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美国泰克数字示波器使用方法
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      泰克数字示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。

  (一)面板装置

  SR-8型双踪示波器的面板图如图5-12所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。

  1.显示部分 主要控制件为:

  (1)电源开关。

  (2)电源指示灯。

  (3)辉度 调整光点亮度。

  (4)聚焦 调整光点或波形清晰度。

  (5)辅助聚焦 配合聚焦旋钮调节清晰度。

  (6)标尺亮度 调节坐标片上刻度线亮度。

  (7)寻迹 当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。

  (8)标准信号输出 1kHz1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。

  2Y轴插件部分

  (1)显示方式选择开关 用以转换两个Y轴前置放大器YAYB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式:

  交替 当显示方式开关置于交替时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YAYB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电

  子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。

  断续:当显示方式开关置于断续时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YAYB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。

  “YA”“YB ”:显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时,表示数字示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“YA”“YB ”通道的信号波形。

  “YA + YB”:显示方式开关置于“YA + YB ”时,电子开关不工作,YAYB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。

  (2“DC--AC” Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。

  (3微调V/div” 灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div20v/div11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于2.5倍,连续调节微调电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的校准位置。

  (4平衡Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的微调旋转而出现Y轴方向的位移,调节平衡电位器能将这种位移减至最小。

  (5“↑↓ ” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。

  (6极性、拉YA ” YA 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - YA

  (7内触发、拉YB ” 触发源选择开关。在按的位置上(常态) 扫描触发信号分别取自YA YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。

  (8Y轴输入插座 采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。

  3X轴插件部分

  (1“t/div” 扫描速度选择开关及微调旋钮。X轴的光点移动速度由其决定,从0.2μs1s共分21档级。当该开关微调电位器顺时针方向旋转到底并接上开关后,即为校准位置,此时“t/div”的指示值,即为扫描速度的实际值。

  (2扩展、拉×10” 扫描速度扩展装置。是按拉式开关,在按的状态作正常使用,拉的位置扫描速度增加10倍。“t/div”的指示值,也应相应计取。采用扩展 ×10”适于观察波形细节。

  (3“→← ” X轴位置调节旋钮。系X轴光迹的水平位置调节电位器,是套轴结构。外圈旋钮为粗调装置,顺时针方向旋转基线右移,反时针方向旋转则基线左移。置于套轴上的小旋钮为细调装置,适用于经扩展后信号的调节。

  (4外触发、X外接插座 采用BNC型插座。在使用外触发时,作为连接外触发信号的插座。也可以作为X轴放大器外接时信号输入插座。其输入阻抗约为1MΩ。外接使用时,输入信号的峰值应小于12V

  (5触发电平旋钮 触发电平调节电位器旋钮。用于选择输入信号波形的触发点。具体地说,就是调节开始扫描的时间,决定扫描在触发信号波形的哪一点上被触发。顺时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的正向部分,逆时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的负向部分。

  (6稳定性触发稳定性微调旋钮。用以改变扫描电路的工作状态,一般应处于待触发状态。调整方法是将Y轴输入耦合方式选择(AC--DC)开关置于地档,将V/div开关置于最高灵敏度的档级,在电平旋钮调离自激状态的情况下,用小螺丝刀将稳定度电位器顺时针方向旋到底,则扫描电路产生自激扫描,此时屏幕上出现扫描线;然后逆时针方向慢慢旋动,使扫描线刚消失。此时扫描电路即处于待触发状态。在这种状态下,用数字示波器进行测量时,只要调节电平旋钮,即能在屏幕上获得稳定的波形,并能随意调节选择屏幕上波形的起始点位置。少数示波器,当稳定度电位器逆时针方向旋到底时,屏幕上出现扫描线;然后顺时针方向慢慢旋动,使屏幕上扫描线刚消失,此时扫描电路即处于待触发状态。

  (7内、外触发源选择开关。置于位置时,扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号;置于位置时,触发信号取自外触发X 外接输入端引入的外触发信号。

  (8“AC”“ACH”“DC” 触发耦合方式开关。 “DC”档,是直流藕合状态,适合于变化缓慢或频率甚低(如低于100Hz)的触发信号。“AC”档,是交流藕合状态,由于隔断了触发中的直流分量,因此触发性能不受直流分量影响。“ACH档,是低频抑制的交流耦合状态,在观察包含低频分量的高频复合波时,触发信号通过高通滤波器进行耦合,抑制了低频噪声和低频触发信号(2MHz以下的低频分量),免除因误触发而造成的波形幌动。

  (9高频、常态、自动触发方式开关。用以选择不同的触发方式,以适应不同的被测信号与测试目的。高频档,频率甚高时(如高于5MHz),且无足够的幅度使触发稳定时,选该档。此时扫描处于高频触发状态,由数字示波器自身产生的高频信号(200kHz信号),对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮,屏幕上即能显示稳定的波形,操作方便,有利于观察高频信号波形。常态档,采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描,是常用的触发扫描方式。自动挡,扫描处于自动状态(与高频触发方式相仿),但不必调整电平旋钮,也能观察到稳定的波形,操作方便,有利于观察较低频率的信号。 

  (10+、-触发极性开关。在位置时选用触发信号的上升部分,在位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。

  (二)使用前的检查、调整和校准

  示波器初次使用前或久藏复用时,有必要进行一次能否工作的简单检查和进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。示波器在进行电压和时间的定量测试时,还必须进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准。示波器能否正常工作的检查方法、垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准方法,由于各种型号示波器的校准信号的幅度、频率等参数不一样,因而检查、校准方法略有差异。

  (三)使用步骤

  用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。 

  1.选择Y轴耦合方式

  根据被测信号频率的高低,将Y轴输入耦合方式选择“AC--DC”开关置于ACDC

  2.选择Y轴灵敏度

  根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头,应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时,还要考虑叠加的直流电压值),将Y轴灵敏度选择V/div开关(或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值,则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮,使屏幕上显现所需要高度的波形。

  3.选择触发(或同步)信号来源与极性

  通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”“-”档。

  4.选择扫描速度

  根据被测信号周期(或频率)的大约值,将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值,则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分,则扫速t/div开关应置于最快扫速档。

  5.输入被测信号

  被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入,但此时的输入阻抗降低、输入电容增大),通过Y轴输入端输入示波器。

  使用中出现的现象及原因

  一、没有光点或波形

  电源未接通。

  辉度旋钮未调节好。

  XY轴移位旋钮位置调偏。

  Y轴平衡电位器调整不当,造成直流放大电路严重失衡。

  二、水平方向展不开

  触发源选择开关置于外档,且无外触发信号输入,则无锯齿波产生。

  电平旋钮调节不当。

  稳定度电位器没有调整在使扫描电路处于待触发的临界状态。

  X轴选择误置于X外接位置,且外接插座上又无信号输入。

  两踪示波器如果只使用A通道(B通道无输入信号),而内触发开关置于拉YB位置,则无锯齿波产生。

  三、垂直方向无展示

  输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置。

  输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反。

  输入信号较小,而V/div误置于低灵敏度档。

  四、波形不稳定。

  稳定度电位器顺时针旋转过度,致使扫描电路处于自激扫描状态(未处于待触发的临界状态)。

  触发耦合方式ACACH)、DC开关未能按照不同触发信号频率正确选择相应档级。

  选择高频触发状态时,触发源选择开关误置于外档(应置于内档。)

  部分示波器扫描处于自动档(连续扫描)时,波形不稳定。

  五、垂直线条密集或呈现一矩形

  t/div开关选择不当,致使f扫描<<f信号。

  六、水平线条密集或呈一条倾斜水平线

  t/div关选择不当,致使f扫描>>f信号。

  七、垂直方向的电压读数不准

  未进行垂直方向的偏转灵敏度(v/div)校准。

  进行v/div校准时,v/div微调旋钮未置于校正位置(即顺时针方向未旋足)。

  进行测试时,v/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。

  使用l0 1衰减探头,计算电压时未乘以10倍。

  被测信号频率超过示波器的最高使用频率,示波器读数比实际值偏小。

  测得的是峰-峰值,正弦有效值需换算求得。

  八、水平方向的读数不准

  未进行水平方向的偏转灵敏度(t/div)校准。

  进行t/div校准时,t/div微调旋钮未置于校准位置(即顺时针方向未旋足)。

  进行测试时,t/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。

  扫速扩展开关置于拉(×10)位置时,测试未按t/div开关指示值提高灵敏度10倍计算。

  九、交直流叠加信号的直流电压值分辨不清

  Y轴输入耦合选择DC-接地-AC开关误置于AC档(应置于DC档)。

  测试前未将DC-接地-AC开关置于接地档进行直流电平参考点校正。

  Y轴平衡电位器未调整好。

  十、测不出两个信号间的相位差(波形显示法)

  双踪示波器误把内触发(拉YB)开关置于按(常态)位置应把该开关置于拉YB位置。

  双踪示波器没有正确选择显示方式开关的交替和断续档。

  单线示波器触发选择开关误置于内档。

  单线示波器触发选择开关虽置于外档,但两次外触发未采用同一信号。

  十一、调幅波形失常

  t/div开关选择不当,扫描频率误按调幅波载波频率选择(应按音频调幅信号频率选择)。

  十二、波形调不到要求的起始时间和部位

  稳定度电位器未调整在待触发的临界触发点上。

 

 

 

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