斷。當然,在很多情況下操作鍵盤或遙控器時,會引起I2C匯流排上的電壓明顯抖動,這也可以說明I2C匯流排大致正常。因此,應當在了解數據信號的傳送特點的基礎上更多地採用邏輯推理的方法進行檢修。筆者認為,多了解一點計算機的自檢啟動過程將有益於檢修I2C匯流排彩電。
5檢修模式不一樣
修理普通彩電時只需要經過簡單的觀察和分析後,就可以決定是否有必要開殼檢修。與此不同的是,I2C匯流排控制技術是一種軟體控制技術,在檢修判斷I2C匯流排彩電的許多故障現象時,或者在更換新的與I2C匯流排相關的器件後,都需要首先設法進入檢修模式(調試狀態),待調整好有關參數後再退出檢修模式。這種方式與計算機的CMOS參數設置非常相似,而且可以對白平衡、光柵幅度、光柵線性、光柵中心、RFAGC、副亮度、副色度、副對比度、伴音制式、AV狀態等內容進行調整設定,以便達到最佳的工作狀態。因此,要求檢修人員參考I2C匯流排彩電的使用說明書,或者藉助有關書籍資料,掌握幾種進出檢修模式的常用辦法,學會改變和調整有關電路狀態參數的技術。
最後指出,不管是CPU還是受控集成電路,均有很多端子與I2C匯流排控制無關,對於他們引起的故障仍可按常規方法進行檢修,具體情況視I2C匯流排控制彩電的型號不同而不同,要認真分析處理。對於開關電源電路、末級掃描電路、末級視放電路、伴音功放電路等,傳統的檢修方法也仍然適用,不要顧此失彼。
與普通彩電相比,由於I2C匯流排控制彩電採用了先進的串列數據控制技術,擁有非常獨特有效的控制電路結構,使電路結構變得簡單而且容易控制。可以預想,I2C匯流排控制技術勢必能促進整個彩色電視機系統向高性能、數字化,模塊化、智能化及多功能方向發展。本文主要分析了2類彩電的控制技術的差異特點,但筆者認為,I2C匯流排控制彩電與普通彩電的最根本區別是模擬電路與數字電路的差別。因此,設法跳出傳統的模擬思維,培養數字思維觀念,才是檢修I2C匯流排控制彩電的最根本辦法。

⑼ 使用示波器時的注意事項有哪些

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