如何使用示波器

　　

如何使用示波器

美国泰克 TektronixTDS1012B数字示波器，TD1017A型信号发生器
美国泰克 TektronixTDS1012B数字示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器，主要用于观察和测量电信号。一般的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和可转化为电学量的非电学量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率）以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。由于电子的惯性很小，电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号；具有多通道的示波器，则可以同时观察几个信号，并比较它们之间的相应关系。

示波器的使用操作步骤

    1.利用仪器说明材料，对照仪器，熟悉美国泰克 TektronixTDS1012B数字示波器各旋钮的作用和调节方法。
    2.取扫描频率为50Hz，信号发生器的频率为100Hz，观察记录波形；分别改变扫描频率与信号频率，观察波形及变化。
    3.从CH1（或CH2）输入正弦波，调节有关旋钮，使荧光屏上出现稳定的波形。
    4.观察描绘李萨如图形并测量频率
    (1)将已知频率的正弦波连接到示波器通道1输入端，并将显示方式控制钮置于X-Y档；
    (2)将被测信号与通道2连接；
    (3)调节通道1和通道2取得适当的幅度；
   (4)记下已知信号的频率，并保持不变，调节有关旋钮和待测信号的频率，使荧光屏上出现各种不同形状的稳定的李萨如图形，记下其形状；利用fx:fy=Nx:Ny计算被测信号的频率，并与信号发生器显示的频率进行比较。
注意事项
   1.为了保护荧光屏不被灼伤,示波器上光点的亮度不可调得太强,也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上。
    2.示波器上所有开关与旋钮都有一定的强度和调节角度，调节时不要用力过猛。
    3.注意公共端的使用，接线时严禁短路。
问题讨论
   1.当Y轴输入端有信号,但屏上只有一条水平线时,是什么原因?应如何调节才能使波形沿Y轴展开?
2.如果图形不稳定,总是向左或向右移,应如何调节?
3.分析用示波器怎样才能观察到稳定的波形。
4.如果Y轴信号的频率比X轴信号的频率大的多,示波器上看到什么情形?
附录
一、美国泰克TektronixTDS1012B数字示波器简介
    (1)电源 （POWER）
    电源线路开关，当此开关接通时仪器通电，指示灯亮。
    (2)辉度（INTEN）
    控制显示亮度。
    (3)聚焦(FOCUS)
    供调节出*佳清晰度。
    (4)刻度照明（SCALE）
    控制刻度照明的亮度。
    (5)扫迹旋转（TRACE  ROTATION）
    机械地控制扫迹与水平刻度线成平行位置。
    (6)接地
    输入信号源与本仪器连接的接地端。
    (7)垂直方式(Y方式)
    选择垂直工作方式和X--Y工作方式。以下方式可供选择：
    通道1（ CH1）：仅显示通道1。在X--Y显示时，通道1的作用由触发源开关决定。
    通道2（ CH2）：仅显示通道2。在X--Y显示时，通道2的作用也由触发源开关决定。
    双踪（DUAL）：两个通道的信号双踪显示。在这一方式下，将扫描速度置于低于0.5ms/格范围时为断续显示，置于高于0.2ms/格范围时为交替显示。
    相加（ADD）：加入通道1和通道2输入端的信号代数相加并在示波管屏幕上显示其和。通道2“极性”开关可使显示为CH1+CH2或CH1-CH2。
   (8)位移 （拉出增益×5）—（PULL×5GAIN）
    控制所显示波形的垂直位移。此旋钮也是用作控制灵敏度扩展5倍（10倍）的推拉开关。
    (9)伏特/格 VOLTS/DIV
   按1­­-2-5序列分11档选择垂直偏转因数。要获得校正的偏转因数，“微调”旋钮必须置于校正（CAL）位置。
    (10)微调（VARIABLE）
    提供在“伏特/格”开关各校正档位之间连续可调的偏转因数。
    (11)通道1、通道2输入端（CH1 CH2 INPUT）
    通道1/通道2偏转信号或X—Y显示方式下的Y轴/X轴偏转信号的输入端。
    (12)交流—地—直流（AC—GND—DC）
    用以选择以下耦合方式的开关。
   AC：信号经电容耦合到垂直放大器，信号的直流成分被阻断，低频极限（低端—3点）约为4HZ。
    GND：输入信号从垂直放大器的输入端断开且输入端接地，输入信号不接地。
    DC：输入信号的所有成分都送入垂直放大器。
    (13)极性（POLARITY）
    用以转换通道2显示极性的开关。当按钮处于按入位置时极性反向相。
    (14)位移（POSITION）
    控制显示的水平位移。
    (15)释抑控制
    控制显示扫描释抑时间的旋钮，此旋钮也是用作控制显示扫描速度扩展10倍的推拉开关。
    (16)时间/格（SEC/DIV）
   以1—2—5顺序分18级或21级选择扫描速度。要得到校正的扫描速度，“微调”旋钮必须置于校正（CAL）位置。
    (17)微调（VARIABLE）
    提供在“时间/格”开关各校正档位之间连续可调的扫描速度。
    (18)电平/触发极性（LEVEL/SLOPE）
   控制触发电平的旋钮。这一旋钮也是用于控制选择触发极性的推拉开关。旋钮处于推入状态时为正向触发，拉出时为负向触发。
    (19)扫描方式（SWEEP MODE）
    用于选择以下方式
   AUTO：扫描可由重复频率50HZ以上和在由“耦合方式”开关确定的频率范围内的信号所触发。当“电平”旋钮旋至触发范围以外或无触发信号加至触发电路时，由自激扫描产生一个基准扫迹。
   NORM：扫描可由在“耦合方式”开关所确定的频率范围以内的信号触发。当“电平”旋钮旋至触发范围以外或无触发信号加至触发电路时，扫描停止。
    (20)耦合方式（COUPLING）
    选择以下触发信号耦合方式
    AC（EXEDC）；选择内触发时为交流耦合，选择外触发时为直流耦合。交流耦合截止直流和衰减低于约20HZ的信号。高于约20HZ的信号可以通过。直流耦合允许从直流至20MHZ的各种触发信号通过。
    TV—V，TV—H：这种耦合方式适合于全电视信号的测试。
    (21)触发源（SOURCE）
    选择触发信号源
   CH1/CH2：置于这两个位置时为内触发。当“垂直工作方式”开关置于“双踪”时，下列信号被用于触发：当触发源开关处于CH1位置时连接到CH1INPUT端的信号用于触发；处于CH2位置时连接到CH2INPUT的信号用于触发，当“垂直工作方式”开关置于CH1或CH2时，触发信号源开关的位置也应相应置于CH1或CH2。
    EXT：触发信号从连接到触发信号输入端的信号中取得。
    (22)输入端（INPUT）
    外触发信号或外水平信号输入端。
    (23)校正输出(CAL OUT)
0.       3V校正电压输出端。
    (24)Z轴输入端(Z AXIS INPUT）
    外辉度调制信号输入端。
    (25)交流电源输入端(AC LINE INPUT)
    连接电源线的插口。
    (26)保险（FUSE）
    容纳0.3V慢熔断保险管的保险丝。
二、TD1017A型信号发生器
这是一种正弦信号发生器，它能产生频率为1Hz到1MHz的正弦电压。它的频率比较稳定，输出幅度可调。面板上的电压指示是在输出衰减器前的信号电压有效值。面板布置如图14-6所示。
频率范围共分六档。每一档中，又由右上方三个旋钮来调节信号频率。例如当各旋钮的位置处于如图中所示的位置时，输出信号的读数为
      f=10×(4×1+3×0.1+11×0.01)=44.1Hz
  信号发生器的输出电压是经过内部衰减器输出的。输出信号的大小由面板上电压表读数和衰减倍数的大小决定。由于衰减倍数范围较大，所以取其对数值刻在“输出衰减”旋钮周围。衰减倍数用分贝值(dB)表示，其定义为
              分贝值=
其中U为未经衰减器的电压，由面板上电压表读出，示值为有效值。U出为经过衰减器后输出电压有效值。例如：图18-10中电压表指示3.6V，“输出衰减”指示40分贝。
          40=
          U出=3.6/102=0.036V
    频率的给定误差为+1%，电压表的准确等级为5级，衰减器误差+5%。