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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
   这种测量方法能自动地给出回路的建立时间,而不必过问输入阶跃的大小。这对于需要重复进行的测量。例如生产测试是非常有用的。这时,示波器能够自动进行测试而无需操作人员干预。

各种光标测量

使用光标测量周期和频率

   将探头连至CH1,并连至探头调节输出。按AUTOSET以获得波形显示。
   启动光标,选择时间模式或垂直光标以便进行时间测量。
   将一个光标放在某一信号周波的起始点。而把另一个光标放在同一信号周期的结束点。现在光标应能测出信号的周期。如将读出数值选为△T(光标之间的时间),则可得出信号的周期。也可将读出数值选为1/△T,这样就得到信号的频率。

用光标测量占空比

   采用和前一个练习相同的设置条件,测出校准信号的占空比是很容易的。
   改变设置条件,使得读出数值为按比值给出的△T,放置两个光标,使得它们能严格地包括一个完整的信号周期。按△T=100%,这样我们就告诉示波器两个光标之间的时间宽度为一个信号周期的100%。
   保持第一个光标在该周波的起始点不变,而将第二个光标移动到该周波中间的沿上(见图63)。这样光标的读出数值就表示了脉冲被光标包括的部分的占空比,其数值约为50%。

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图63 使用光标测量占空比

使用光标测量相位

   将函数发生器的输出连至CH1,将其TTL输出(在函数发生器的后面板上)连至CH2。将函数发生器的频率设置为其可能的最高数值,并选择三角波输出信号。
   启动示波器的SUTOSET功能。检查并确认使用CH1作为触发源。调节垂直偏转和扫迹的垂直位置以便能够清楚的看到两个分开的扫迹。改变时基设置,以便能在屏幕上看到稍多于一个周波的信号波形,如有必要可使用可变时基模式。调节触发电平,以便能够显示出CH1波形上升沿的足够的信息(见图64)。

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图64 使用光示测量相位

将每个波形对称的放在某一条水平标尺线的两边。
   启动光标,并选择垂直光标以便进行时间测量。选择相位读出。
   现在,从波形的第一个上升沿开始放置两个光标以标志出CH1波形的一个周期。利用波形和该水平标尺线的交点作为参考标志来找出沿的中点。
   按:“△T=360°”按键,告诉示波器两个光标之间的时间为波形的一个完整周期。在PM3394A示波器上,此周期长度可由触发源的频率自动获得。
   保持第一个光标的位置不变,而把第二个光标放到CH2波形上升沿的中心。在PM3394A示波器上,可以把代表波形与垂直光标线交点的小十字符号放在任意一个波形上。这可以用光标菜单中的“选择光标扫迹”来进行。
   现在就可以读出以度为单位的两个波形间相位差。
   当使用PM3394A示波器时,应当注意此示波器能自动测出所选触发源的信号频率。而从这个频度又能自动得出相位测量所需的360度的参考标准。当信号频率改变时,PM3394A示波器能自动的调节光标的参考标准。而使用其它示波器,包括PM3094时,必须用手工控制重新选择新的信号周期作为参考标准。

用光标测量信号的幅度

   将输入信号加给示波器并按AUTOSET。
   打开光标并选择水平或幅度测量光标。
   将第一个光标放到信号最低值的地方,而将另一个光标放在信号最高值的地方。
   这样光标的读数值就给出这两个电压的差值,这就是波形的峰-峰值幅度。
   在有些示波器,如本书中我们用作示例的PM3094示波器上,可以将读数值改变为分别表示出每一个光标的绝对电平。这对于叠加在DC分量上的信号或者测量逻辑信号等情况特别有用。

测量AM信号3的调制深度

   上一个例子中的幅度测量看起来太简单了,可能没有充分的反映出光标的测量能力。现在让我们来看一个比较复杂的例子。我们将用光标来找出两个幅度的比值。
   对于幅度调制信号来说,调制深度定义为调制信号的幅度和载波信号幅度之比。在文献中通常用m来表示。为测量调制深度,设置函数发生器使之输出幅度调制信号。如果可能的话,将调制深度设为一个已知值。将调制后的信号加至CH1,而将调制信号(有时在函数发生器的后面板上)加至CH2。
   按AUTOSET。在Fluke公司的示波器,AUTOSET功能将最低频率的信号选为触发源。关掉CH2。在使用PM3394A示波器时请选择模拟模式,或者当使用数字存储模式时,请选择“峰值检测”模式。
   改变时基和垂直灵敏度以便获得类似于图65所示的波形显示。

3 本测量中需要使用具有幅度调制能力的信号源,例如PM5134、PM5138A或PM5139。

   打开光标,选择水平光标,并将读出数值选△V比。
   不论调制深度有多大,可以将光标放在波形上的a和c点电平上来测量出载波的幅度(见图65)。

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图65 AM信号

   按△V=100%按键,以便将此载波幅度定为100%。
   下一步,将上面的光标向上移动b电平处(见图65)。
   这时,光标的读出数值就以百分数的形式给出调制深度。
此测量结果和函数发生器上设置的调制深度相比如何?

6.5 数字存储示波器练习

   到现在为止我们已经做出的各种测量练习既可以用模拟示波器来做,也可以用数字存储示波器来说。在这一节中我们对若干DSO的特别功能进行练习,例次单次捕和自动测量等。
   DSO本身具有存贮波形的能力。这使我们能够捕捉那些人们甚至以为得不到的信号。

捕捉单次信号

   将一根BNC电缆连到PM3394A示波器的CH1输入端,而电缆的另一端不连任何东西。检查并确认示波器处于数字存储模式。
   按AUTOSET并注意这时示波器没有发现任何输入信号。因此示波器选择其默认的设置参数:50mv/格、1ms/格,通道1开通、按通道1正沿触发、当没有信号时使用AUTO触发。
   选择2格的预触发观察。改选10mv/格。从触发菜单中选择DC触发,并关掉Level pp触发。从TB模式菜单中选择TRIG‘D'模式,从而关闭自动触发。将触发电平指示器“T-”设在基线以上大约半格的位置。
   拿起BNC电缆的开路一端,并将其在桌子上敲击。
   注意,这时电缆就产生了一个小的电信号,并且此信号就为示波器采集(见图66)

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图66 由一根开路电缆在桌子上敲击所产生的电信号

存贮波形

   这样我们就捕捉到了一个真正的单次事件,让我们把这个波形存入后备存储器供以后使用。
   选择SAVE菜单。这样就能把采集的波形存入由TRACK放置控制机构所选择的任何一个存储器中。
   现在将该波形存入3号存储器(m3)。这样,在m3前面的园圈就将变为实心的,表明m3中已经存有波形信息。如果存贮波形前园圈已经是实心的,则存贮时示波器将首先询问是否可以覆盖此存储器的内容。

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