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示波器
0 票數:0 #儀器儀表#
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,便于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,打在涂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。
詳細介紹 PROFILE +

簡介

示(shi)波器(qi)是一種用來測(ce)(ce)量交(jiao)流電(dian)(dian)或脈沖電(dian)(dian)流波的(de)形狀的(de)儀器(qi),由電(dian)(dian)子管(guan)放大(da)器(qi)、掃描振(zhen)蕩器(qi)、陰極射(she)線管(guan)等(deng)組成。除觀測(ce)(ce)電(dian)(dian)流的(de)波形外,還可(ke)以測(ce)(ce)定頻(pin)率、電(dian)(dian)壓強度(du)等(deng)。凡可(ke)以變(bian)為(wei)電(dian)(dian)效應的(de)周期性(xing)物(wu)理(li)過程都可(ke)以用示(shi)波器(qi)進行觀測(ce)(ce)。

分類

按照信號的不同分類

模(mo)擬(ni)示波(bo)器采用的(de)(de)是(shi)模(mo)擬(ni)電(dian)路(示波(bo)管,其基礎是(shi)電(dian)子(zi)槍)電(dian)子(zi)槍向屏幕(mu)發射電(dian)子(zi),發射的(de)(de)電(dian)子(zi)經聚焦(jiao)形成電(dian)子(zi)束,并(bing)打(da)(da)到屏幕(mu)上。屏幕(mu)的(de)(de)內表面涂有熒光(guang)(guang)物質,這樣電(dian)子(zi)束打(da)(da)中的(de)(de)點就(jiu)會發出光(guang)(guang)來。

數(shu)字(zi)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)則是(shi)(shi)數(shu)據采集,A/D轉(zhuan)換(huan),軟件編程(cheng)等(deng)一系列的(de)(de)技術制造(zao)出來的(de)(de)高性能示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)。數(shu)字(zi)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)工作方式是(shi)(shi)通過模(mo)擬轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(ADC)把被測電(dian)壓轉(zhuan)換(huan)為(wei)數(shu)字(zi)信息。數(shu)字(zi)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)捕獲的(de)(de)是(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)形(xing)的(de)(de)一系列樣(yang)值(zhi),并對樣(yang)值(zhi)進(jin)行存(cun)儲,存(cun)儲限度是(shi)(shi)判斷累計的(de)(de)樣(yang)值(zhi)是(shi)(shi)否能描(miao)繪出波(bo)(bo)(bo)形(xing)為(wei)止,隨后,數(shu)字(zi)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)重構波(bo)(bo)(bo)形(xing)。數(shu)字(zi)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)可以(yi)分為(wei)數(shu)字(zi)存(cun)儲示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(DSO),數(shu)字(zi)熒光示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(DPO)和采樣(yang)示(shi)(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)。

模擬(ni)示(shi)(shi)波(bo)器要提(ti)高帶寬,需要示(shi)(shi)波(bo)管(guan)、垂直放大和水(shui)平掃描全面推進。數(shu)字示(shi)(shi)波(bo)器要改善帶寬只(zhi)需要提(ti)高前(qian)端的(de)A/D轉(zhuan)換器的(de)性(xing)能(neng),對(dui)示(shi)(shi)波(bo)管(guan)和掃描電路沒(mei)有特殊(shu)要求。加上數(shu)字示(shi)(shi)波(bo)管(guan)能(neng)充分(fen)利(li)用記憶、存(cun)儲(chu)和處理,以及多種觸發和超前(qian)觸發能(neng)力。廿世紀八十年代(dai)數(shu)字示(shi)(shi)波(bo)器異軍突起(qi),成果(guo)累累,大有全面取代(dai)模擬(ni)示(shi)(shi)波(bo)器之勢,模擬(ni)示(shi)(shi)波(bo)器的(de)確(que)從(cong)前(qian)臺(tai)(tai)退到(dao)后臺(tai)(tai)。

按照結構和性能不同分類

①普(pu)通示波器(qi)。電(dian)路結構(gou)簡單(dan),頻(pin)帶較窄,掃描線性差(cha),僅用(yong)于觀察波形。

②多用示波器(qi)。頻(pin)帶較寬,掃(sao)描線性好,能對直流、低頻(pin)、高頻(pin)、超高頻(pin)信號和脈沖信號進行定量(liang)測試。借助幅度校(xiao)準器(qi)和時間校(xiao)準器(qi),測量(liang)的準確度可(ke)達(da)±5%。

③多(duo)線(xian)示(shi)波(bo)器。采用多(duo)束示(shi)波(bo)管,能在熒光屏(ping)上(shang)同(tong)時(shi)顯示(shi)兩(liang)個以上(shang)同(tong)頻信號的波(bo)形,沒有時(shi)差,時(shi)序關系準確(que)。

④多蹤(zong)示(shi)波器。具有電子開關(guan)和門控電路的(de)(de)結構,可在單束示(shi)波管的(de)(de)熒光屏上同時(shi)顯示(shi)兩個以上同頻信號的(de)(de)波形。但(dan)存在時(shi)差,時(shi)序關(guan)系(xi)不準確。

⑤取樣示波器。采用取樣技術將高頻(pin)信號轉換成模(mo)擬低頻(pin)信號進行顯示,有效頻(pin)帶(dai)可(ke)達(da)GHz級。

⑥記憶示(shi)波器(qi)。采用存儲示(shi)波管或數字存儲技術,將單次電信(xin)號瞬變過程、非(fei)周期現象和(he)超低頻信(xin)號長(chang)時間保留在(zai)示(shi)波管的(de)熒光屏上或存儲在(zai)電路(lu)中,以供(gong)重復測試。

⑦數字(zi)(zi)示(shi)波(bo)(bo)(bo)器。內部帶(dai)有微處理器,外部裝有數字(zi)(zi)顯(xian)示(shi)器,有的(de)產品在(zai)示(shi)波(bo)(bo)(bo)管熒(ying)光屏上既可顯(xian)示(shi)波(bo)(bo)(bo)形,又可顯(xian)示(shi)字(zi)(zi)符。被測信號(hao)經模一數變換器(A/D變換器)送入數據(ju)(ju)存儲(chu)器,通(tong)過(guo)鍵盤操作,可對(dui)捕獲的(de)波(bo)(bo)(bo)形參數的(de)數據(ju)(ju),進(jin)行加、減(jian)、乘(cheng)、除、求(qiu)平(ping)均值、求(qiu)平(ping)方(fang)根值、求(qiu)均方(fang)根值等(deng)的(de)運算(suan),并顯(xian)示(shi)出答案(an)數字(zi)(zi)。

基本構成

顯示電路

顯(xian)示(shi)(shi)(shi)電(dian)路(lu)包(bao)括(kuo)示(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)管(guan)及其控(kong)制電(dian)路(lu)兩個(ge)(ge)(ge)部分(fen)。示(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)管(guan)是(shi)一種(zhong)特(te)殊的電(dian)子(zi)管(guan),是(shi)示(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)器一個(ge)(ge)(ge)重要組成(cheng)部分(fen)。示(shi)(shi)(shi)波(bo)(bo)管(guan)由電(dian)子(zi)槍、偏轉系統和(he)熒光(guang)屏3個(ge)(ge)(ge)部分(fen)組成(cheng)。

(1)電子槍

電(dian)(dian)子(zi)槍用于產(chan)生并形成高速、聚束(shu)的電(dian)(dian)子(zi)流,去(qu)轟擊熒光(guang)(guang)屏(ping)(ping)使之發光(guang)(guang)。它主要(yao)由燈(deng)絲F、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)K、控制(zhi)極(ji)(ji)(ji)(ji)G、第一陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)A1、第二陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)A2組成。除(chu)燈(deng)絲外,其余電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)的結構都為金(jin)屬(shu)圓筒,且它們的軸(zhou)心都保持在同一軸(zhou)線上。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)被(bei)加熱后(hou),可(ke)沿軸(zhou)向發射電(dian)(dian)子(zi);控制(zhi)極(ji)(ji)(ji)(ji)相對(dui)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)來說是(shi)負電(dian)(dian)位,改(gai)變電(dian)(dian)位可(ke)以改(gai)變通(tong)過控制(zhi)極(ji)(ji)(ji)(ji)小孔的電(dian)(dian)子(zi)數目,也就是(shi)控制(zhi)熒光(guang)(guang)屏(ping)(ping)上光(guang)(guang)點(dian)(dian)的亮度(du)(du)。為了提高屏(ping)(ping)上光(guang)(guang)點(dian)(dian)亮度(du)(du),又不(bu)降低(di)對(dui)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)偏轉的靈敏度(du)(du),現代(dai)示(shi)波(bo)管中,在偏轉系統和熒光(guang)(guang)屏(ping)(ping)之間還(huan)加上一個后(hou)加速電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)A3。

第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)對陰極(ji)(ji)(ji)而言(yan)加有約幾百伏的(de)(de)(de)正(zheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。在第(di)(di)(di)二(er)(er)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)上加有一(yi)(yi)(yi)個(ge)比第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)更高(gao)的(de)(de)(de)正(zheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。穿過(guo)控(kong)制(zhi)極(ji)(ji)(ji)小孔(kong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu),在第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)和(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下(xia),得到加速,向(xiang)熒光屏(ping)(ping)方向(xiang)作(zuo)(zuo)(zuo)高(gao)速運動(dong)。由于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)同性(xing)相斥,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)會逐漸散(san)開(kai)。通過(guo)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)、第(di)(di)(di)二(er)(er)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)之間電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)聚(ju)焦(jiao)(jiao)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)重新聚(ju)集起來(lai)并交(jiao)匯于一(yi)(yi)(yi)點。適當控(kong)制(zhi)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)和(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)之間電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)的(de)(de)(de)大小,便能使焦(jiao)(jiao)點剛好落在熒光屏(ping)(ping)上,顯現(xian)一(yi)(yi)(yi)個(ge)光亮細小的(de)(de)(de)圓點。改變第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)和(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)之間的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha),可(ke)起調(diao)節光點聚(ju)焦(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),這就(jiu)是示波器的(de)(de)(de)“聚(ju)焦(jiao)(jiao)”和(he)“輔助(zhu)聚(ju)焦(jiao)(jiao)”調(diao)節的(de)(de)(de)原理。第(di)(di)(di)三陽(yang)極(ji)(ji)(ji)是示波管錐(zhui)體內部涂(tu)上一(yi)(yi)(yi)層(ceng)石墨形成的(de)(de)(de),通常加有很高(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya),它有三個(ge)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong):①使穿過(guo)偏(pian)轉系(xi)統以后的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)進一(yi)(yi)(yi)步加速,使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)有足夠(gou)的(de)(de)(de)能量(liang)去轟(hong)擊(ji)熒光屏(ping)(ping),以獲得足夠(gou)的(de)(de)(de)亮度;②石墨層(ceng)涂(tu)在整(zheng)個(ge)錐(zhui)體上,能起到屏(ping)(ping)蔽作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong);③電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)轟(hong)擊(ji)熒光屏(ping)(ping)會產生二(er)(er)次電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi),處于高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)A3可(ke)吸收(shou)這些電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)。

(2)偏轉系統

示波管的(de)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)系統(tong)(tong)大(da)都是(shi)靜電(dian)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)式,它由兩對相互垂(chui)直(zhi)的(de)平行金(jin)屬板(ban)(ban)組成,分(fen)別(bie)(bie)稱為(wei)水平偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)和(he)垂(chui)直(zhi)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)。分(fen)別(bie)(bie)控制電(dian)子束在(zai)水平方向和(he)垂(chui)直(zhi)方向的(de)運(yun)動。當電(dian)子在(zai)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)之間運(yun)動時,如(ru)果(guo)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)上沒(mei)有加(jia)電(dian)壓,偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)之間無(wu)電(dian)場,離開第二陽(yang)極后進(jin)入偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)系統(tong)(tong)的(de)電(dian)子將(jiang)沿軸(zhou)向運(yun)動,射(she)向屏(ping)幕的(de)中心。如(ru)果(guo)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)上有電(dian)壓,偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)(ban)之間則有電(dian)場,進(jin)入偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)系統(tong)(tong)的(de)電(dian)子會在(zai)偏(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)場的(de)作用下射(she)向熒光屏(ping)的(de)指定位置(zhi)。

如果兩(liang)塊偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)互(hu)相平(ping)行(xing),并且它們的電(dian)(dian)位差(cha)等于零,那么通過偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)空間(jian)(jian)的,具有速度(du)υ的電(dian)(dian)子束就(jiu)會沿著(zhu)原(yuan)方向(xiang)(設為(wei)軸線(xian)方向(xiang))運(yun)(yun)動,并打在(zai)熒光(guang)(guang)屏的坐標原(yuan)點(dian)上(shang)(shang)。如果兩(liang)塊偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)之間(jian)(jian)存在(zai)著(zhu)恒(heng)定(ding)的電(dian)(dian)位差(cha),則(ze)偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)間(jian)(jian)就(jiu)形成一個電(dian)(dian)場,這(zhe)(zhe)(zhe)個電(dian)(dian)場與(yu)電(dian)(dian)子的運(yun)(yun)動方向(xiang)相垂(chui)直,于是電(dian)(dian)子就(jiu)朝著(zhu)電(dian)(dian)位比較高的偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)偏(pian)(pian)(pian)轉。這(zhe)(zhe)(zhe)樣,在(zai)兩(liang)偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)之間(jian)(jian)的空間(jian)(jian),電(dian)(dian)子就(jiu)沿著(zhu)拋物線(xian)在(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)一點(dian)上(shang)(shang)做切(qie)線(xian)運(yun)(yun)動。最后,電(dian)(dian)子降落在(zai)熒光(guang)(guang)屏上(shang)(shang)的A點(dian),這(zhe)(zhe)(zhe)個A點(dian)距離(li)熒光(guang)(guang)屏原(yuan)點(dian)(0)有一段距離(li),這(zhe)(zhe)(zhe)段距離(li)稱為(wei)偏(pian)(pian)(pian)轉量,用(yong)y表示。偏(pian)(pian)(pian)轉量y與(yu)偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)所加的電(dian)(dian)壓(ya)Vy成正(zheng)比。同理,在(zai)水平(ping)偏(pian)(pian)(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)加有直流電(dian)(dian)壓(ya)時,也發生(sheng)類似情(qing)況,只是光(guang)(guang)點(dian)在(zai)水平(ping)方向(xiang)上(shang)(shang)偏(pian)(pian)(pian)轉。

(3)熒光屏

熒(ying)(ying)光(guang)屏位于示(shi)波(bo)管的終端,它的作用是將(jiang)偏轉(zhuan)后的電(dian)子束顯示(shi)出(chu)來(lai),以便觀察。在(zai)示(shi)波(bo)器(qi)的熒(ying)(ying)光(guang)屏內(nei)壁涂有一層發光(guang)物質(zhi),因而,熒(ying)(ying)光(guang)屏上受到(dao)高速(su)電(dian)子沖(chong)(chong)擊(ji)的地點(dian)(dian)就顯現出(chu)熒(ying)(ying)光(guang)。此時光(guang)點(dian)(dian)的亮度決定于電(dian)子束的數(shu)目(mu)、密(mi)度及其(qi)速(su)度。改變控制極(ji)的電(dian)壓(ya)時,電(dian)子束中電(dian)子的數(shu)目(mu)將(jiang)隨之改變,光(guang)點(dian)(dian)亮度也就改變。在(zai)使(shi)用示(shi)波(bo)器(qi)時,不(bu)宜讓很亮的光(guang)點(dian)(dian)固定出(chu)現在(zai)示(shi)波(bo)管熒(ying)(ying)光(guang)屏一個位置上,否則該(gai)點(dian)(dian)熒(ying)(ying)光(guang)物質(zhi)將(jiang)因長期受電(dian)子沖(chong)(chong)擊(ji)而燒(shao)壞,從(cong)而失去發光(guang)能力。

涂有不同熒光(guang)物質的(de)熒光(guang)屏,在(zai)受電(dian)子沖擊(ji)時將顯(xian)示(shi)(shi)出不同的(de)顏色和不同的(de)余輝(hui)(hui)時間,通常供(gong)觀察(cha)一般信號波(bo)(bo)形用(yong)(yong)(yong)的(de)是發(fa)綠光(guang)的(de),屬中余輝(hui)(hui)示(shi)(shi)波(bo)(bo)管,供(gong)觀察(cha)非周期性(xing)及(ji)低頻信號用(yong)(yong)(yong)的(de)是發(fa)橙黃色光(guang)的(de),屬長余輝(hui)(hui)示(shi)(shi)波(bo)(bo)管;供(gong)照相用(yong)(yong)(yong)的(de)示(shi)(shi)波(bo)(bo)器中,一般都采用(yong)(yong)(yong)發(fa)藍色的(de)短余輝(hui)(hui)示(shi)(shi)波(bo)(bo)管。

Y軸放大電路

由于示波管的(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉靈敏(min)度(du)(du)甚低(di),例如常用的(de)(de)(de)(de)示波管13SJ38J型,其垂(chui)直偏(pian)轉靈敏(min)度(du)(du)為(wei)0.86mm/V(約12V電(dian)壓產生1cm的(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉量),所以一般(ban)的(de)(de)(de)(de)被(bei)測信號(hao)電(dian)壓都(dou)要先(xian)經(jing)過垂(chui)直放大電(dian)路的(de)(de)(de)(de)放大,再加到(dao)示波管的(de)(de)(de)(de)垂(chui)直偏(pian)轉板上,以得到(dao)垂(chui)直方(fang)向的(de)(de)(de)(de)適當(dang)大小的(de)(de)(de)(de)圖形。

X軸放大電路

由于示(shi)波管水平方向的偏(pian)轉靈敏度也很低(di),所以(yi)(yi)接入示(shi)波管水平偏(pian)轉板(ban)的電(dian)壓(ya)(鋸齒波電(dian)壓(ya)或其它電(dian)壓(ya))也要先(xian)經過水平放(fang)大(da)電(dian)路的放(fang)大(da)以(yi)(yi)后(hou),再加到(dao)(dao)示(shi)波管的水平偏(pian)轉板(ban)上,以(yi)(yi)得(de)到(dao)(dao)水平方向適(shi)當大(da)小的圖形。

掃描同步電路

掃描電(dian)(dian)(dian)(dian)路產生一(yi)個鋸(ju)齒波電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)。該(gai)鋸(ju)齒波電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)頻率能在一(yi)定的(de)(de)范(fan)圍內連續可調(diao)。鋸(ju)齒波電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)作用是使示波管(guan)陰極發出的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子束(shu)在熒光(guang)(guang)屏上形(xing)成周期性的(de)(de)、與(yu)時間成正比的(de)(de)水平位移,即形(xing)成時間基(ji)線。這樣,才能把(ba)加在垂直方(fang)向的(de)(de)被(bei)測(ce)信(xin)號按時間的(de)(de)變化波形(xing)展現在熒光(guang)(guang)屏上。

電源供給電路

電源供給(gei)電路:供給(gei)垂直與水平放(fang)大電路、掃(sao)描(miao)與同步(bu)電路以及示波(bo)管與控(kong)制電路所需的負高壓(ya)、燈絲電壓(ya)等。

由示(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)的原(yuan)理功能可(ke)見,被(bei)測(ce)信號電(dian)壓(ya)加(jia)(jia)到示(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)的Y軸輸入(ru)端(duan),經垂直放大(da)電(dian)路加(jia)(jia)于示(shi)波(bo)(bo)(bo)管(guan)(guan)的垂直偏(pian)轉(zhuan)板。示(shi)波(bo)(bo)(bo)管(guan)(guan)的水(shui)平(ping)偏(pian)轉(zhuan)電(dian)壓(ya),雖然多數情況(kuang)都(dou)采用(yong)(yong)鋸齒電(dian)壓(ya)(用(yong)(yong)于觀(guan)察(cha)波(bo)(bo)(bo)形時),但有(you)時也采用(yong)(yong)其(qi)它的外加(jia)(jia)電(dian)壓(ya)(用(yong)(yong)于測(ce)量(liang)頻率、相位差(cha)等時),因此在(zai)水(shui)平(ping)放大(da)電(dian)路輸入(ru)端(duan)有(you)一個(ge)水(shui)平(ping)信號選(xuan)擇開關(guan),以(yi)便按照需(xu)要選(xuan)用(yong)(yong)示(shi)波(bo)(bo)(bo)器(qi)內部的鋸齒波(bo)(bo)(bo)電(dian)壓(ya),或選(xuan)用(yong)(yong)外加(jia)(jia)在(zai)X軸輸入(ru)端(duan)上(shang)的其(qi)它電(dian)壓(ya)來作(zuo)為水(shui)平(ping)偏(pian)轉(zhuan)電(dian)壓(ya)。

此(ci)外(wai),為了使熒光屏上顯示(shi)(shi)的(de)(de)(de)圖形(xing)保(bao)持(chi)穩定(ding),要(yao)(yao)求(qiu)鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)和(he)被測信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)保(bao)持(chi)同(tong)步(bu)。這樣,不(bu)(bu)僅要(yao)(yao)求(qiu)鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)能(neng)連續調節,而(er)且在產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)上還(huan)要(yao)(yao)輸入(ru)一個同(tong)步(bu)信號(hao)(hao)。這樣,對于只能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)連續掃(sao)(sao)描(miao)(即產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)周而(er)復始、連續不(bu)(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo))一種狀態的(de)(de)(de)簡(jian)易示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(如(ru)國(guo)產(chan)(chan)SB10型等示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)(bo)器)而(er)言,需(xu)要(yao)(yao)在其掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)(dian)路(lu)上輸入(ru)一個與被觀察信號(hao)(hao)頻率(lv)(lv)相關(guan)的(de)(de)(de)同(tong)步(bu)信號(hao)(hao),以(yi)牽(qian)制鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)振蕩頻率(lv)(lv)。對于具有等待(dai)掃(sao)(sao)描(miao)功能(neng)(即平(ping)時不(bu)(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo),當(dang)被測信號(hao)(hao)來(lai)到時才產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一個鋸(ju)(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)(bo)(bo),進(jin)行一次掃(sao)(sao)描(miao))的(de)(de)(de)示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(如(ru)國(guo)產(chan)(chan)ST-16型示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)(bo)器、SR-8型雙蹤示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)(bo)器等)為了適應各種需(xu)要(yao)(yao),同(tong)步(bu)(或(huo)觸發)信號(hao)(hao)可通(tong)過同(tong)步(bu)或(huo)觸發信號(hao)(hao)選(xuan)擇開關(guan)來(lai)選(xuan)擇,通(tong)常來(lai)源有3個:

①從垂(chui)直(zhi)放大電路引來(lai)被(bei)測信(xin)號作為同步(或觸發)信(xin)號,此信(xin)號稱(cheng)為“內(nei)同步”(或“內(nei)觸發”)信(xin)號;

②引入某種相關的外(wai)(wai)加信(xin)(xin)(xin)號為(wei)同(tong)步(或觸(chu)發)信(xin)(xin)(xin)號,此信(xin)(xin)(xin)號稱為(wei)“外(wai)(wai)同(tong)步”(或“外(wai)(wai)觸(chu)發”)信(xin)(xin)(xin)號,該信(xin)(xin)(xin)號加在外(wai)(wai)同(tong)步(或外(wai)(wai)觸(chu)發)輸入端;

③有(you)些示波器的同(tong)步(bu)(bu)信(xin)(xin)號選擇(ze)開關還有(you)一檔“電源(yuan)同(tong)步(bu)(bu)”,是由220V,50Hz電源(yuan)電壓(ya)(ya),通(tong)過變壓(ya)(ya)器次級降壓(ya)(ya)后作為(wei)同(tong)步(bu)(bu)信(xin)(xin)號。

基本原理

波形顯示

由(you)示波(bo)管的(de)原(yuan)理可知,一個(ge)直(zhi)(zhi)流電(dian)壓(ya)加(jia)到(dao)(dao)一對(dui)偏(pian)轉(zhuan)板上(shang)時(shi),將(jiang)使光(guang)點在熒光(guang)屏(ping)(ping)上(shang)產生(sheng)一個(ge)固定(ding)(ding)位(wei)(wei)移,該位(wei)(wei)移的(de)大小與所(suo)加(jia)直(zhi)(zhi)流電(dian)壓(ya)成正比。如(ru)果分別將(jiang)兩(liang)個(ge)直(zhi)(zhi)流電(dian)壓(ya)同(tong)時(shi)加(jia)到(dao)(dao)垂直(zhi)(zhi)和(he)水平兩(liang)對(dui)偏(pian)轉(zhuan)板上(shang),則(ze)熒光(guang)屏(ping)(ping)上(shang)的(de)光(guang)點位(wei)(wei)置(zhi)就由(you)兩(liang)個(ge)方向的(de)位(wei)(wei)移所(suo)共同(tong)決定(ding)(ding)。

如(ru)果將一(yi)(yi)(yi)(yi)個正弦交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)加(jia)(jia)(jia)到(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)對偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)時(shi),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)將隨電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)變化而(er)移(yi)動。當垂直(zhi)(zhi)偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)加(jia)(jia)(jia)一(yi)(yi)(yi)(yi)個正弦交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)時(shi),在(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)間(jian)t=0的(de)(de)瞬間(jian),電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)Vo(零值(zhi)),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位置在(zai)(zai)(zai)(zai)坐標(biao)原點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)0上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang),在(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)間(jian)t=1的(de)(de)瞬間(jian),電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)V1(正值(zhi)),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)坐標(biao)原點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)0點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)方(fang)(fang)的(de)(de)1上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang),位移(yi)的(de)(de)大(da)小正比于電(dian)(dian)壓(ya)(ya)V1;在(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)間(jian)t=2的(de)(de)瞬間(jian),電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)V2(最大(da)正值(zhi)),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)坐標(biao)原點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)0點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)方(fang)(fang)的(de)(de)2點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang),位移(yi)的(de)(de)距離正比于電(dian)(dian)壓(ya)(ya)V2;以此(ci)類推,在(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)間(jian)t=3,t=4,…,t=8的(de)(de)各個瞬間(jian),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位置分別為(wei)3、4、…、8點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。在(zai)(zai)(zai)(zai)交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)第二個周(zhou)期、第三個周(zhou)期……都將重復第一(yi)(yi)(yi)(yi)個周(zhou)期的(de)(de)情(qing)(qing)(qing)況。如(ru)果此(ci)時(shi)加(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)(zhi)偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)正弦交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)之頻率(lv)很低,僅為(wei)lHz~2Hz,那(nei)么,在(zai)(zai)(zai)(zai)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)便(bian)會看見一(yi)(yi)(yi)(yi)個上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)下移(yi)動著的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。這光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)距離坐標(biao)原點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)瞬時(shi)偏(pian)轉值(zhi)將與加(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)(zhi)偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)瞬時(shi)值(zhi)成正比。如(ru)果加(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)(zhi)偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)頻率(lv)在(zai)(zai)(zai)(zai)10Hz~20Hz以上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang),則(ze)由于熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)的(de)(de)余(yu)輝現(xian)象和人(ren)眼(yan)的(de)(de)視覺暫(zan)留現(xian)象,在(zai)(zai)(zai)(zai)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)屏(ping)(ping)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)看到(dao)的(de)(de)就不是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)個上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)下移(yi)動的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),而(er)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)根垂直(zhi)(zhi)的(de)(de)亮(liang)線了(le)。該亮(liang)線的(de)(de)長短在(zai)(zai)(zai)(zai)示波器(qi)的(de)(de)垂直(zhi)(zhi)放大(da)增益一(yi)(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)情(qing)(qing)(qing)況下決定(ding)于正弦交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)峰一(yi)(yi)(yi)(yi)峰值(zhi)的(de)(de)大(da)小。如(ru)果在(zai)(zai)(zai)(zai)水平偏(pian)轉板(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)加(jia)(jia)(jia)一(yi)(yi)(yi)(yi)個正弦交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya),則(ze)會產生相類似的(de)(de)情(qing)(qing)(qing)況,只是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)水平軸上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)移(yi)動罷(ba)了(le)。

如(ru)果將(jiang)一隨時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)線性變化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(如(ru)鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya))加(jia)到(dao)(dao)(dao)一對(dui)偏(pian)轉(zhuan)板上(shang),則光(guang)點(dian)(dian)在(zai)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)又會(hui)怎樣移(yi)(yi)動(dong)呢?當水(shui)(shui)平偏(pian)轉(zhuan)板上(shang)有鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi)(shi),在(zai)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)t=0瞬間(jian)(jian),電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)Vo(最大負(fu)值(zhi)),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)光(guang)點(dian)(dian)在(zai)坐標(biao)原點(dian)(dian)左(zuo)側的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)起(qi)(qi)始(shi)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(零點(dian)(dian)上(shang)),位(wei)(wei)移(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)正(zheng)比(bi)(bi)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Vo;在(zai)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)t=1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)瞬間(jian)(jian),電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)V1(負(fu)值(zhi)),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)光(guang)點(dian)(dian)在(zai)坐標(biao)原點(dian)(dian)左(zuo)方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1點(dian)(dian)上(shang),位(wei)(wei)移(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)正(zheng)比(bi)(bi)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)V1;以此類推,在(zai)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)t=2,t=3,...,t=8的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)個(ge)(ge)瞬間(jian)(jian),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)光(guang)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)應位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)是2、3、…、8各(ge)點(dian)(dian)。在(zai)t=8這個(ge)(ge)瞬間(jian)(jian),鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)由最大正(zheng)值(zhi)V8躍變到(dao)(dao)(dao)最大負(fu)值(zhi)Vo,則熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)光(guang)點(dian)(dian)從8點(dian)(dian)極其迅(xun)速地(di)向左(zuo)移(yi)(yi)到(dao)(dao)(dao)起(qi)(qi)始(shi)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)零點(dian)(dian)。如(ru)果鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)是周(zhou)期性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),則在(zai)鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二個(ge)(ge)周(zhou)期、第三(san)個(ge)(ge)周(zhou)期、……都將(jiang)重復(fu)第一個(ge)(ge)周(zhou)期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)形。如(ru)果此時(shi)(shi)(shi)(shi)加(jia)在(zai)水(shui)(shui)平偏(pian)轉(zhuan)板上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)頻(pin)率很低,僅(jin)為(wei)1Hz~2Hz,在(zai)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)便會(hui)看見(jian)光(guang)點(dian)(dian)自左(zuo)邊(bian)起(qi)(qi)始(shi)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)零點(dian)(dian)向右邊(bian)8點(dian)(dian)處(chu)勻速地(di)移(yi)(yi)動(dong),隨后(hou)光(guang)點(dian)(dian)又從右邊(bian)8點(dian)(dian)處(chu)極其迅(xun)速地(di)移(yi)(yi)動(dong)到(dao)(dao)(dao)左(zuo)邊(bian)起(qi)(qi)始(shi)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)零點(dian)(dian)。上(shang)述這個(ge)(ge)過程稱為(wei)掃(sao)描(miao)。在(zai)水(shui)(shui)平軸加(jia)有周(zhou)期性鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi)(shi),掃(sao)描(miao)將(jiang)周(zhou)而(er)復(fu)始(shi)地(di)進(jin)行下(xia)去。光(guang)點(dian)(dian)距離(li)起(qi)(qi)始(shi)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)零點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)瞬時(shi)(shi)(shi)(shi)值(zhi),將(jiang)與加(jia)在(zai)偏(pian)轉(zhuan)板上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)瞬時(shi)(shi)(shi)(shi)值(zhi)成正(zheng)比(bi)(bi)。如(ru)果加(jia)在(zai)偏(pian)轉(zhuan)板上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)頻(pin)率在(zai)10Hz~20Hz以上(shang),則由于(yu)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)余輝現象(xiang)和人眼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)視覺暫留(liu)現象(xiang),就看到(dao)(dao)(dao)一根水(shui)(shui)平亮線,該水(shui)(shui)平亮線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度(du),在(zai)示波(bo)(bo)器水(shui)(shui)平放大增益(yi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)決定于(yu)鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi),鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)是與時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)變化成正(zheng)比(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),而(er)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)光(guang)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)(yi)又是與電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)成正(zheng)比(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),因此熒(ying)(ying)(ying)光(guang)屏(ping)(ping)(ping)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)平亮線可(ke)以代表(biao)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)軸。在(zai)此亮線上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任何相等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線段(duan)都代表(biao)相等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一段(duan)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)。

如果將(jiang)被測(ce)(ce)信(xin)號電(dian)壓(ya)(ya)加(jia)(jia)到垂直偏轉板上,鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)壓(ya)(ya)加(jia)(jia)到水平(ping)偏轉板上,而(er)且被測(ce)(ce)信(xin)號電(dian)壓(ya)(ya)的頻(pin)率等(deng)于鋸(ju)(ju)齒(chi)波(bo)(bo)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)壓(ya)(ya)的頻(pin)率,則(ze)熒光屏上將(jiang)顯示(shi)出(chu)(chu)一個周期的被測(ce)(ce)信(xin)號電(dian)壓(ya)(ya)隨時(shi)間變化(hua)(hua)的波(bo)(bo)形(xing)(xing)曲(qu)線。在被測(ce)(ce)周期信(xin)號的第二(er)個周期、第三(san)個周期……都(dou)重(zhong)復第一個周期的情(qing)形(xing)(xing),光點在熒光屏上描(miao)(miao)(miao)出(chu)(chu)的軌(gui)(gui)跡也都(dou)重(zhong)疊在第一次描(miao)(miao)(miao)出(chu)(chu)的軌(gui)(gui)跡上。所以(yi),熒光屏上顯示(shi)出(chu)(chu)來的被測(ce)(ce)信(xin)號電(dian)壓(ya)(ya)是(shi)隨時(shi)間變化(hua)(hua)的穩定波(bo)(bo)形(xing)(xing)曲(qu)線。

為使熒光屏上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖形穩定,被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率應與(yu)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率保(bao)(bao)持(chi)(chi)整(zheng)數(shu)比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系,即同(tong)(tong)步關系。為了實現(xian)這一(yi)點,就(jiu)要(yao)求(qiu)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率連續可調,以便(bian)適應觀察各種(zhong)不(bu)同(tong)(tong)頻(pin)(pin)(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)。其(qi)次,由于被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)頻(pin)(pin)(pin)率和(he)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)振(zhen)蕩信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)頻(pin)(pin)(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)不(bu)穩定性(xing),即使把鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率臨時調到與(yu)被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)頻(pin)(pin)(pin)率成整(zheng)倍數(shu)關系,也不(bu)能(neng)使圖形一(yi)直保(bao)(bao)持(chi)(chi)穩定。因此,示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)中都設有同(tong)(tong)步裝置。也就(jiu)是在鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)某(mou)部分加(jia)上一(yi)個(ge)(ge)同(tong)(tong)步信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)來(lai)促使掃(sao)(sao)(sao)描(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)步,對(dui)(dui)于只(zhi)能(neng)產(chan)生(sheng)連續掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(即產(chan)生(sheng)周而(er)(er)復始連續不(bu)斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo))一(yi)種(zhong)狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)簡易示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(如(ru)國產(chan)SB-10型示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)等(deng))而(er)(er)言(yan),需(xu)要(yao)在其(qi)掃(sao)(sao)(sao)描(miao)電(dian)(dian)路(lu)上輸入(ru)一(yi)個(ge)(ge)與(yu)被(bei)(bei)(bei)觀察信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)頻(pin)(pin)(pin)率相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)步信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao),當所加(jia)同(tong)(tong)步信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率接近鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)頻(pin)(pin)(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自主振(zhen)蕩頻(pin)(pin)(pin)率(或(huo)接近其(qi)整(zheng)數(shu)倍)時,就(jiu)可以把鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)頻(pin)(pin)(pin)率“拖入(ru)同(tong)(tong)步”或(huo)“鎖(suo)住”。對(dui)(dui)于具有等(deng)待掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(即平(ping)時不(bu)產(chan)生(sheng)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo),當被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)來(lai)到時才產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)(ge)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)進行(xing)一(yi)次掃(sao)(sao)(sao)描(miao))功能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(如(ru)國產(chan)ST-16型示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)、SBT-5型同(tong)(tong)步示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)、SR-8型雙蹤示波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)等(deng)等(deng))而(er)(er)言(yan),需(xu)要(yao)在其(qi)掃(sao)(sao)(sao)描(miao)電(dian)(dian)路(lu)上輸入(ru)一(yi)個(ge)(ge)與(yu)被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觸發信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao),使掃(sao)(sao)(sao)描(miao)過程(cheng)與(yu)被(bei)(bei)(bei)測(ce)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)密切配合。這樣,只(zhi)要(yao)按(an)照需(xu)要(yao)來(lai)選擇適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)步信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)或(huo)觸發信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(hao),便(bian)可使任何(he)欲研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)與(yu)鋸(ju)齒(chi)(chi)(chi)波(bo)(bo)(bo)掃(sao)(sao)(sao)描(miao)頻(pin)(pin)(pin)率保(bao)(bao)持(chi)(chi)同(tong)(tong)步。

雙線示波

在(zai)電子實踐技術過程中,常(chang)常(chang)需(xu)要同(tong)時(shi)觀(guan)察兩(liang)種(zhong)(或(huo)(huo)兩(liang)種(zhong)以上)信號(hao)隨時(shi)間變(bian)化的(de)(de)過程。并對這(zhe)些不同(tong)信號(hao)進行電量的(de)(de)測試和(he)比較。為了達到(dao)這(zhe)個目(mu)的(de)(de),人們在(zai)應用(yong)普通示波(bo)器(qi)原理的(de)(de)基礎上,采(cai)用(yong)了以下兩(liang)種(zhong)同(tong)時(shi)顯示多(duo)(duo)(duo)個波(bo)形的(de)(de)方法:一(yi)(yi)種(zhong)是雙(shuang)線(或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)線)示波(bo)法;另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)是雙(shuang)蹤(zong)(zong)(或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)蹤(zong)(zong))示波(bo)法。應用(yong)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方法制造出來的(de)(de)示波(bo)器(qi)分別稱為雙(shuang)線(或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)線)示波(bo)器(qi)和(he)雙(shuang)蹤(zong)(zong)(或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)蹤(zong)(zong))示波(bo)器(qi)。

雙線(或(huo)多(duo)線)示(shi)波(bo)器是(shi)采用雙槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(或(huo)多(duo)槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang))示(shi)波(bo)管來(lai)實(shi)現(xian)(xian)的(de)(de)。下面以(yi)(yi)雙槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)示(shi)波(bo)管為例加以(yi)(yi)簡單(dan)說明(ming)。雙槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)示(shi)波(bo)管有(you)兩(liang)(liang)個互相(xiang)獨立(li)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)產生兩(liang)(liang)束電(dian)(dian)子(zi)(zi)。另有(you)兩(liang)(liang)組(zu)互相(xiang)獨立(li)的(de)(de)偏(pian)轉系(xi)統,它們各自(zi)控制(zhi)一束電(dian)(dian)子(zi)(zi)作上下、左(zuo)右的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)。熒(ying)光屏是(shi)共用的(de)(de),因而屏上可(ke)以(yi)(yi)同時(shi)顯(xian)示(shi)出(chu)兩(liang)(liang)種不(bu)同的(de)(de)電(dian)(dian)信號波(bo)形(xing),雙線示(shi)波(bo)也可(ke)以(yi)(yi)采用單(dan)槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)雙線示(shi)波(bo)管來(lai)實(shi)現(xian)(xian)。這種示(shi)波(bo)管只(zhi)有(you)一個電(dian)(dian)子(zi)(zi)槍(qiang)(qiang)(qiang)(qiang),在(zai)工(gong)作時(shi)是(shi)依(yi)靠特殊的(de)(de)電(dian)(dian)極把電(dian)(dian)子(zi)(zi)分成兩(liang)(liang)束。然后,由管內的(de)(de)兩(liang)(liang)組(zu)互相(xiang)獨立(li)的(de)(de)偏(pian)轉系(xi)統,分別控制(zhi)兩(liang)(liang)束電(dian)(dian)子(zi)(zi)上下、左(zuo)右運(yun)動(dong)(dong)。熒(ying)光屏是(shi)共用的(de)(de),能同時(shi)顯(xian)示(shi)出(chu)兩(liang)(liang)種不(bu)同的(de)(de)電(dian)(dian)信號波(bo)形(xing)。由于雙線示(shi)波(bo)管的(de)(de)制(zhi)造工(gong)藝要求高,成本也高,所(suo)以(yi)(yi)應用并不(bu)十分普遍。

雙蹤示波

雙(shuang)(shuang)蹤(zong)(或(huo)多(duo)蹤(zong))示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)是(shi)在單(dan)線示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)器的(de)基(ji)礎上,增設一個專用(yong)(yong)(yong)電子開(kai)關,用(yong)(yong)(yong)它來實現(xian)兩種(或(huo)多(duo)種)波(bo)(bo)(bo)形的(de)分別顯示(shi)(shi)。由于實現(xian)雙(shuang)(shuang)蹤(zong)(或(huo)多(duo)蹤(zong))示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)比實現(xian)雙(shuang)(shuang)線(或(huo)多(duo)線)示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)來得簡單(dan),不需要使(shi)用(yong)(yong)(yong)結構(gou)復雜(za)、價格昂(ang)貴的(de)“雙(shuang)(shuang)腔(qiang)”或(huo)“多(duo)腔(qiang)”示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)管,所以雙(shuang)(shuang)蹤(zong)(或(huo)多(duo)蹤(zong))示(shi)(shi)波(bo)(bo)(bo)獲得了普遍的(de)應用(yong)(yong)(yong)。

為了(le)保持(chi)熒光屏顯示出(chu)來的兩種信號(hao)波形(xing)穩定,則(ze)要(yao)求被(bei)測信號(hao)頻(pin)率、掃描信號(hao)頻(pin)率與電(dian)子開關的轉換頻(pin)率三(san)者之間必須滿足一定的關系。

首先,兩個(ge)被(bei)測(ce)信(xin)號頻率與掃(sao)描(miao)信(xin)號頻率之間應該是成整數比的(de)(de)關系(xi),也就是要(yao)求“同步(bu)”。這(zhe)一點與單線示波器的(de)(de)原(yuan)理是相(xiang)同的(de)(de),區別在(zai)于被(bei)測(ce)信(xin)號是兩個(ge),而掃(sao)描(miao)電壓(ya)是一個(ge)。在(zai)實(shi)際(ji)應用(yong)中,需(xu)要(yao)觀(guan)察和(he)比較的(de)(de)兩個(ge)信(xin)號常常是互(hu)相(xiang)有內在(zai)聯系(xi)的(de)(de),所以(yi)上述的(de)(de)同步(bu)要(yao)求一般是容易滿(man)足的(de)(de)。

為了使(shi)熒光(guang)屏上(shang)顯示(shi)(shi)的(de)兩個被測信號波(bo)形(xing)都(dou)穩定,除滿足上(shang)述要求外,還必須合(he)理地選(xuan)擇電(dian)子(zi)開關(guan)的(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)頻率,使(shi)得在示(shi)(shi)波(bo)器上(shang)所顯示(shi)(shi)的(de)波(bo)形(xing)個數(shu)合(he)適,以便于觀察。下(xia)面談談電(dian)子(zi)開關(guan)的(de)工作方式問題,這個問題與電(dian)子(zi)開關(guan)的(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)頻率有(you)關(guan)。電(dian)子(zi)開關(guan)的(de)工作方式有(you)“交替”轉(zhuan)換(huan)(huan)和“斷續”轉(zhuan)換(huan)(huan)兩種(zhong)。

采(cai)用(yong)(yong)交(jiao)替轉(zhuan)(zhuan)換(huan)工(gong)(gong)作方式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波形與雙線示(shi)波法(fa)所(suo)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波形非常相似,它們(men)(men)都沒有(you)(you)間斷(duan)點。但由于被(bei)(bei)(bei)測(ce)信號(hao)UA、UB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波形是依次交(jiao)替地(di)出現(xian)在(zai)熒光屏(ping)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),所(suo)以,如果(guo)交(jiao)替的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)間隙時(shi)(shi)間超過了(le)人眼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)視覺暫留時(shi)(shi)間和熒光屏(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)余(yu)輝時(shi)(shi)間,則人們(men)(men)所(suo)看到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒光屏(ping)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波形就會有(you)(you)閃(shan)爍(shuo)現(xian)象(xiang)。為(wei)了(le)避免(mian)(mian)這(zhe)種情況(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian),就要求(qiu)電子(zi)開(kai)關(guan)有(you)(you)足夠高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)頻(pin)率。這(zhe)就是說當(dang)被(bei)(bei)(bei)測(ce)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率較低時(shi)(shi),不宜采(cai)用(yong)(yong)交(jiao)替轉(zhuan)(zhuan)換(huan)工(gong)(gong)作方式(shi),而應采(cai)用(yong)(yong)斷(duan)續轉(zhuan)(zhuan)換(huan)工(gong)(gong)作方式(shi)。當(dang)電子(zi)開(kai)關(guan)用(yong)(yong)斷(duan)續轉(zhuan)(zhuan)換(huan)工(gong)(gong)作方式(shi)時(shi)(shi),在(zai)X軸掃描的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)每(mei)一個過程中,電子(zi)開(kai)關(guan)都以足夠高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)頻(pin)率,分(fen)別對所(suo)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)每(mei)個被(bei)(bei)(bei)測(ce)信號(hao)進行多(duo)次取樣。這(zhe)樣,即使被(bei)(bei)(bei)測(ce)信號(hao)頻(pin)率較低,也可避免(mian)(mian)出現(xian)波形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)閃(shan)爍(shuo)現(xian)象(xiang)。

雙蹤示(shi)波器的(de)主(zhu)要(yao)是由(you)兩個(ge)通(tong)道的(de)Y軸(zhou)前置放大(da)(da)電(dian)路(lu)(lu)(lu)、門控電(dian)路(lu)(lu)(lu)、電(dian)子開(kai)關、混合電(dian)路(lu)(lu)(lu)、延遲電(dian)路(lu)(lu)(lu)、Y軸(zhou)后置放大(da)(da)電(dian)路(lu)(lu)(lu)、觸發電(dian)路(lu)(lu)(lu)、掃(sao)描電(dian)路(lu)(lu)(lu)、X軸(zhou)放大(da)(da)電(dian)路(lu)(lu)(lu)、Z軸(zhou)放大(da)(da)電(dian)路(lu)(lu)(lu)、校準信號電(dian)路(lu)(lu)(lu)、示(shi)波管和高(gao)低(di)壓電(dian)源供給電(dian)路(lu)(lu)(lu)等組(zu)成。

當顯示方式開關置于交替位置時,電(dian)子開關為一雙穩態電(dian)路。它(ta)受由掃(sao)描電(dian)路來的(de)(de)閘門(men)(men)信(xin)號(hao)控制,使(shi)得Y軸兩個前(qian)置通道(dao)隨(sui)著(zhu)掃(sao)描電(dian)路門(men)(men)信(xin)號(hao)的(de)(de)變化而交替地工(gong)作。每(mei)秒鐘交替轉換次數與由掃(sao)描電(dian)路產生(sheng)的(de)(de)掃(sao)描信(xin)號(hao)的(de)(de)重(zhong)復(fu)頻率(lv)有(you)關。交替工(gong)作狀態適用于觀察頻率(lv)不太低的(de)(de)被測信(xin)號(hao)。

為了(le)觀(guan)察(cha)被測信(xin)(xin)號(hao)隨時(shi)間變化的波(bo)(bo)形,示波(bo)(bo)管的水平偏轉板上必(bi)須加以線性掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(鋸齒波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓)。這個掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓是由掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)產生(sheng)的。當(dang)觸發信(xin)(xin)號(hao)加到觸發電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)時(shi),觸發了(le)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu),掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)就產生(sheng)相(xiang)應的掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)信(xin)(xin)號(hao);當(dang)不加觸發信(xin)(xin)號(hao)時(shi),掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)就不產生(sheng)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)信(xin)(xin)號(hao)。

觸(chu)發(fa)(fa)有內觸(chu)發(fa)(fa)、外觸(chu)發(fa)(fa)兩(liang)種,由(you)觸(chu)發(fa)(fa)選(xuan)(xuan)擇開關來(lai)選(xuan)(xuan)擇。當該開關置(zhi)于(yu)內的位(wei)置(zhi)時,觸(chu)發(fa)(fa)信(xin)(xin)號來(lai)自經(jing)Y軸通道送入的被測(ce)信(xin)(xin)號。當該開關置(zhi)于(yu)外的位(wei)置(zhi)時,觸(chu)發(fa)(fa)信(xin)(xin)號是由(you)外部送入的。這個信(xin)(xin)號應與(yu)被測(ce)信(xin)(xin)號的頻率成(cheng)整數(shu)(shu)比的關系。示(shi)波器在使用中,多數(shu)(shu)采用內觸(chu)發(fa)(fa)工作方式。

高、低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)電(dian)源(yuan)供(gong)給(gei)(gei)電(dian)路中的(de)低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)是(shi)供(gong)給(gei)(gei)示(shi)波(bo)器各級所需的(de)低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)電(dian)源(yuan)的(de),高壓(ya)(ya)是(shi)供(gong)給(gei)(gei)示(shi)波(bo)管顯示(shi)系(xi)統電(dian)源(yuan)的(de)。

儀器分類

示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)可以分(fen)為模(mo)擬示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)和(he)數(shu)(shu)字示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi),對(dui)于大多數(shu)(shu)的電子(zi)應(ying)用,無(wu)論模(mo)擬示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)和(he)數(shu)(shu)字示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)都是可以勝(sheng)任的,只是對(dui)于一些特(te)定的應(ying)用,由于模(mo)擬示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)和(he)數(shu)(shu)字示(shi)(shi)波(bo)(bo)器(qi)(qi)所具(ju)備的不(bu)同特(te)性,才會出現(xian)適(shi)合和(he)不(bu)適(shi)合的地(di)方。

模擬式

模(mo)擬示波器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)方式是直(zhi)接測量(liang)信(xin)號(hao)電壓,并且通過從左到(dao)右穿(chuan)過示波器(qi)屏幕的(de)電子束在垂直(zhi)方向描繪電壓。

數字式

數字示波(bo)器(qi)的(de)工作方(fang)式是通過模擬轉(zhuan)換器(qi)(ADC)把被測電壓轉(zhuan)換為數字信息。數字示波(bo)器(qi)捕獲的(de)是波(bo)形(xing)(xing)的(de)一系(xi)列樣值(zhi)(zhi),并對樣值(zhi)(zhi)進行存儲(chu)(chu),存儲(chu)(chu)限度是判斷累計的(de)樣值(zhi)(zhi)是否能描繪(hui)出波(bo)形(xing)(xing)為止,隨后,數字示波(bo)器(qi)重(zhong)構(gou)波(bo)形(xing)(xing)。

數字(zi)(zi)示(shi)(shi)波(bo)器可以分為數字(zi)(zi)存儲示(shi)(shi)波(bo)器(DSO),數字(zi)(zi)熒光示(shi)(shi)波(bo)器(DPO)和采樣示(shi)(shi)波(bo)器。

模(mo)(mo)擬示(shi)(shi)波器(qi)要(yao)(yao)提(ti)(ti)高帶(dai)寬,需(xu)要(yao)(yao)示(shi)(shi)波管、垂直放大和水(shui)平掃描全面推進(jin)。數字(zi)示(shi)(shi)波器(qi)要(yao)(yao)改善帶(dai)寬只需(xu)要(yao)(yao)提(ti)(ti)高前端的(de)(de)A/D轉換(huan)器(qi)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng),對示(shi)(shi)波管和掃描電路沒有特(te)殊要(yao)(yao)求(qiu)。加上數字(zi)示(shi)(shi)波管能(neng)(neng)充分利用(yong)記憶、存儲和處(chu)理,以及多種(zhong)觸(chu)發(fa)和超前觸(chu)發(fa)能(neng)(neng)力。廿世(shi)紀八十年代(dai)數字(zi)示(shi)(shi)波器(qi)異(yi)軍突起(qi),成果(guo)累累,大有全面取代(dai)模(mo)(mo)擬示(shi)(shi)波器(qi)之勢,模(mo)(mo)擬示(shi)(shi)波器(qi)的(de)(de)確從(cong)前臺退到(dao)后臺。

參數特征

通道數分類

通常無論是模擬示(shi)波(bo)器(qi)還是數字(zi)示(shi)波(bo)器(qi),可以根(gen)據其通道(dao)數分為(wei):單(dan)通道(dao)/單(dan)蹤示(shi)波(bo)器(qi);雙通道(dao)/雙蹤示(shi)波(bo)器(qi);2+1通道(dao)(1外部觸發)/三蹤示(shi)波(bo)器(qi);四通道(dao)/四蹤示(shi)波(bo)器(qi)。

帶寬分類

帶寬(kuan)是根據示波器測試要求來(lai)定,5M/10M/20M/40M/60M/100M/1G......等分類選型(xing)。

使用方法

示(shi)波器雖然分成好(hao)幾類,各類又有許多種型(xing)號,但是一般的示(shi)波器除頻帶寬(kuan)度(du)、輸入靈敏度(du)等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。以SR-8型(xing)雙蹤示(shi)波器為例介紹。

(一)模擬示波器面板裝置

SR-8型雙蹤(zong)示波器的面(mian)板(ban)圖(tu)如上圖(tu)所示。其面(mian)板(ban)裝(zhuang)置按(an)其位置和(he)功能通常可(ke)劃分(fen)為3大部分(fen):顯(xian)示、垂(chui)直(Y軸)、水平(X軸)。現(xian)分(fen)別(bie)介紹這3個(ge)部分(fen)控制裝(zhuang)置的作用。

1.顯示部分主要(yao)控制件為(wei):

(1)電源(yuan)開關。

(2)電(dian)源指示燈。

(3)輝度調整光點(dian)亮(liang)度。

(4)聚焦調(diao)整光點或波形清(qing)晰度。

(5)輔(fu)助聚(ju)焦配合(he)“聚(ju)焦”旋鈕調(diao)節(jie)清晰(xi)度。

(6)標尺亮度(du)調節坐標片上(shang)刻度(du)線亮度(du)。

(7)尋跡當按(an)鍵向下按(an)時,使偏離(li)熒光(guang)屏的光(guang)點回到顯示(shi)區域,而尋到光(guang)點位置。

(8)標準信號(hao)輸(shu)出1kHz、1V方(fang)波校準信號(hao)由(you)此引(yin)出。加到Y軸(zhou)輸(shu)入(ru)端,用以校準Y軸(zhou)輸(shu)入(ru)靈敏度和X軸(zhou)掃描速度。

2.Y軸插件(jian)部(bu)分

(1)顯(xian)示方(fang)式(shi)選擇(ze)開關用以轉換兩個Y軸(zhou)前置放大器YA與YB工作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)控制件,具有五種不(bu)同作(zuo)用的(de)顯(xian)示方(fang)式(shi):

“交替”:當(dang)顯示方式(shi)開關(guan)置于“交替”時,電(dian)子開關(guan)受掃(sao)描(miao)信(xin)號(hao)控制轉換,每(mei)次掃(sao)描(miao)都(dou)輪流接通YA或YB信(xin)號(hao)。當(dang)被測信(xin)號(hao)的頻率(lv)越高(gao)(gao),掃(sao)描(miao)信(xin)號(hao)頻率(lv)也(ye)越高(gao)(gao)。電(dian)

子(zi)開關(guan)轉換速率也越快,不會有閃爍現象(xiang)。這種工(gong)作狀(zhuang)態適(shi)用于觀(guan)察兩(liang)個工(gong)作頻率較高(gao)的信(xin)號。

“斷(duan)續(xu)”:當(dang)顯(xian)示方(fang)式開關置于(yu)(yu)“斷(duan)續(xu)”時(shi),電(dian)(dian)子開關不(bu)受掃(sao)描(miao)信(xin)號(hao)控制,產生頻(pin)率(lv)(lv)固(gu)定(ding)為(wei)200kHz方(fang)波信(xin)號(hao),使電(dian)(dian)子開關快速(su)交(jiao)替接通YA和YB。由(you)于(yu)(yu)開關動作頻(pin)率(lv)(lv)高于(yu)(yu)被測信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv),因(yin)此(ci)屏(ping)幕上(shang)顯(xian)示的兩個(ge)通道信(xin)號(hao)波形是斷(duan)續(xu)的。當(dang)被測信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv)較(jiao)高時(shi),斷(duan)續(xu)現象十分明(ming)顯(xian),甚至無法觀測;當(dang)被測信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv)較(jiao)低(di)時(shi),斷(duan)續(xu)現象被掩(yan)蓋。因(yin)此(ci),這種工(gong)作狀態適合于(yu)(yu)觀察兩個(ge)工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)較(jiao)低(di)的信(xin)號(hao)。

“YA”、“YB”:顯示方式開(kai)關置于(yu)“YA”或(huo)者“YB”時,表示示波器(qi)處于(yu)單通道(dao)工作,此時示波器(qi)的(de)工作方式相(xiang)當(dang)于(yu)單蹤示波器(qi),即只能單獨(du)顯示“YA”或(huo)“YB”通道(dao)的(de)信號波形。

“YA+YB”:顯(xian)示方式(shi)開關置于“YA+YB”時,電(dian)子(zi)開關不工作,YA與YB兩路(lu)信(xin)號均(jun)通(tong)過放大器和門電(dian)路(lu),示波(bo)器將顯(xian)示出(chu)兩路(lu)信(xin)號疊加的(de)波(bo)形(xing)。

(2)“DC-⊥-AC”Y軸輸(shu)入(ru)選擇開(kai)關,用以選擇被測信號(hao)接至輸(shu)入(ru)端的耦合方式。置(zhi)于(yu)“DC”是直接耦合,能(neng)輸(shu)入(ru)含有(you)直流(liu)分(fen)量的交流(liu)信號(hao);置(zhi)于(yu)“AC”位置(zhi),實(shi)現(xian)交流(liu)耦合,只能(neng)輸(shu)入(ru)交流(liu)分(fen)量;置(zhi)于(yu)“⊥”位置(zhi)時(shi),Y軸輸(shu)入(ru)端接地,這時(shi)顯示的時(shi)基線(xian)一般用來作(zuo)為測試直流(liu)電壓零電平(ping)的參考基準線(xian)。

(3)“微(wei)調(diao)(diao)(diao)V/div”靈(ling)敏(min)(min)(min)度(du)(du)選擇開關及微(wei)調(diao)(diao)(diao)裝(zhuang)置。靈(ling)敏(min)(min)(min)度(du)(du)選擇開關系套軸結構,黑色旋鈕是Y軸靈(ling)敏(min)(min)(min)度(du)(du)粗調(diao)(diao)(diao)裝(zhuang)置,自10mv/div~20v/div分11檔。紅色旋鈕為細調(diao)(diao)(diao)裝(zhuang)置,順(shun)時(shi)(shi)針(zhen)(zhen)方向(xiang)增加(jia)到滿度(du)(du)時(shi)(shi)為校(xiao)準(zhun)位(wei)置,可(ke)按粗調(diao)(diao)(diao)旋鈕所指示的(de)(de)數值,讀(du)取被(bei)測信號(hao)的(de)(de)幅度(du)(du)。當此旋鈕反時(shi)(shi)針(zhen)(zhen)轉到滿度(du)(du)時(shi)(shi),其變化范圍應大于2.5倍,連(lian)續(xu)調(diao)(diao)(diao)節“微(wei)調(diao)(diao)(diao)”電位(wei)器,可(ke)實現各檔級之間(jian)的(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)(min)度(du)(du)覆蓋,在作定量測量時(shi)(shi),此旋鈕應置于順(shun)時(shi)(shi)針(zhen)(zhen)滿度(du)(du)的(de)(de)“校(xiao)準(zhun)”位(wei)置。

(4)“平(ping)(ping)衡(heng)”當(dang)Y軸放大器(qi)輸入電(dian)(dian)路出現不平(ping)(ping)衡(heng)時,顯示的(de)光點或波(bo)形就會隨“V/div”開關的(de)“微(wei)調”旋轉而出現Y軸方向的(de)位(wei)(wei)移,調節(jie)“平(ping)(ping)衡(heng)”電(dian)(dian)位(wei)(wei)器(qi)能將這種位(wei)(wei)移減(jian)至(zhi)最小(xiao)。

(5)“↑↓”Y軸位(wei)(wei)移電位(wei)(wei)器(qi),用以(yi)調節波形的(de)垂直位(wei)(wei)置。

(6)“極性(xing)、拉(la)YA”YA通(tong)道(dao)的極性(xing)轉換按拉(la)式(shi)開關。拉(la)出時(shi)YA通(tong)道(dao)信(xin)號倒相顯示,即顯示方式(shi)(YA+YB)時(shi),顯示圖像為YB-YA。

(7)“內觸發(fa)、拉YB”觸發(fa)源選擇(ze)開關。在按的(de)位置上(常態)掃(sao)(sao)描觸發(fa)信號(hao)分別取自YA及YB通道(dao)的(de)輸入(ru)信號(hao),適應于單蹤(zong)或雙(shuang)蹤(zong)顯(xian)示,但不能夠對(dui)雙(shuang)蹤(zong)波形(xing)作時間比(bi)較。當把開關拉出(chu)時,掃(sao)(sao)描的(de)觸發(fa)信號(hao)只取自于YB通道(dao)的(de)輸入(ru)信號(hao),因(yin)而(er)它(ta)適合于雙(shuang)蹤(zong)顯(xian)示時對(dui)比(bi)兩個(ge)波形(xing)的(de)時間和相位差。

(8)Y軸輸入插座(zuo)采(cai)用BNC型插座(zuo),被測信號由此直接或經探頭輸入。

3.X軸插件部分(fen)

(1)“t/div”掃(sao)描速度選擇開(kai)關(guan)及微(wei)調(diao)旋鈕。X軸的光點(dian)移動(dong)速度由其(qi)決定,從0.2μs~1s共分21檔級。當該開(kai)關(guan)“微(wei)調(diao)”電(dian)位器(qi)順(shun)時針方向旋轉到底并接上開(kai)關(guan)后(hou),即為(wei)(wei)“校準(zhun)”位置,此(ci)時“t/div”的指示值,即為(wei)(wei)掃(sao)描速度的實際值。

(2)“擴展、拉(la)×10”掃(sao)(sao)描(miao)速度擴展裝(zhuang)置(zhi)。是(shi)按(an)拉(la)式開(kai)關,在按(an)的(de)(de)狀態作(zuo)正常使用,拉(la)的(de)(de)位置(zhi)掃(sao)(sao)描(miao)速度增加10倍。“t/div”的(de)(de)指(zhi)示值,也(ye)應相應計取。采用“擴展拉(la)×10”適于觀察波(bo)形細節。

(3)“→←”X軸位置(zhi)調(diao)節(jie)旋(xuan)鈕(niu)。系(xi)X軸光跡(ji)的水平位置(zhi)調(diao)節(jie)電位器,是套軸結構。外圈旋(xuan)鈕(niu)為(wei)粗調(diao)裝(zhuang)置(zhi),順時(shi)(shi)針方向旋(xuan)轉(zhuan)基線右移(yi),反時(shi)(shi)針方向旋(xuan)轉(zhuan)則(ze)基線左(zuo)移(yi)。置(zhi)于套軸上的小旋(xuan)鈕(niu)為(wei)細調(diao)裝(zhuang)置(zhi),適用于經擴展后信號的調(diao)節(jie)。

(4)“外觸發(fa)、X外接(jie)”插(cha)座(zuo)(zuo)(zuo)采(cai)用BNC型插(cha)座(zuo)(zuo)(zuo)。在使用外觸發(fa)時(shi),作為連接(jie)外觸發(fa)信(xin)號的插(cha)座(zuo)(zuo)(zuo)。也可以作為X軸(zhou)放大器外接(jie)時(shi)信(xin)號輸(shu)入(ru)插(cha)座(zuo)(zuo)(zuo)。其輸(shu)入(ru)阻抗約為1MΩ。外接(jie)使用時(shi),輸(shu)入(ru)信(xin)號的峰值(zhi)應(ying)小(xiao)于12V。

(5)“觸(chu)發電(dian)平”旋鈕觸(chu)發電(dian)平調(diao)節電(dian)位器旋鈕。用(yong)于選擇輸入信(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形(xing)(xing)的(de)觸(chu)發點。具體(ti)地說(shuo),就是調(diao)節開始掃描的(de)時(shi)間,決定掃描在(zai)觸(chu)發信(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形(xing)(xing)的(de)哪一點上被(bei)觸(chu)發。順時(shi)針方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋動時(shi),觸(chu)發點趨(qu)向(xiang)(xiang)(xiang)信(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形(xing)(xing)的(de)正向(xiang)(xiang)(xiang)部分(fen),逆時(shi)針方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋動時(shi),觸(chu)發點趨(qu)向(xiang)(xiang)(xiang)信(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形(xing)(xing)的(de)負向(xiang)(xiang)(xiang)部分(fen)。

(6)“穩(wen)定(ding)性(xing)”觸(chu)發(fa)穩(wen)定(ding)性(xing)微調(diao)(diao)(diao)旋(xuan)鈕(niu)。用以改變掃(sao)(sao)(sao)(sao)描電路的(de)工作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai),一般應(ying)處(chu)于(yu)(yu)待觸(chu)發(fa)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。調(diao)(diao)(diao)整方(fang)法(fa)是將Y軸(zhou)輸入耦合方(fang)式選擇(AC-地(di)-DC)開關置(zhi)于(yu)(yu)地(di)檔(dang),將V/div開關置(zhi)于(yu)(yu)最高靈敏(min)度(du)的(de)檔(dang)級,在(zai)電平旋(xuan)鈕(niu)調(diao)(diao)(diao)離自激狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)情況下,用小螺絲刀將穩(wen)定(ding)度(du)電位(wei)器順時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang)旋(xuan)到(dao)(dao)底,則掃(sao)(sao)(sao)(sao)描電路產生自激掃(sao)(sao)(sao)(sao)描,此(ci)時(shi)屏(ping)(ping)幕(mu)上(shang)(shang)(shang)出現掃(sao)(sao)(sao)(sao)描線;然(ran)后逆時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang)慢慢旋(xuan)動,使(shi)掃(sao)(sao)(sao)(sao)描線剛(gang)消(xiao)失。此(ci)時(shi)掃(sao)(sao)(sao)(sao)描電路即(ji)(ji)處(chu)于(yu)(yu)待觸(chu)發(fa)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。在(zai)這種狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)下,用示(shi)波(bo)器進行測量時(shi),只要(yao)調(diao)(diao)(diao)節(jie)電平旋(xuan)鈕(niu),即(ji)(ji)能在(zai)屏(ping)(ping)幕(mu)上(shang)(shang)(shang)獲得(de)穩(wen)定(ding)的(de)波(bo)形,并(bing)能隨意(yi)調(diao)(diao)(diao)節(jie)選擇屏(ping)(ping)幕(mu)上(shang)(shang)(shang)波(bo)形的(de)起始點位(wei)置(zhi)。少數示(shi)波(bo)器,當穩(wen)定(ding)度(du)電位(wei)器逆時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang)旋(xuan)到(dao)(dao)底時(shi),屏(ping)(ping)幕(mu)上(shang)(shang)(shang)出現掃(sao)(sao)(sao)(sao)描線;然(ran)后順時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang)慢慢旋(xuan)動,使(shi)屏(ping)(ping)幕(mu)上(shang)(shang)(shang)掃(sao)(sao)(sao)(sao)描線剛(gang)消(xiao)失,此(ci)時(shi)掃(sao)(sao)(sao)(sao)描電路即(ji)(ji)處(chu)于(yu)(yu)待觸(chu)發(fa)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。

(7)“內、外(wai)”觸(chu)發(fa)(fa)源選擇開關。置(zhi)于“內”位置(zhi)時,掃描觸(chu)發(fa)(fa)信號(hao)(hao)取自(zi)Y軸(zhou)通道的(de)被測信號(hao)(hao);置(zhi)于“外(wai)”位置(zhi)時,觸(chu)發(fa)(fa)信號(hao)(hao)取自(zi)“外(wai)觸(chu)發(fa)(fa)X外(wai)接”輸入端引入的(de)外(wai)觸(chu)發(fa)(fa)信號(hao)(hao)。

(8)“AC”“AC(H)”“DC”觸發(fa)(fa)耦(ou)合(he)方式開關(guan)。“DC”檔,是直流(liu)(liu)藕合(he)狀(zhuang)態(tai),適合(he)于(yu)(yu)變化緩慢或頻(pin)(pin)率甚低(如低于(yu)(yu)100Hz)的(de)(de)(de)觸發(fa)(fa)信(xin)號。“AC”檔,是交(jiao)流(liu)(liu)藕合(he)狀(zhuang)態(tai),由于(yu)(yu)隔斷了觸發(fa)(fa)中的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)分(fen)量,因(yin)此觸發(fa)(fa)性(xing)能不受直流(liu)(liu)分(fen)量影(ying)響(xiang)。“AC(H)”檔,是低頻(pin)(pin)抑(yi)制的(de)(de)(de)交(jiao)流(liu)(liu)耦(ou)合(he)狀(zhuang)態(tai),在觀察包含低頻(pin)(pin)分(fen)量的(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)(pin)復合(he)波時,觸發(fa)(fa)信(xin)號通(tong)過高(gao)通(tong)濾波器進行耦(ou)合(he),抑(yi)制了低頻(pin)(pin)噪(zao)聲和低頻(pin)(pin)觸發(fa)(fa)信(xin)號(2MHz以下的(de)(de)(de)低頻(pin)(pin)分(fen)量),免除因(yin)誤觸發(fa)(fa)而(er)造成的(de)(de)(de)波形幌動。

(9)“高(gao)頻(pin)(pin)、常(chang)態(tai)、自動”觸(chu)(chu)(chu)發方(fang)(fang)(fang)式(shi)開關(guan)。用(yong)(yong)以選擇不同(tong)的(de)(de)(de)觸(chu)(chu)(chu)發方(fang)(fang)(fang)式(shi),以適應不同(tong)的(de)(de)(de)被測信(xin)(xin)號(hao)與測試目的(de)(de)(de)。“高(gao)頻(pin)(pin)”檔,頻(pin)(pin)率甚高(gao)時(shi)(shi)(如高(gao)于5MHz),且(qie)無足夠(gou)的(de)(de)(de)幅(fu)度使觸(chu)(chu)(chu)發穩定時(shi)(shi),選該檔。此時(shi)(shi)掃(sao)描(miao)(miao)處(chu)(chu)于高(gao)頻(pin)(pin)觸(chu)(chu)(chu)發狀態(tai),由示波(bo)器自身產生的(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)(pin)信(xin)(xin)號(hao)(200kHz信(xin)(xin)號(hao)),對被測信(xin)(xin)號(hao)進(jin)行同(tong)步。不必經常(chang)調整(zheng)電(dian)平旋鈕(niu),屏幕(mu)上即能(neng)顯示穩定的(de)(de)(de)波(bo)形(xing),操作方(fang)(fang)(fang)便,有利(li)(li)于觀(guan)察高(gao)頻(pin)(pin)信(xin)(xin)號(hao)波(bo)形(xing)。“常(chang)態(tai)”檔,采用(yong)(yong)來自Y軸或外接觸(chu)(chu)(chu)發源的(de)(de)(de)輸入信(xin)(xin)號(hao)進(jin)行觸(chu)(chu)(chu)發掃(sao)描(miao)(miao),是(shi)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)觸(chu)(chu)(chu)發掃(sao)描(miao)(miao)方(fang)(fang)(fang)式(shi)。“自動”擋,掃(sao)描(miao)(miao)處(chu)(chu)于自動狀態(tai)(與高(gao)頻(pin)(pin)觸(chu)(chu)(chu)發方(fang)(fang)(fang)式(shi)相仿),但(dan)不必調整(zheng)電(dian)平旋鈕(niu),也能(neng)觀(guan)察到穩定的(de)(de)(de)波(bo)形(xing),操作方(fang)(fang)(fang)便,有利(li)(li)于觀(guan)察較低頻(pin)(pin)率的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)。

(10)“+、-”觸發極性開關(guan)。在“+”位置時選用(yong)觸發信(xin)號的上升(sheng)部分(fen),在“-”位置時選用(yong)觸發信(xin)號的下降(jiang)部分(fen)對掃(sao)描(miao)電路進行觸發。

(二)使用前的檢查

示(shi)波器(qi)(qi)初次使(shi)用(yong)前或(huo)久藏(zang)復用(yong)時,有必要進(jin)行(xing)一(yi)次能否(fou)工作的(de)簡(jian)單檢查和進(jin)行(xing)掃描電路(lu)穩定度(du)、垂(chui)直放大(da)電路(lu)直流平(ping)(ping)衡的(de)調(diao)整(zheng)。示(shi)波器(qi)(qi)在進(jin)行(xing)電壓和時間的(de)定量測試時,還必須進(jin)行(xing)垂(chui)直放大(da)電路(lu)增益和水(shui)平(ping)(ping)掃描速度(du)的(de)校(xiao)準(zhun)。示(shi)波器(qi)(qi)能否(fou)正常(chang)工作的(de)檢查方法(fa)、垂(chui)直放大(da)電路(lu)增益和水(shui)平(ping)(ping)掃描速度(du)的(de)校(xiao)準(zhun)方法(fa),由(you)于各(ge)種型號示(shi)波器(qi)(qi)的(de)校(xiao)準(zhun)信號的(de)幅度(du)、頻率等(deng)參數不一(yi)樣,因而檢查、校(xiao)準(zhun)方法(fa)略有差(cha)異。

(三)使用步驟

用(yong)(yong)示(shi)波(bo)器(qi)(qi)能(neng)觀(guan)察各(ge)種(zhong)不同電(dian)信號幅度隨時間(jian)(jian)變(bian)化(hua)的波(bo)形曲(qu)線(xian),在(zai)這個(ge)基礎上示(shi)波(bo)器(qi)(qi)可以應(ying)用(yong)(yong)于測量電(dian)壓、時間(jian)(jian)、頻率(lv)、相位差和調幅度等電(dian)參數。下面介紹(shao)用(yong)(yong)示(shi)波(bo)器(qi)(qi)觀(guan)察電(dian)信號波(bo)形的使用(yong)(yong)步(bu)驟(zou)。

1.選(xuan)擇Y軸(zhou)耦(ou)合(he)方式

根(gen)據被測信(xin)號(hao)頻(pin)率的高(gao)低,將Y軸輸(shu)入耦(ou)合方式(shi)選擇“AC-地(di)-DC”開(kai)關置(zhi)于AC或DC。

2.選擇(ze)Y軸靈(ling)敏(min)度

根據(ju)被測(ce)信(xin)號(hao)的大約峰-峰值(如(ru)(ru)果采用(yong)衰(shuai)減探(tan)頭(tou),應(ying)除以(yi)衰(shuai)減倍數;在(zai)耦合方式取DC檔時(shi),還要考慮疊加(jia)的直流電壓值),將Y軸(zhou)靈(ling)(ling)敏度選(xuan)擇V/div開關(或(huo)Y軸(zhou)衰(shuai)減開關)置于適當檔級。實際使(shi)用(yong)中(zhong)如(ru)(ru)不需讀測(ce)電壓值,則可(ke)適當調節Y軸(zhou)靈(ling)(ling)敏度微調(或(huo)Y軸(zhou)增益(yi))旋鈕,使(shi)屏幕上顯(xian)現(xian)所需要高度的波形。

3.選擇(ze)觸(chu)發(或同步(bu))信(xin)號來源與(yu)極性

通常(chang)將觸發(或同步)信(xin)號極(ji)性開(kai)關置于“+”或“-”檔。

4.選擇(ze)掃描速度

根據(ju)被測(ce)(ce)信(xin)號周(zhou)期(qi)(或頻率)的(de)大約(yue)值(zhi),將X軸掃(sao)(sao)描速度t/div(或掃(sao)(sao)描范圍)開關置于適(shi)當檔級。實際使用中(zhong)如不需(xu)讀測(ce)(ce)時間值(zhi),則(ze)可適(shi)當調節掃(sao)(sao)速t/div微調(或掃(sao)(sao)描微調)旋鈕,使屏幕上顯示測(ce)(ce)試所需(xu)周(zhou)期(qi)數的(de)波形。如果需(xu)要觀察的(de)是信(xin)號的(de)邊沿部分,則(ze)掃(sao)(sao)速t/div開關應置于最(zui)快掃(sao)(sao)速檔。

5.輸入被測信號(hao)

被測信(xin)號由探頭(tou)衰(shuai)減后(或(huo)由同軸(zhou)電(dian)(dian)纜不衰(shuai)減直接輸入(ru),但此時的輸入(ru)阻抗降低、輸入(ru)電(dian)(dian)容(rong)增大),通過Y軸(zhou)輸入(ru)端(duan)輸入(ru)示波器(qi)。

常見故障現象及原因

沒有光點或波形電源(yuan)未接通。

輝度旋鈕未調節好。

X,Y軸移位(wei)旋鈕位(wei)置調偏。

Y軸平(ping)衡(heng)電(dian)位器(qi)調(diao)整不(bu)當,造成直流放大電(dian)路嚴重失衡(heng)。

水平方向展不開觸發源選擇開關置于外(wai)檔,且無(wu)外(wai)觸發信號輸(shu)入,則無(wu)鋸齒(chi)波產生。

電平旋鈕(niu)調節不(bu)當(dang)。

穩定(ding)度電(dian)位(wei)器沒有調整在使掃描電(dian)路處于待觸(chu)發的臨界狀(zhuang)態。

X軸選擇誤置于X外接(jie)位(wei)置,且(qie)外接(jie)插座上又無信號輸(shu)入。

兩蹤示波器如果只使用A通道(B通道無(wu)輸入信號),而內觸發開(kai)關(guan)置于拉YB位置,則(ze)無(wu)鋸齒波產生。

垂直方向無展示輸入耦合方式DC-接地-AC開關(guan)誤置于(yu)接地位置。

輸入端(duan)(duan)的高、低電位端(duan)(duan)與被測電路的高、低電位端(duan)(duan)接反。

輸入信號較(jiao)小,而V/div誤置于低(di)靈敏(min)度檔。

波形不穩定穩定度(du)(du)電位器順時針旋轉(zhuan)過(guo)度(du)(du),致(zhi)使掃描(miao)電路(lu)處于自激掃描(miao)狀態(未處于待(dai)觸發的(de)臨界狀態)。

觸(chu)發耦合方式(shi)AC、AC(H)、DC開關(guan)未能按照不(bu)同觸(chu)發信號頻(pin)率正確選擇(ze)相應檔級(ji)。

選(xuan)擇高(gao)頻觸發狀態時,觸發源選(xuan)擇開關誤置于外檔(應置于內檔。)

部分(fen)示波器掃描處于(yu)自動(dong)檔(連(lian)續(xu)掃描)時,波形不穩定。

垂直線條密集或呈現一矩形t/div開關選擇不當,致使f掃描<水(shui)平(ping)線條(tiao)密集或呈一條(tiao)傾斜水(shui)平(ping)線t/div關選擇不當,致使f掃(sao)描>>f信號。垂(chui)直方(fang)向的電壓讀數不(bu)準(zhun)未(wei)進行垂直方向的偏轉靈敏度(v/div)校準。

進行(xing)v/div校準(zhun)時,v/div微調(diao)旋鈕(niu)未置(zhi)(zhi)于校正位置(zhi)(zhi)(即(ji)順時針方向(xiang)未旋足(zu))。

進行(xing)測試時,v/div微調(diao)旋(xuan)(xuan)鈕調(diao)離了校(xiao)正(zheng)位(wei)置(即調(diao)離了順時針(zhen)方(fang)向旋(xuan)(xuan)足的位(wei)置)。

使用(yong)10:1衰減探頭,計算電(dian)壓時(shi)未乘以10倍。

被測信號(hao)頻率(lv)超過示(shi)波器的最高使用頻率(lv),示(shi)波器讀數比實際值偏小。

測得的是峰-峰值(zhi),正弦有效(xiao)值(zhi)需換算求得。

水平方向的讀數不準未進行水(shui)平方向的(de)偏轉靈敏度(du)(t/div)校(xiao)準(zhun)。

進行t/div校準時(shi)(shi),t/div微調旋鈕未(wei)置于校準位置(即順時(shi)(shi)針(zhen)方向未(wei)旋足)。

進行測試時,t/div微(wei)調(diao)旋鈕調(diao)離了(le)校正位置(即調(diao)離了(le)順(shun)時針方向旋足的位置)。

掃速擴展開關置(zhi)于拉(la)(×10)位置(zhi)時,測試未按t/div開關指示值(zhi)提(ti)高靈敏度(du)10倍計(ji)算。

交直流疊加信號的直流電壓值分辨不清Y軸輸(shu)入耦合選(xuan)擇DC-接(jie)地-AC開關誤置于(yu)AC檔(dang)(應(ying)置于(yu)DC檔(dang))。

測試前未將DC-接地-AC開關置于接地檔進行直流電平參考點校正。

Y軸平衡電位(wei)器未(wei)調(diao)整好。

測不出兩個信號間的相位(wei)差;

測不(bu)出兩個(ge)信號間的相位(wei)差(波形(xing)顯示法);

雙(shuang)蹤示波器誤(wu)把內觸發(拉YB)開關置于按(常態(tai))位(wei)置應(ying)把該(gai)開關置于拉YB位(wei)置。

雙(shuang)蹤示(shi)波器沒有正確選(xuan)擇(ze)顯示(shi)方式開關的交替和(he)斷(duan)續(xu)檔。

單線示(shi)波器觸發選(xuan)擇開(kai)關誤(wu)置于內檔。

單線示波器觸發(fa)(fa)選擇(ze)開關雖(sui)置于外(wai)檔(dang),但兩次外(wai)觸發(fa)(fa)未采用同(tong)一(yi)信(xin)號。

調(diao)幅(fu)(fu)波(bo)形失常t/div開(kai)關選擇(ze)不當,掃描頻(pin)率誤按調(diao)幅(fu)(fu)波(bo)載波(bo)頻(pin)率選擇(ze)(應按音頻(pin)調(diao)幅(fu)(fu)信號頻(pin)率選擇(ze))。

波形調不到(dao)要求的(de)起始時間和部位(wei)(wei)穩(wen)定度電位(wei)(wei)器未調整在待觸發的(de)臨界觸發點上。

觸(chu)(chu)發(fa)極性(+、-)與觸(chu)(chu)發(fa)電平(+、-)配(pei)合不當。

觸發(fa)方式開關(guan)誤(wu)置(zhi)于(yu)自動檔(應置(zhi)于(yu)常態(tai)檔)。

觸發(fa)(fa)或同步掃描(miao)緩(huan)緩(huan)調節(jie)觸發(fa)(fa)電平(或同步)旋(xuan)(xuan)鈕,屏幕上(shang)顯(xian)現(xian)穩(wen)定的波形(xing)(xing),根據觀察需要,適當調節(jie)電平旋(xuan)(xuan)鈕,以顯(xian)示相應起始位置的波形(xing)(xing)。

如果用(yong)雙(shuang)蹤(zong)示波(bo)(bo)器(qi)(qi)觀(guan)察波(bo)(bo)形,作單(dan)蹤(zong)顯示時(shi)(shi),顯示方(fang)式(shi)開(kai)關(guan)置于(yu)(yu)YA或YB。被測信(xin)號通過YA或YB輸入(ru)端輸入(ru)示波(bo)(bo)器(qi)(qi)。Y軸的觸(chu)(chu)發源選擇“內觸(chu)(chu)發一(yi)拉(la)YB”開(kai)關(guan)置于(yu)(yu)按(常態(tai))位置。若示波(bo)(bo)器(qi)(qi)作兩蹤(zong)顯示時(shi)(shi),顯示方(fang)式(shi)開(kai)關(guan)置于(yu)(yu)交替檔(dang)(適用(yong)于(yu)(yu)觀(guan)察頻率不(bu)太低的信(xin)號),或斷(duan)續檔(dang)(適用(yong)于(yu)(yu)觀(guan)察頻率不(bu)太高的信(xin)號),此時(shi)(shi)Y軸的觸(chu)(chu)發源選擇“內觸(chu)(chu)發-拉(la)YB”開(kai)關(guan)置“拉(la)YB”檔(dang)。

使用(yong)不(bu)(bu)當造成的異(yi)常現(xian)象(xiang)示波器(qi)在使用(yong)過程中,往往由(you)于操(cao)作者對(dui)于示波原理(li)不(bu)(bu)甚理(li)解和對(dui)示波器(qi)面板(ban)控制裝置的作用(yong)不(bu)(bu)熟悉,會出(chu)現(xian)由(you)于調節(jie)不(bu)(bu)當而(er)造成異(yi)常現(xian)象(xiang)。

測試應用

電壓的測量

利用示波器(qi)(qi)所做的(de)(de)(de)任何測量,都是(shi)歸結為對電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)測量。示波器(qi)(qi)可以測量各(ge)種波形的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)幅(fu)度(du),既可以測量直流電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)和正弦電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya),又(you)可以測量脈沖或(huo)非正弦電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)幅(fu)度(du)。更有(you)用的(de)(de)(de)是(shi)它可以測量一個脈沖電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)波形各(ge)部分的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)幅(fu)值,如上沖量或(huo)頂部下(xia)降量等。這(zhe)是(shi)其他(ta)任何電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)測量儀器(qi)(qi)都不能比擬的(de)(de)(de)。

1.直接測量法

所謂直接(jie)測(ce)量法,就(jiu)是直接(jie)從(cong)屏幕上量出被測(ce)電(dian)壓(ya)波形(xing)的高度,然后(hou)換算(suan)成電(dian)壓(ya)值。定量測(ce)試電(dian)壓(ya)時,一(yi)般把Y軸靈敏度開關(guan)的微調旋鈕轉至“校(xiao)準”位置上,這樣,就(jiu)可以(yi)(yi)從(cong)“V/div”的指示值和被測(ce)信號占取(qu)的縱軸坐標(biao)值直接(jie)計算(suan)被測(ce)電(dian)壓(ya)值。所以(yi)(yi),直接(jie)測(ce)量法又(you)稱為標(biao)尺法。

(1)交(jiao)流電壓的測(ce)量

將(jiang)(jiang)Y軸輸(shu)入耦合(he)開(kai)關(guan)置(zhi)于“AC”位置(zhi),顯示(shi)出輸(shu)入波形(xing)的(de)交流(liu)成(cheng)分。如交流(liu)信號的(de)頻率很低(di)時,則(ze)應將(jiang)(jiang)Y軸輸(shu)入耦合(he)開(kai)關(guan)置(zhi)于“DC”位置(zhi)。

將(jiang)被測波(bo)形(xing)移至示(shi)(shi)波(bo)管(guan)屏(ping)幕(mu)的中心(xin)位置,用“V/div”開(kai)關將(jiang)被測波(bo)形(xing)控制在(zai)(zai)屏(ping)幕(mu)有效工作面積(ji)(ji)的范圍內,按坐標刻度(du)片(pian)的分度(du)讀(du)取整個波(bo)形(xing)所占Y軸方向的度(du)數H,則被測電壓的峰(feng)(feng)-峰(feng)(feng)值(zhi)VP-P可等于“V/div”開(kai)關指示(shi)(shi)值(zhi)與H的乘(cheng)積(ji)(ji)。如果使(shi)用探頭測量時(shi),應把探頭的衰減量計算在(zai)(zai)內,即把上述計算數值(zhi)乘(cheng)10。

例(li)如(ru)示(shi)波器的Y軸(zhou)靈(ling)敏(min)度開(kai)關“V/div”位(wei)于(yu)0.2檔級,被(bei)測波形(xing)占Y軸(zhou)的坐(zuo)標幅度H為(wei)5div,則此信號(hao)電壓的峰(feng)-峰(feng)值(zhi)為(wei)1V。如(ru)是經探(tan)頭(tou)測量(liang),仍(reng)指示(shi)上述數值(zhi),則被(bei)測信號(hao)電壓的峰(feng)-峰(feng)值(zhi)就為(wei)10V。

(2)直(zhi)流電壓的測(ce)量(liang)

將Y軸輸入耦合開(kai)關(guan)置(zhi)(zhi)于“地(di)”位置(zhi)(zhi),觸(chu)發方式開(kai)關(guan)置(zhi)(zhi)“自動”位置(zhi)(zhi),使屏幕顯示一(yi)水平(ping)掃描(miao)線,此掃描(miao)線便為零電平(ping)線。

將Y軸輸(shu)入耦(ou)合開關置“DC”位置,加入被(bei)測電壓,此時,掃描線在Y軸方向產生跳變(bian)位移H,被(bei)測電壓即為“V/div”開關指示值與(yu)H的乘積。

直接測量法簡單易行,但誤差較(jiao)大。產生誤差的(de)因(yin)素有讀數(shu)誤差、視(shi)差和示(shi)波器(qi)的(de)系統誤差(衰減器(qi)、偏轉系統、示(shi)波管邊(bian)緣效應)等。

2.比較測量法

比較測量法(fa)就是用一(yi)已知的標準電壓波形與(yu)被測電壓波形進行比較求(qiu)得被測電壓值(zhi)。

將被(bei)(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)Vx輸入示波器(qi)的(de)Y軸通道(dao),調(diao)(diao)(diao)節Y軸靈敏度(du)選擇開關“V/div”及其微(wei)(wei)調(diao)(diao)(diao)旋鈕,使熒光屏顯示出(chu)便于(yu)測(ce)量的(de)高(gao)度(du)Hx并(bing)做好記錄,且“V/div”開關及微(wei)(wei)調(diao)(diao)(diao)旋鈕位置保持不(bu)變。去掉被(bei)(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya),把一個已知的(de)可調(diao)(diao)(diao)標(biao)準電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)Vs輸入Y軸,調(diao)(diao)(diao)節標(biao)準電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)輸出(chu)幅(fu)(fu)度(du),使它(ta)顯示與(yu)被(bei)(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)相同的(de)幅(fu)(fu)度(du)。此時,標(biao)準電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)輸出(chu)幅(fu)(fu)度(du)等于(yu)被(bei)(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)幅(fu)(fu)度(du)。比較法測(ce)量電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)可避免垂直(zhi)系統引起(qi)和(he)誤(wu)差,因而提高(gao)了(le)測(ce)量精度(du)。

時間的測量

示(shi)波器時(shi)基(ji)能產(chan)生(sheng)與時(shi)間(jian)(jian)呈線(xian)性(xing)關系的掃描線(xian),因(yin)而可以用熒光屏(ping)的水平刻度來測量波形的時(shi)間(jian)(jian)參數,如周(zhou)期性(xing)信(xin)號的重復周(zhou)期、脈(mo)沖信(xin)號的寬度、時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔、上升(sheng)時(shi)間(jian)(jian)(前沿)和下降時(shi)間(jian)(jian)(后(hou)沿)、兩個信(xin)號的時(shi)間(jian)(jian)差等(deng)等(deng)。

將示波器的掃速開關“t/div”的“微調”裝置轉至校準位置時,顯示的波形在水平(ping)方向刻度所代表的時間可按“t/div”開關的指示值直讀計算(suan),從而(er)較準確地求出被測(ce)信號的時間參(can)數(shu)。

相位的測量

利用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)測(ce)量兩個正(zheng)弦電壓(ya)之間(jian)的(de)相(xiang)(xiang)位差具有實用(yong)意義(yi),用(yong)計數器(qi)可以測(ce)量頻率和時間(jian),但不(bu)能直接測(ce)量正(zheng)弦電壓(ya)之間(jian)的(de)相(xiang)(xiang)位關系。利用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)測(ce)量相(xiang)(xiang)位的(de)方法(fa)(fa)很(hen)多,下面,僅介紹幾種常(chang)用(yong)的(de)簡單(dan)方法(fa)(fa)。

1.雙蹤法

雙(shuang)蹤法是(shi)用(yong)雙(shuang)蹤示(shi)波(bo)(bo)器在熒光屏上直接(jie)(jie)比較兩個(ge)被測(ce)電壓的(de)波(bo)(bo)形來(lai)測(ce)量其相(xiang)位關系。測(ce)量時,將相(xiang)位超前的(de)信(xin)號接(jie)(jie)入YB通道(dao),另(ling)一(yi)個(ge)信(xin)號接(jie)(jie)入YA通道(dao)。選(xuan)用(yong)YB觸發(fa)。調節(jie)“t/div”開關,使被測(ce)波(bo)(bo)形的(de)一(yi)個(ge)周期在水平標尺上準確地占滿(man)8div,這(zhe)樣,一(yi)個(ge)周期的(de)相(xiang)角360°被8等分,每1div相(xiang)當于45°。讀出超前波(bo)(bo)與滯(zhi)后波(bo)(bo)在水平軸的(de)差距T,按(an)下式計算相(xiang)位差φ:

φ=45°/div×T(div)如T==1.5div,則φ=45°/div×1.5div=67.5°

2.圖形法測相位

將(jiang)示(shi)波器的X軸(zhou)選擇置于(yu)X軸(zhou)輸入位置,將(jiang)信號u1接入示(shi)波器的Y軸(zhou)輸入端,信號u2接入示(shi)波器的X軸(zhou)輸入端。適當(dang)調節示(shi)波器面(mian)板(ban)上(shang)相關旋鈕,使(shi)熒(ying)光(guang)屏上(shang)顯(xian)現一(yi)個大小適宜的橢圓(在特殊情況下,可能(neng)是(shi)一(yi)個正圓或一(yi)根斜(xie)線(xian))。

設(she)Y軸(zhou)偏(pian)轉板上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)u1導前于(yu)(yu)(yu)X軸(zhou)偏(pian)轉板上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)u21/8周期,設(she)u2的(de)(de)(de)(de)初相(xiang)(xiang)為(wei)零,即φ2=0,因此(ci)當u2為(wei)零時,u1為(wei)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)較大(da)的(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)。如圖中的(de)(de)(de)(de)“0”點(dian)(dian)。此(ci)時,熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)點(dian)(dian)也相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)地位于(yu)(yu)(yu)“0”點(dian)(dian)。隨(sui)著(zhu)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)變化(hua),u1上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng),u2也上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng),則(ze)熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)點(dian)(dian)向右(you)上(shang)(shang)(shang)(shang)方(fang)移動。當經1/8周期后,u1、u2分別(bie)到(dao)達“1”點(dian)(dian),此(ci)時u1到(dao)達最大(da)值(zhi)(zhi),u2為(wei)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)較大(da)的(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi),熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)點(dian)(dian)位于(yu)(yu)(yu)相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)“1”。如此(ci)繼續下去,熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)點(dian)(dian)將(jiang)描出一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)順時針旋轉的(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)。如果u1滯后于(yu)(yu)(yu)u2則(ze)形(xing)成一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)逆時針旋轉的(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)。當然,這只(zhi)有在信號(hao)頻率很低(di)時(如幾赫茲),且在短(duan)余(yu)輝的(de)(de)(de)(de)熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)便會清(qing)楚地看(kan)到(dao)熒(ying)光(guang)屏上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)點(dian)(dian)順時針或逆時針旋轉的(de)(de)(de)(de)現象。由上(shang)(shang)(shang)(shang)述可(ke)見橢圓(yuan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)是(shi)隨(sui)兩個(ge)(ge)(ge)正弦信號(hao)電壓u1、u2相(xiang)(xiang)位差的(de)(de)(de)(de)不(bu)同而不(bu)同。因此(ci)可(ke)以根據橢圓(yuan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)確定兩個(ge)(ge)(ge)正弦信號(hao)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)位差Δφ。設(she)A是(shi)橢圓(yuan)與Y軸(zhou)交點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)縱(zong)坐標,B是(shi)橢圓(yuan)上(shang)(shang)(shang)(shang)各點(dian)(dian)坐標的(de)(de)(de)(de)最大(da)值(zhi)(zhi)。由圖可(ke)見,A是(shi)對應(ying)(ying)于(yu)(yu)(yu)t=0時u1的(de)(de)(de)(de)瞬(shun)時電壓,即A=Um1sinφ1B是(shi)對應(ying)(ying)于(yu)(yu)(yu)u1的(de)(de)(de)(de)幅值(zhi)(zhi),即B=Um1于(yu)(yu)(yu)是(shi)A/B=(Um1sinφ1)/Um1=sinφ1來表示。在實際(ji)測試中為(wei)讀(du)數方(fang)便,常讀(du)取2A,2B(或2C,2D),按式Δφ=arcsin(2A/2B)或Δφ=arcsin(2C/2D)來計算相(xiang)(xiang)位差。

如果(guo)橢圓的(de)主(zhu)軸在第1和第3象限內,則相位(wei)差(cha)(cha)在0°~90°或270°~360°之(zhi)間(jian);如果(guo)主(zhu)軸在第2和第4象限內,相位(wei)差(cha)(cha)在90°~180°或180°~270°之(zhi)間(jian)。

頻率的測量

用(yong)示(shi)波器測量信號頻(pin)率(lv)的方法(fa)很多,下面介紹常用(yong)的兩種基本方法(fa)。

1.周期法

對于任何(he)周(zhou)期(qi)信號(hao),可用(yong)(yong)前述的(de)(de)時間(jian)間(jian)隔的(de)(de)測量方(fang)法,先測定其每個(ge)周(zhou)期(qi)的(de)(de)時間(jian)T,再用(yong)(yong)下式求出頻(pin)率(lv)f:f=1/T

例如(ru)示(shi)波器(qi)上顯示(shi)的(de)被測波形,一周期為8div,“t/div”開關(guan)置(zhi)(zhi)“1μs”位(wei)置(zhi)(zhi),其(qi)(qi)“微調(diao)”置(zhi)(zhi)“校準”位(wei)置(zhi)(zhi)。則其(qi)(qi)周期和頻率計(ji)算如(ru)下:

T=1us/div×8div=8usf=1/8us=125kHz所以(yi),被測波形的頻率為125kHz。

2.圖形法測頻率

將(jiang)示(shi)波(bo)器置X-Y工作方式,被(bei)測信號輸入Y軸(zhou),標準(zhun)頻率(lv)信號輸入“X外接(jie)”,慢慢改(gai)變(bian)標準(zhun)頻率(lv),使(shi)這(zhe)兩(liang)個(ge)信號頻率(lv)成整(zheng)數(shu)倍時(shi),例(li)如fx:

fy=1:2,則在熒光屏上(shang)會形(xing)成穩定的圖(tu)形(xing)。

圖(tu)的(de)(de)形狀不(bu)但與兩(liang)個偏轉(zhuan)電壓的(de)(de)相位(wei)有(you)關,而且與兩(liang)個偏轉(zhuan)電壓的(de)(de)頻率也有(you)關。用描(miao)跡法可(ke)以畫出ux與uy的(de)(de)各種頻率比(bi)、不(bu)同相位(wei)差(cha)時的(de)(de)圖(tu)形。

利用(yong)圖(tu)(tu)形與(yu)頻率的(de)關系(xi),可進(jin)行準確的(de)頻率比較來(lai)測定(ding)被(bei)測信號的(de)頻率。其方法(fa)是分別通過(guo)圖(tu)(tu)形引水平線(xian)和垂(chui)(chui)直(zhi)線(xian),所引的(de)水平線(xian)垂(chui)(chui)直(zhi)線(xian)不(bu)要通過(guo)圖(tu)(tu)形的(de)交叉點或與(yu)其相(xiang)切。若水平線(xian)與(yu)圖(tu)(tu)形的(de)交點數為m,垂(chui)(chui)直(zhi)線(xian)與(yu)圖(tu)(tu)形的(de)交點數n,則

fy/fx=m/n

當(dang)標(biao)準頻(pin)率(lv)(lv)(lv)fx(或(huo)fy)為已(yi)知時(shi),由上(shang)式可以(yi)求出被測(ce)(ce)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)fy(或(huo)fx)。顯然,在(zai)實際測(ce)(ce)試工作(zuo)中,用李沙育圖形進行頻(pin)率(lv)(lv)(lv)測(ce)(ce)試時(shi),為了使測(ce)(ce)試簡便正確,在(zai)條件許可的(de)情況下,通常盡(jin)可能調節已(yi)知頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv),使熒光屏上(shang)顯示的(de)圖形為圓或(huo)橢圓。這時(shi)被測(ce)(ce)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)等于(yu)已(yi)知信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)。

由于加到示波(bo)器上的兩個電壓相位不同,熒光(guang)屏(ping)上圖(tu)形(xing)會有(you)不同的形(xing)狀,但這對確(que)定未(wei)知頻率并無(wu)影響。

其他相關

注意事項

儀(yi)器操作人(ren)員(yuan)的安全(quan)和儀(yi)器安全(quan),儀(yi)器在安全(quan)范圍內正常工作,保證(zheng)測量波形(xing)準確、數據可靠,應注意:

1.通用示波(bo)器通過調節亮度和聚焦旋鈕使光點(dian)直徑最小以使波(bo)形(xing)清晰,減小測試誤(wu)差(cha);不(bu)要使光點(dian)停留在一點(dian)不(bu)動,否則電子束轟擊一點(dian)宜(yi)在熒光屏上形(xing)成暗斑,損壞熒光屏。

2.測量系(xi)統-例如(ru)示波器、信號源;打印機、計算機等設(she)(she)備(bei)等。被測電(dian)(dian)子設(she)(she)備(bei)-例如(ru)儀器、電(dian)(dian)子部件、電(dian)(dian)路板、被測設(she)(she)備(bei)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等設(she)(she)備(bei)接地(di)線(xian)必(bi)須(xu)與(yu)公(gong)共地(di)(大地(di))相連(lian)。

3.TDS200/TDS1000/TDS2000系列數字示(shi)波(bo)器配合(he)探頭(tou)使用時,只(zhi)能(neng)測(ce)量(liang)(被(bei)測(ce)信(xin)號-信(xin)號地(di)就是大地(di),信(xin)號端輸出幅(fu)度小于300VCATII)信(xin)號的(de)波(bo)形。絕對(dui)不(bu)(bu)能(neng)測(ce)量(liang)市電(dian)AC220V或與市電(dian)AC220V不(bu)(bu)能(neng)隔離的(de)電(dian)子設備的(de)浮(fu)地(di)信(xin)號。(浮(fu)地(di)是不(bu)(bu)能(neng)接大地(di)的(de),否則造成儀器損(sun)壞(huai),如測(ce)試(shi)電(dian)磁(ci)爐。)

4.通用(yong)(yong)示(shi)波器的外(wai)殼,信(xin)號(hao)輸(shu)入端(duan)BNC插座金屬(shu)外(wai)圈,探頭接(jie)地線(xian),AC220V電(dian)(dian)源插座接(jie)地線(xian)端(duan)都(dou)是(shi)相通的。如儀(yi)器使用(yong)(yong)時不接(jie)大地線(xian),直接(jie)用(yong)(yong)探頭對浮地信(xin)號(hao)測(ce)量(liang),則儀(yi)器相對大地會產(chan)生電(dian)(dian)位(wei)差;電(dian)(dian)壓值等(deng)于探頭接(jie)地線(xian)接(jie)觸被測(ce)設備點(dian)與大地之間(jian)的電(dian)(dian)位(wei)差。這將(jiang)對儀(yi)器操作人員、示(shi)波器、被測(ce)電(dian)(dian)子設備帶來嚴重安全(quan)危(wei)險。

5.用戶如須要測(ce)量(liang)開關(guan)(guan)電(dian)源(開關(guan)(guan)電(dian)源初級,控制電(dian)路)、UPS(不(bu)間斷(duan)電(dian)源)、電(dian)子整流器(qi)、節能燈(deng)、變頻(pin)器(qi)等類型產品或其它與(yu)市電(dian)AC220V不(bu)能隔離(li)的電(dian)子設備進行浮地信號(hao)測(ce)試時,必使用DP100高壓隔離(li)差分探(tan)頭。

示波(bo)器(qi)使用中的其他注意(yi)事項:

(1)熱電子儀器一般要(yao)避免頻繁開機、關(guan)機,示波(bo)器也是這(zhe)樣。

(2)如(ru)果發(fa)現(xian)波形(xing)受外(wai)界干擾(rao),可將示(shi)波器外(wai)殼接地。

(3)“Y輸(shu)入”的電(dian)壓(ya)不可太高,以免損壞儀器,在最大衰減(jian)時(shi)也不能超過400V.“Y輸(shu)入”導(dao)線懸空時(shi),受外界(jie)電(dian)磁(ci)干擾出現(xian)干擾波(bo)形,應(ying)避免出現(xian)這(zhe)種(zhong)現(xian)象。

(4)關機前先將輝度調節旋鈕沿(yan)逆時針方向轉到底,使亮度減到最小,然后再斷開(kai)電源開(kai)關。

(5)在觀察熒屏上的亮(liang)斑(ban)并進(jin)行(xing)調節時,亮(liang)斑(ban)的亮(liang)度要(yao)適中,不能過亮(liang)。

示(shi)(shi)波(bo)器(qi)分為萬用示(shi)(shi)波(bo)表,數字示(shi)(shi)波(bo)器(qi),模(mo)擬示(shi)(shi)波(bo)器(qi),虛擬示(shi)(shi)波(bo)器(qi),任意波(bo)形示(shi)(shi)波(bo)器(qi),手持示(shi)(shi)波(bo)表,數字熒光示(shi)(shi)波(bo)器(qi),數據采集(ji)示(shi)(shi)波(bo)器(qi)。

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