示波器的调节和使用 - 图文

示波器的调节和使用

我们以型号为YB4300系列的双踪示波器为例说明其一般使用方法。YB4300系列双踪示波器的型号根据频率不同主要有YB4320G、YB4340G、YB4360G。 一、示波器的调节和使用

示波器有多种型号，面板形状也各不相同，但其结构与功能大同小异。熟练掌握示波器的使用，首先应该了解示波器面板上各个旋钮的功能。本书以YB4320G型示波器为例进行说明，如图1所示。该示波器的前面板如图2所示，各部分功能介绍如下：

图1 YB4320G型示波器外形结构

图2 YB4320G型示波器操作面板示意图

1、主机电源

（9）电源开关(POWER)：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关键，接通电源。

（8）电源指示灯:电源接通时，指示灯亮。

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（2）辉度控制(INTENSITY)：顺时针方向旋转旋钮，扫描线辉度增加。

（4）聚焦控制(FOCUS)：用辉度控制钮将亮度调至合适的标准，然后调节聚焦控制钮直至光迹达到最清晰的程度。虽然调节亮度时，聚焦电路可自动调节，但聚焦有时也会轻微变化，如果出现这种情况，需重新调节聚焦旋钮。

（5）基线旋转(TRACE ROTATION)：用于调节扫描线使其和水平刻度线平行，以克服外磁场变化带来的基线倾斜，需要使用螺丝刀调节。

（45）显示屏：仪器的测量显示最终端。 （3）延迟扫描辉度控制钮（B INTEN）：顺时针方向旋转此钮，增加延迟扫描B显示光迹亮度。

（1）校准信号输出端子（CAL） 2、垂直方向部分（VERTICAL）

（13）通道1输入端[CH1 INPUT（X）]：被测信号由此输入y1通道。当示波器在X-Y方式时，输入到此端的信号作为X轴信号。

（17）通道2输入端[CH2 INPUT（X）]：被测信号由此输入y2通道。当示波器在X-Y方式时，输入到此端的信号作为Y轴信号。

（11）、（12）、（16）、（18）交流-直流-接地（AC、DC、GND）： 输入信号与放大器连接方式选择开关： 交流（AC）：放大器输入端与信号连接由电容器来耦合； 接地（GND）：输入信号与放大器断开，放大器的输入端接地。 直流（DC）：放大器输入与信号输入端直接耦合。 （10）、（15）衰减器开关（VOLTS/DIV）

用于选择垂直偏转系数，共12档。如果使用的是10:1的探极，计算时将幅度×10。 （14）、（19）垂直微调旋钮（VARIBLE） 垂直微调用于连续改变电压偏转系数，此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。将旋钮逆时针旋转到底，垂直方向的灵敏度下降到2.5倍以上。

（44）断续工作方式开关

CH1 CH2二个通告按断续方式工作，断续频率为250kHz，适用于低扫速。 （43）、（40）垂直移位（POSITION） 调节光迹在屏幕中的垂直位置。

（42）垂直方式工作开关(VERTICAL MODE) 用于选择垂直偏转系统的工作方式 通道1选择（CH1）：屏幕上仅显示CH1的信号； 通道2选择（CH2）：屏幕上仅显示CH2的信号； 双踪选择（DUAL）：屏幕上显示双踪，自动以交替或断续方式，同时显示CH1和CH2上的信号；

叠加（ADD）：显示CH1和CH2输入信号的代数和。 （39）CH2极性开关（INVERT）：按此开关时CH2显示反相信号。 （48）CH1信号输出端（CH1 OUTPUT）：输出约100mV/div的通道1信号。当输出端接50Ω匹配终端时，信号衰减一半，约50mV/div，该功能可用于频率计显示等。

3、水平方向部分（HORIZONTAL）

（20）主扫描时间系数选择开关（TIME/DIY）

用于选择扫描时间因数，从0.1μs～0.5s/div范围共20档。 （24）扫描微调控制键（VARIBLE）

此旋钮以顺时方针方向旋转到底时，处于校准位置，扫描由Time/div开关指示。

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此旋钮以逆时方针方向旋转到底时，扫描减慢2.5倍以上。当按键（21）未按入，按钮（24）调节无效，即为校准状态。

（35）水平移位（POSITION） 用于调节光迹在水平方向移动。顺时针方向旋转该旋钮向右移动光迹，逆时针方向旋转向左移动光迹。

（36）扩展控制键（MAG×10）

按下去时，扫描因数×10扩展[YB4320G为（×5）]。扫描时间是Time/div开关指示数值的1/10（1/5）。

（37）延迟扫描B时间系数选择开关（B Time/div）

分十二档，在0.1μs～0.5ms/div范围内选择B扫描速率。 （41）水平工作方式选择 （38）延迟时间调节旋钮 （22）接地端子（GND）：示波器外壳接地端。 4、触发系统（TRIGGER）

（29）触发源选择开关（SOURCE） 通道1触发（CH1，X-Y）：CH1通道信号为触发信号，当工作方式在X-Y方式时，拨动开关应设置于此档；

通道2触发（CH2）：CH2通道的输入信号是触发信号； 电源触发（LINE）：电源频率信号作触发信号； 外触发（EXT）：外触发输入端的触发信号是外部信号，用于特殊信号的触发。 （27）交替触发TRIG ALT） 在双踪交替显示时，触发信号来自于两个垂直通道，此方式可用于同时观察两路不相关信号。

（26）外触发输入插座（EXT INPUT）：用于外触发信号的输入。 （33）触发电平旋钮（TRIG LEVEL）

用于调节被测信号在某选定电平触发，当旋钮转向“+”时显示波形的触发电平上升，反之触发电平下降。 （32）电平锁定（LOCK）；无论信号如何变化，触发电平自动保持在最佳位置，不需人工调节电平。

（34）释抑（HPLDOFF）：当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，可用“释抑”旋钮使波形稳定同步。

（25）触发极性按钮（SLOPE）：触发极性选择，用于选择信号的上升沿河下降沿触发。 （31）触发方式选择（TRIG MODE） 自动（AUTO）：在“自动”扫描方式时，扫描电路自动进行扫描。在没有信号输入或输入信号没有被触发同步时，屏幕上仍然可以显示扫描基线。

常态（NORM）：有触发信号时才产生扫描；在没有信号和非同步状态下，没有扫描线显示。当输入信号的频率低于50Hz时，请用“常态”触发方式。

单次（SINGLE）：当“自动”（AUTO）、“常态”（NORM）两键同时弹出被设置于单次触发工作状态，当触发信号来到时，准备（READY）指示灯亮，单次扫描结束后指示灯熄，复位键（RESET）按下后，电路又处于待出发状态。 二、示波器使用步骤

1、示波器通电预热； 2、调节低频信号发生器面板上的有关旋钮，使输出信号为某个要求的频率和电压值（例如1000Hz，5mV)；

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3、用示波器观察低频信号发生器的输出信号的频率、周期和幅值、并与低频信号发生器面板上表示出的输出信号的频率和电压值相比较看是否一致。 三、示波器测量方法

1、电压测量

在测量输入信号电压时，应将灵敏度选择开关“V/div”的“微调”旋钮顺时针方向旋至“校准”的位置，这样就可以按照“V/div”的指示值直接计算出被测信号的电压值。由于被测信号一般含有交流分量和直流分量，所以在测试时应注意选择输入耦合开关。

① 交流电压的测量

a.将Y轴输入耦合开关“DC-⊥-AC”置于“AC”处，若信号频率较低，则应置于“DC”处。

b.将被测信号波形移至示波器的示波管屏幕的中心位置，并按照坐标刻度的分度读取整个波形所占Y轴方向的刻度数。

c.如果使用探头测量，应将探头的衰减量计算在测量结果中。

例如：双踪示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于“0.1V/div”的位置上，“微调”置于校准位置，如果被测量的信号波形所占Y轴的坐标幅度Y为4div(如图3所示)，则此时的信号电压峰-峰值为0.4V。 即：

VP-P=V/div×Y(div)=O.1×4=0.4(V)

信号电压(有效值)为：

V=(0.4÷2)×0.707=0.1414(V)

如果采用探头测量，示波器面板上的开关位置不变，显示的波形幅度仍为4div，则考虑探头衰减10倍的因素，被测信号电压的有效值为：

V=(0.4÷2)×0.707×10=1.414(V) ② 直流电压的测量如图4所示 图3 示波器交流电压的测量 a.将触发方式开关置于“自动”或“高频”的自

激工作状态，调节相关旋钮使示波器的屏幕上显示出水平时基线。

b.将Y轴输入耦合开关“DC-⊥-AC”置于“⊥”位置，并调整垂直移位旋钮使时基线位于示波器屏幕中部的零电平参考基准线位置，此时的时基线位置即为零电平参考基准线的位置。

c.将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置，记下示波器屏幕上时基线与零电平参考基准线之间的距离H，如图所示。

d.将“V/diV”的指示值与时基线和零电平参考基准线之间的距离H相乘，即可得到所测信号的直流电压值。

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图4 示波器直流电压的测量

2、周期和频率的测量

首先按照交流电压的测量操作步骤在示波器的屏幕上稳定地显示出被测信号的波形，然后将示波器的水平扫描开关“t/div”的“微调”旋钮按顺时针的方向旋至“校准”位置。从示波器显示屏幕上直接读出被测信号波形一个周期在水平方向所占的格数A，如图5所示，然后将其与“t/div”的指示值相乘便可得到被测信号的周期。

图5 示波器周期和频率的测量

例如：双踪示波器的X轴灵敏度开关“t/div”位于“0.5ms/div”的位置上，“微调”置于校准位置，如果被测量的信号波形一个周期在水平方向所占的格数A为8div，则此时的该信号的周期为：

T=t/div×A=0.5×8=4(ms)

由于信号的频率是周期的倒数，所以该被测信号的频率为：

f=1/T=1/4=250(Hz)

如果能在示波器的屏幕上显示出多个被测信号的周期，则可读取在X轴方向lOdiv的范围内被测信号波形的周期数，再计算出信号频率的方法来进行测量。采用这种方法可以减小频率的测量误差，其计算公式如下：f=N/(10×t/div)

3、相位的测量

采用双踪示波器可以测量两个同频率信号之间的相位关系，将示波器的Y轴触发源开关置于“YＢ”位置，然后利用内触发的形式启动示波器扫描，可以测得两个信号之间的相位差。

如图6所示，信号的一个周期在示波器的水平方向上占8div。由于一个信号周期为360゜，因此一个div应为45゜。通过读取两个信号在水平方向上的间隔数T(div)，并由以下的计算方法得到两个被测信号的相位差。

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Φ(相位差)=T(div) ×45°/div=1×45°=45°

图6 示波器相位的测量

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