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示波器基础知识

示波器基础知识

点击数:7730 次   录入时间:03-04 12:00:14   整理:http://www.55dianzi.com   工具仪器的使用及介绍
   仔细观察屏幕,并用探头尖端碰一下探头调节输出。
   可以看到波形扫迹掠过屏幕一次。用探头尖端再碰一下探头调节输出,则屏幕上不再出现扫迹。只有使触发电路再进入准备触发状态才能重复上述现象。
   如果你使用的是PM3394示波器,则可在DSO模式下重得上述操作。可以使用大约一个格的预触发观察区将波形的前沿显示在屏幕上。

触发式双时基

   将函数发生器的输出设置为:正弦波输出、扫描起始频率120KHz、扫描停止频率121KHz、扫描时间50ms、输出幅度1V峰-峰值,并使之进行连续扫描。
   用BNC电缆将函数发生器的输出连至CH1输入端。
   将示波器按以下要求设置:
   CH1 0.2V/格、AC耦合、主时基20μs/格、CH1触发、正斜率、Levelp-p ON;触发电平50%。
   打开延迟时基,并选择延迟后STARTS模式。
   设置DTB扫描速度为1μs/格,延迟为120μs。
   使用扫迹分离及位置控制机构以获得如图54a的波形显示。

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图54a MTB和DTB扫描波形。DTB处于STARTS模式

   看起来屏幕右部的波形在沿X轴方向移动,因此要想详细观察波形中的一个周波是很困难的。
   现在将DTB选为按通道1触发的“TRIG‘D'”模式。在PM3094示波器上可由“ch1”指示出来。
   将DTB触发选为DC耦合方式,并将DTB触发电平设置为500mv。触发电平的调节在PM3094示波器上用LEVEL DTB控制旋钮来实现,在PM3394A示波器上用DTB菜单来实现。注意屏幕左部的“D—”符号。这个符号就是DTB触发电平指示器。
   按CH1的触发钮,选择按通道1以正斜率进行DTB触发。
   现在你应获得如图54b的波形显示。

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图54b MTB和DTB扫描波形。DTB处于触发模式

注意屏幕上显示出的延迟读出数值的变化。现在延迟时间前面出现了一个“”即大于符号。这就意味着DTB的触发电路正在等待着MTB触发以后超过100μs(见图)的第一个正斜率沿上第一个出现的500mv电平。
   现在使用DELAY控制旋钮来改变延迟时间。注意观察波形的加亮区域沿着MTB扫描在各个限定的触发点之间跳动变化,而DTB扫描则保持稳定。改变DTB触发电平,观察当触发电平变化时,主扫描波形加亮区域的起始点在正弦波上上下移动。
   将函数发生器的输出信号改变为方波。对DTB重新选择为STARTS模式。将MTB的扫描速度增至2μs/格。将DTB的扫描速度增至50ns/格。将延迟时间设为8μs,以便使波形的加亮区域位于屏幕中央的一个上升沿上。浓度用DTB来观察这个上升沿。观察起来很困难吧?
   对DTB选择为触发的“TRIG‘D”模式。现在该上升沿由DTB稳定的显示出来。改变DTB触发电平,你就可以在这个上升沿上任意选择想要显示的某一部分。

6.3 测量练习

   我们已经学会了如何使用示波器的控制机构。所以现在我们可以进行若干实际的测量练习。
测量探头上校准输出的频率和电压

   将探头连至CH1,并将探头连至探头调节输出,并按AUTOSET以获得最佳的波形显示。对于没有AUTOSET的示波器来说,则应调节灵敏度、时基、水平和垂直位置等控制机构以便在屏幕上获得类似于图55的波形显示。
   以格为单位数出此信号一个周波的时间和幅度。
   将这两个格数分别乘以示波器的伏/格和时间/格设置值。这样就得到了此波形的幅度和周期。
   接着可以求出信号的频率,通过求周期的倒数即可得到频率。
   由于技术指标中存在着公差范围,所以您得到的测量结果可能和图中给出的有所不同。

使用示波器将函数发生器的输出设置成一定的幅度和频率

   我们将使用示波器把函数发生器的输出设置成如图56的正弦波,100KHz、幅度为峰-峰值3V。
   将触发设置为“Level p-p”、AC耦合、触发源为CH1,时基为AUTO。
   将灵敏度设置为500mv/格,这样垂直偏转6格就等于3V。
   频率为100KHz的波形,其周期为10μs;即1/(100×103)=10×10-6。所以,如果我们将时基设置为2μs/格,那么此波形的一个周期就占据5格。
   调节函数发生器的输出电平和频率控制机构以及示波器的触发电平和斜率控制机构以便获得如图56的波形显示。
   在现实世界里的信号,其开头绝对不会象函数发生器产生的信号那样好。让我们来看一看典型的脉冲波形。
   图57表示脉冲波形的时间和幅度特性。

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图57 脉冲的各种参数

   脉冲波形的“占空系数”或“占空比”是很重要的参量。利用这个参数可以计算出诸如雷达、马达速度控制、照明系统等等脉冲系统的平均功率。
   占空系数=Tw/Trep
   其中:Tw是脉冲有效时间。
   Trep是脉冲的重复时间或周期。
   占空比可以表示为一个百分数或者0至1之间的数。
   平均功率=峰值功率×占空系数
   抖动是度量脉冲信号稳定性的一个参数。它可以用时间表示,也可以用脉冲重复时间的百分数来表示。
   脉冲的幅度特性主要反映出理想矩形脉冲的失真情况。应该特别注意波形上计算各有关参数地起始点和结束点的电平(0%、10%、50%、90%、100%)。这样我们就明白了为什么要在示波器的标尺上增加额外的标0%和100%的刻度线了。当我们使用可变灵敏度把信号放在这两条线上时,我们就可以在其它电平刻度线上进行有关的参数测量。在图57中所有幅度参数的测量都是以100%的电平为参考标准的。

使用延迟时基测量方波的上升时间,第一种方法

   将函数发生器设置为输出峰峰值3V的方波,频率约为120KHz、扫描关闭,并将此信号送至示波器的通道1。按AUTOSET,改变MTB的扫描速度,使在屏幕上显示出一个全周期以上的信号波形。
   打开延迟时基,并把波形上的加亮部分放在波形的一个上升沿上。选择在屏幕左部的一个上升沿以使信号抖动的影响减到最小。
   改变延迟时基的扫描速度使得显示出的上升沿占据几个水平格。如有必要可以调节DTB延迟时间和扫迹亮度。
   将主时基关闭。
   将CH1的耦合方式切换为接地,并把扫迹放在显示屏幕的中线上。
   将CH1的耦合方式切换为AC耦合。
   使用可变灵敏度控制把信号的项部和底部分别放在100%和0%标尺线上。在此过程中可能需要对垂直位置控制作小的调整。
   使用X-POS控制机构移动波形,让波形的上升沿通过主垂直标尺线和10%水平标尺线的交点。
   现在来测量从刚才说过的交点到波形和90%水平标尺线交点之间的时间。见图58。

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图58 使用DTB进行上升时间的测量

   信号从其10%幅度点到其最终幅度90%之点间所用的时间称为上升时间。

使用延迟时基测量方波的上升时间,第二种方法

   采用和前一个练习相同的设置条件。使用可变灵敏度控制将信号的顶部和底部分别放在100%和0%标尺线上。为此可能需要对垂直位置控制作小的调整。
   调节延迟控制或者延迟时间倍乘器使用扫迹通过中心垂直标尺线和10%水平标尺线的交点。
   记下屏幕上显示的延迟时间。
   再调节延迟控制或延迟时间倍乘器使用扫迹通过中心垂直标尺线和90%水平标尺线的交点。

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