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示波器的使用方法图解


2017-04-28 10:32   点击:46
                        

示波器结构

示波器是用来观察被模拟成电信号的各种物理图象的一种电子仪器,一般示波器包括有示波管,Y轴放大器,X轴放大器,扫描发生器及电源等五个组成部分,其结构如图2-1所示。

示波管是示波器的中心。它包括电子枪,偏转系统及荧光屏三部分,电子枪包括旁热式阳极K,加热用的灯丝h,控制栅极G,阳极A1,第二阳极A2和第三阳极A3,(A3的作用是使电子再度加速及吸收荧光粉的二次发射电子)。阴极发射出电子流,经控制栅极限流、第一阳极和第二阳极加速聚焦,形成很细的有一定能量的电子流打到荧光屏上激发出荧光物质发光,通常A2的电压高于A1。而A1电压高于K。这样能对阳极发射出来的电子加速。且应A1A2组成一个电子透镜,使电子束聚焦。改变第一阳极电压就可以改变聚焦情况,称为聚焦调节。另外由于控制栅极G上的电压比阴极低,因而调节G的电压就能控制射向荧光屏的电子密度,从而控制荧光点亮度,称为辉度调节。

X轴(水平)偏转板和Y轴(垂直)偏转板组成电偏系统。在偏转板上加上电压,则板间形成电场。当电子束进入偏转板间就受到垂直运动方向的电场力作用,使电子束运动轨迹偏离轴线。因此当XY偏转板加上不同电压时,荧光屏上亮点能到达屏幕上任意位置。

Y轴放大器和垂直放大器:包括衰减电路和放大电路,用于使外加信号电压适合示波管的偏转灵敏度。

扫描发生器包括锯齿波发生器、同步电路和匿迹电路。锯齿波发生器用于提供线形扫描电压。扫描电压通过X轴放大器后加到X轴偏转板上。同步电路的作用是使锯齿波与外加信号同步,匿迹电路用以隐匿回扫线。

示波器显示波形的原理

如果在Y轴偏转板上加上被测信号电压,在X轴偏转板上加上锯齿波扫描电压,由于锯齿波扫描电压是在一定范围内与时间成正比的线性电压,因此该轴被模拟成时间轴。当电子束进入偏转区后同时受Y轴方向偏转电压的作用,则在荧光屏上显示出被测信号电压随时间变化化一个周期,光点正好扫描一次。所以电子束在每一个扫描周期里能在荧光屏上扫描下一个周期的正弦波电压波形。每次扫描的波形完全重合,荧光屏上显示的波形清晰、稳定。当扫描电压周期为正弦波电压周期的n倍时,荧光屏上显示n个周期正弦波电压波形。如果T xTy不是整数倍关系,显示波形便会出现移动或重叠的现象,无法在荧光屏上观察到清晰稳定的波形。因此要在荧光屏上显示出稳定的被测信号波形 ,扫描电压周期必须为被测信号电压周期的整数倍, T x=nTy n为正整数。但实际上扫描电压与被测信号电压来自两个不同的信号源,周期性的整数倍关系不可能在长时间内保持相对稳定,因此即使开始时正好是整数倍关系,但稍后屏上将出现波形移动和重叠的现象。

为了能清晰地观察被测信号,必须设法强迫扫描电压的周期与被测信号的周期成简单整数倍关系。这种作用习惯上称为同步,在示波器中实现这一功能的电路称为同步电路。

Y轴放大器采用放大被观测信号,X轴放大器用来放大锯齿波信号和X轴的输入信号,以保证Y轴偏转板与X轴偏转板间有足够的偏转电压。

为了使示波器既能观察微弱信号,也能观察大电压信号,Y轴放大器和X轴放大器的放大倍数都可以调节。并且在放大器前面加有一组由电阻电容组成的补偿式衰减器用来衰减大信号,使大信号通过放大器后不失真,示波器的Y轴和X轴都具有很高的输入阻抗,因此示波器对被测信号的影响很小。

1.  YB4320A双踪四线示波器

 本仪器是双踪四线示波器,它具有轻颖小巧、使用方便、频率范围广、灵敏度高的优点。仪器的测试频率范围是从DC 20MHz,操作者可根据自己的要求调节相关旋钮和按键以显示被测信号的波形。

仪器的面板图和板面上各控制键的作用说明

1、  双踪示波器的面板图如图所示。

2、各控制键的作用

 1POWER --- 电源开关,按下是开,弹出是关。

 2)电源指示灯 --- 电源接通时亮。

 3INLUM --- 亮度强度调节旋钮。顺时针旋转亮度增加。

 4FOCUS --- 聚焦调节。

 5TRAOE ROTATON --- 用螺丝起子调节旋钮使屏幕上的水平扫描线轨迹与屏幕方格平行。

 6SCALE ILLUM --- 标尺亮度调节。

 7CAL --- 校准信号。是供本机校正用的方波信号,它的幅度为0.5VP-P,1KHz

 8ALT-MAG ---ALT扩展按钮,按下此键时扫描因数×1×5的轨迹同时显示。此时要把放大部分移到屏幕中心,按下ALT-MAG键。扩展以后的光迹可由光迹分离控制键(13)移位距×1光迹1.5div或更远的地方。

 9MAG×5 ---扫描扩展5倍按键,按下时扫描因数扩展×5。扫描时间是Time/div开关指示数值的1/5

 10SLOPE ---触发极性选择按键,用于选择信号的上沿触发或下沿触发。弹出为正极性触发。

 11X-Y控制键 ---按下时为X-Y工作方式,垂直偏转信号(Y)接入CH2输入端,水平偏转信号(X)接入CH1输入端。。

 12VARIBLE ---此旋钮以顺时针方向旋转到底时处于校准状态,扫描由TIME/DIV开关指示。此旋钮逆时针方向旋转到底时,扫描减慢2.5倍以上。

 13)光迹分离控制键

 14POSITION ---水平位移调节旋钮。

 15Time/Div ---扫描时间因数选择开关,共20档,在.1μs/Div .2s/Div范围选择扫描速率。

16TRIG MODE ---触发方式选择

  自动方式(AUTO):扫描电路自动进行扫描,在没有信号输入时,屏幕上可以显示扫描基线。

   常态(NORM):有触发信号才能扫描,否则屏幕上无扫描线显示。当输入信号的频率低于20Hz时请采用常态触发方式。

   TV-H :用于观察电视信号中行信号波形。

   TV-V :用于观察电视信号中场信号波形。

17TRIC LEVEL ---触发电平旋钮,用于调节被测信号在某一电平触发同步。

 18SOURCE ---触发源选择开关,用于选择触发源

   内触发(INT)CH1CH2上的输入信号是触发信号。

   通道2CH2)触发:CH2上的输入信号是触发信号。

   电源触发(LINE):电源频率成为触发信号。

   外触发(EXT):触发输入上的触发信号是外部信号,用于特殊信号的触发。

 19EXT INPUT ---外触发输入插座,用于外部触发信号的输入。

 20CH1×5MAG --- CH1×5扩展。按下×5扩展按键,垂直方向的信号扩大5倍,最高灵敏度变为1mV/Div

 21INVERT---按此键把通道2信号反相显示;。

 22AC-GND-DC --- 选择通道2垂直放大器的耦合方式。

 23POSITION ---通道1垂直位移调节旋钮。

 24CH2 INPUTY--- 通道2输入端,在X-Y方式时输入端的信号仍为Y轴信号。

25VARIBLE ---通道2垂直灵敏度微调旋钮,垂直微调用于连续改变电压偏转灵敏度。此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。将旋钮逆时针方向旋到底,垂直方向的灵敏度下降到2.5倍以上。

26VOLT/DIV --- 用于选择通道2的垂直偏转灵敏度的调节。

27GND --- 接地桩。

28CH2 --- 通道2CH2)选择按键。屏幕上只显示CH2的信号。

29AC-GND-DC --- 选择A通道1垂直放大器的耦合方式。

30) CH2 INPUTX--- 通道1输入端。该输入端用于垂直方向的输入,在X-Y方式时输入端的信号成为X轴信号

31ADD ---显示CH1CH2输入电压的代数和。。

 32VARIBLE ---通道1垂直灵敏度微调旋钮,垂直微调用于连续改变电压偏转灵敏度。此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。将旋钮逆时针方向旋到底,垂直方向的灵敏度下降到2.5倍以上。

33VOLT/DIV --- 用于选择通道1的垂直偏转灵敏度的调节。

 34CH1---通道1CH1)选择按键。屏幕上只显示CH1的信号。

 35POSITION ---通道2垂直位移调节旋钮。

 36CH2×5MAG --- CH2×5扩展。按下×5扩展按键,垂直方向的信号扩大5倍,最高灵敏度变为1mV/div

 43ALT TRIG --- 交替触发。在双踪交替显示时,触发信号交替来自于两个Y通道,此方式可用于同时观察两路不相干信号。

2.DDS函数信号发生器见预备知识二

 


文本框: YB4320A双踪示波器


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