2019示波器的使用學(xué)習(xí)課程

1、【實驗?zāi)康摹?、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉示波器面板按鍵旋鈕的作用和使用方法悉示波器面板按鍵旋鈕的作用和使用方法 2、掌握用示波器觀察波形、測量電壓、周期、頻率等、掌握用示波器觀察波形、測量電壓、周期、頻率等基本參量基本參量 3、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的頻率信號的頻率 難點：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理難點：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理 重點：示波器面板控制件的作用和使用方法、測重點：示波器面板控制件的作用和使用方法、測量原理量原理第1頁/共40頁第一頁，編輯于星期五：二點 六

2、分?！緦嶒瀮x器】1.雙通道示波器1臺2.函數(shù)信號發(fā)生器1臺3.BNC同軸信號線2根6051型YB1602或EM635型有讀值屏幕、光標(biāo)量測、狀態(tài)存儲等功能第2頁/共40頁第二頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】60516051型示波器控制面板型示波器控制面板- -屏幕、測量等屏幕、測量等光跡旋轉(zhuǎn)：水平亮線與屏幕水平格線不平行時，用小一字起子調(diào)節(jié)聚焦旋鈕校準(zhǔn)信號:輸出1Khz方波安全接地端調(diào)整旋鈕：測量模式下移動光標(biāo)線,(按下/按起切換微調(diào)/粗調(diào))TEXT/ILLUM模式下調(diào)節(jié)字符/刻線亮度狀態(tài)保存、恢復(fù)：可存0-9共10種狀態(tài)屏幕字符/刻線選擇：與VARIABLE旋鈕配合調(diào)節(jié)字符/刻線亮

3、度光標(biāo)選擇鍵：C1-選光標(biāo)1C2-選光標(biāo)2TRK-同時選中測量功能選擇鍵:V-測電壓T-測時間1/T:時間倒數(shù)OFF-關(guān)閉光標(biāo)量測亮度旋鈕第3頁/共40頁第三頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】60516051型示波器控制面板型示波器控制面板- -垂直控制部分垂直控制部分通道開關(guān)：上方燈亮為開啟交替/斷續(xù)顯示：兩個通道均開啟時有效交流/直流耦合：AC-只輸入交流成份,直流成份被濾掉DC-交、直流成份均輸入接地/10倍衰減：GND-將信號接地P10-信號，測電壓時，顯示值要除10才正確在屏幕下方有相應(yīng)符號顯示垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕(電壓靈敏度)：左旋偏轉(zhuǎn)因數(shù)增大(靈敏度變低，顯示幅度變小。按下V

4、AR燈亮為非校準(zhǔn)狀態(tài)偏轉(zhuǎn)因數(shù)在屏下方有顯示CH2信號輸入BNC插口垂直位置調(diào)節(jié)旋鈕信號相加/反相：雙通道同時開啟有效，長按將CH2信號反相CH1信號輸入BNC插口第4頁/共40頁第四頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】MAG波形放大模式：ALT：按下時同時顯示原始波形和放大波形X5-10-20：放大倍數(shù)選擇掃描時基因數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕(掃描速度旋鈕)：左旋時基因數(shù)增大，在屏下方有時基因數(shù)數(shù)值顯示，最小0.2us/cm,最大0.5s/cm。左旋時掃描周期增大（掃描頻率減小，掃描變慢）外觸發(fā)信號輸入端:觸發(fā)源選擇EXT觸發(fā)時，輸入有效水平位置調(diào)節(jié)旋鈕X-Y方式開關(guān)：屏右下方顯示X-Y時為X-Y方式，

5、掃描同步電路不工作，CH1輸入作為水平偏轉(zhuǎn)電壓。主要用于李薩如圖形觀察波形標(biāo)準(zhǔn)/放大開關(guān)：選放大時用上方X5-10-20選擇放大倍數(shù)MAG方式時屏下方有放大倍數(shù)顯示60516051型示波器控制面板型示波器控制面板- -水平控制等水平控制等第5頁/共40頁第五頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】觸發(fā)方式：ATO:自動,無觸發(fā)信號時為連續(xù)掃描,觸發(fā)起作用時為觸發(fā)掃描NML:一般模式，未觸發(fā)時無掃描光跡掃描暫停時間調(diào)節(jié)：用于復(fù)雜波形顯示時，改變掃描鋸齒波的暫停時間，以得到穩(wěn)定波形觸發(fā)信號耦合方式:AC-只取觸發(fā)源的交流成份HFR-衰減50KHz以上高頻LFR-衰減30KHz以下低頻觸發(fā)電平：調(diào)

6、節(jié)觸發(fā)電平大小，燈亮?xí)r觸發(fā)同步才起作用觸發(fā)極時：分上升沿和下降沿兩種，在屏幕右下方有符號顯示電視同步信號觸發(fā)觸發(fā)源(選什么信號作同步控制):CH1-用CH1信號控制同步CH2-用CH2信號控制同步VERT-輪流用CH1,CH2信號控制同步LINE-用內(nèi)部電源控制同步EXT-用EXT輸入的外部信號控制同步60516051型控制面板型控制面板- -觸發(fā)同步控制部分觸發(fā)同步控制部分第6頁/共40頁第六頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】信號發(fā)生器面板信號發(fā)生器面板-YB1602-YB1602型型輸出頻率范圍選擇鍵輸出信號頻率顯示,右方小燈指示單位輸出信號電壓峰峰值顯示,右方Vp-p,mVp-p

7、燈指示電壓單位波形選擇，三種輸出波形頻率粗調(diào)和微調(diào)信號輸出插口信號幅度調(diào)節(jié)信號衰減電平開關(guān)、電平調(diào)節(jié):使交流信號加(或減)上直流電壓第7頁/共40頁第七頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮x器】信號發(fā)生器面板信號發(fā)生器面板-EM1635-EM1635型型頻率調(diào)節(jié)頻率顯示50Hz正弦波輸出插口50Hz正弦波開關(guān)可調(diào)信號輸出插口輸出頻率范圍選擇輸出波形選擇信號衰減信號幅度調(diào)節(jié)第8頁/共40頁第八頁，編輯于星期五：二點 六分。【實驗原理】1.1.示波器的基本組成（示波管，掃描同步電路，X X、放大系統(tǒng)、電源）非非X-Y工作方式工作方式CH2(Y)輸入輸入CH1(X)輸入輸入Y Y放大電子開關(guān)電子開關(guān)

8、X X放大觸發(fā)同步電路掃描電路電源內(nèi):CH1,CH2,:CH1,CH2, VERT VERT外：EXTEXT內(nèi):LINE:LINE第9頁/共40頁第九頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼緾H2(Y)輸入輸入CH1(X)輸入輸入電源X-YX-Y工作方式1.1.掃描、同步電路不工作( (相應(yīng)按鍵旋鈕不起作用) )2.CH12.CH1（X X）通道信號取代掃描電壓加在X X偏轉(zhuǎn)板注：注：CH1(X),CH2(Y)CH1(X),CH2(Y)中中Y Y表示只能作表示只能作Y Y輸入輸入; ;X X表示表示X-YX-Y方式下作方式下作X X輸入，非輸入，非X-YX-Y方式方式作作Y Y輸入輸入Y Y

9、放大X X放大第10頁/共40頁第十頁，編輯于星期五：二點 六分。Y Y偏轉(zhuǎn)板X X偏轉(zhuǎn)板鋸齒波掃描電壓被測信號電壓電子槍電子束熒光屏?xí)r間Time電壓Voltage2.2.示波管的基本結(jié)構(gòu)（電子槍，X X、Y Y偏轉(zhuǎn)板，熒光屏）【實驗原理】只有加線性鋸齒波掃描電壓才能將垂直方向的振動展開成信號波形第11頁/共40頁第十一頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼縐yy y與U U成正比加信號電壓u(t)u(t)時,yu(t),yu(t)第12頁/共40頁第十二頁，編輯于星期五：二點 六分。X2Y放大器鋸齒波信號輸入Y1Y2X1uXuY3.3.信號波形的顯示原理信號輸入到Y(jié) Y偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)水平偏轉(zhuǎn)板

10、加鋸齒波掃描電壓有輸入信號，無掃描電壓豎直亮線只有掃描電壓，無輸入信號水平亮線無輸入信號、無掃描電壓-亮點【實驗原理】第13頁/共40頁第十三頁，編輯于星期五：二點 六分。正弦波的顯示（信號周期=掃描周期）tuYtuXTTTX=TY【實驗原理】被測信號周期與鋸齒波周期相等，被測信號周期與鋸齒波周期相等，顯示一個完整周期的正弦波顯示一個完整周期的正弦波第14頁/共40頁第十四頁，編輯于星期五：二點 六分。正弦波的顯示（掃描周期=2信號周期tuYtuXTyTxTx=2Ty:一個掃描周期內(nèi)顯示一個掃描周期內(nèi)顯示2個個完整周期的正弦波完整周期的正弦波Tx=nTy:一個掃描周期內(nèi)顯示一個掃描周期內(nèi)顯示n

11、個完整周期的正弦波個完整周期的正弦波2Ty=Tx【實驗原理】第15頁/共40頁第十五頁，編輯于星期五：二點 六分。4.4.波形穩(wěn)定原理(1)(1)掃描周期= =信號周期整數(shù)倍: :(2)(2)利用觸發(fā)同步電路強(qiáng)制掃描與信號同步【實驗原理】怎樣使顯示波形穩(wěn)定?nTTYX調(diào)節(jié)TIME/DIVTIME/DIV旋鈕改變掃描周期。右旋減小x x局限：因信號周期波動，波形很難長時間穩(wěn)定正確選擇觸發(fā)源（SourceSource）合適的觸發(fā)源耦合方式(Coupling)(Coupling)合適的觸發(fā)電平(TRIG Level)(TRIG Level)第16頁/共40頁第十六頁，編輯于星期五：二點 六分。【實驗

12、原理】連續(xù)掃描方式(以Tx=2Ty為例)tyutxu連續(xù)掃描：掃描過程連續(xù)不間斷，掃描電路不受其它信號控制兩次顯示的波形重合第17頁/共40頁第十七頁，編輯于星期五：二點 六分。tyu【實驗原理】觸發(fā)掃描(以信號本身作觸發(fā)信號,下降沿觸發(fā)為例)Lu掃描周期由TIME/DIV調(diào)節(jié)txu觸發(fā)電平和觸發(fā)極性控制掃描起點觸發(fā)掃描：掃描過程不連續(xù)有間斷，掃描電路什么時候開始工作受同步信號控制第18頁/共40頁第十八頁，編輯于星期五：二點 六分。波形不斷移動的原因分析(以Tx=7Ty/8為例)tuY第第1掃描周期顯示段波形掃描周期顯示段波形tuxTxTyyxTT87第第2掃描周期顯示段波形掃描周期顯示段波

13、形第第3掃描周期顯示段波形掃描周期顯示段波形波形右移：掃描周期偏小( (掃描頻率偏高),),應(yīng)左旋轉(zhuǎn)TIME/DIVTIME/DIV旋鈕每次顯示起點不同，看起來波形不斷右移每次顯示起點不同，看起來波形不斷右移【實驗原理】識記：左低右高( (左移掃描頻率偏低，右移掃描頻率偏高) )第19頁/共40頁第十九頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼?.信號參量測量原理測電壓yyyDKU電壓靈敏度或電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)( (單位：V/cmV/cm或V/DIVV/DIV，1DIV=1cm)1DIV=1cm)由VOLTS/DIVVOLTS/DIV旋鈕調(diào)節(jié)，顯示在屏幕上波形所占高度(cm(cm或DIV)DIV)如

14、不帶光標(biāo)測量功能，根據(jù)兩個量手工計算結(jié)果。如帶光標(biāo)測量功能，將兩光標(biāo)線移到相應(yīng)位置，示波器能自動計算并顯示測量結(jié)果信號參量測量0.5V/cm第20頁/共40頁第二十頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼侩妷簻y量示例: :信號參量測量電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)(靈敏度):2V/cma.a.電壓峰- -峰值：b.b.正弦交流電壓的峰值: :ppmVU5 . 0c.c.正弦交流電壓的有效值: :ppVU42VVpp08. 8由電壓靈敏度=2V/cm,=2V/cm,峰谷所占高度約4 4格(1(1格=1cm),=1cm),也可粗略測得峰峰值為8V8V兩光標(biāo)線間的電壓值.因兩光標(biāo)處在峰、谷處，故為峰-峰值第21頁/

15、共40頁第二十一頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼啃盘枀⒘繙y量提示：1.1.信號耦合方式AC/DCAC/DC必須置于DC(DC(置AC,AC,直流輸不進(jìn)) )2.2.輸入直流前記下水平亮線位置3.3.輸入直流后記下水平亮線位置4.4.由水平亮線移動的高度及電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)算出電壓或用光標(biāo)功能測量思考：怎樣測直流電壓？第22頁/共40頁第二十二頁，編輯于星期五：二點 六分。【實驗原理】測時間xsDKt掃描時基因數(shù)(s/cm,ms/cm,s/DIV)(s/cm,ms/cm,s/DIV)由TIME/DIVTIME/DIV旋鈕調(diào)節(jié)，顯示在屏幕上波形所占寬度(cm(cm或DIV)DIV)信號參量測量

16、時基因數(shù)：5ms/cm同樣可用光標(biāo)法測量對不帶光標(biāo)功能的示波器，也可粗測第23頁/共40頁第二十三頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼繒r間測量示例：信號參量測量a.a.周期：sT0 .216b.b.頻率：切換到1/1/TT功能測量，兩光標(biāo)線移到兩相鄰?fù)帱c上，顯示的1/T1/T值即為頻率. .粗測：1 1周期寬度約占4.44.4格(cm),(cm),時基因數(shù)為50us/cm,50us/cm,周期T=50T=504.4=220us4.4=220us第24頁/共40頁第二十四頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼坷钏_如圖形李薩如圖形：兩個相互垂直的簡諧振動的合運動軌跡形成的圖形，叫李薩如

17、圖形。用示波器觀察李薩如圖形的條件：(1) CH1(1) CH1、CH2CH2通道均輸入正弦波電壓(2) (2) 示波器工作于X-YX-Y方式下( (按下X-YX-Y鍵) ) 屏上圖形是亮點在水平、垂直方向均作簡諧運動的合運動軌跡。 任一時刻屏上只有一個亮點，只是由于熒光粉余輝和人眼的視覺暫留，才看到完整的圖形。第25頁/共40頁第二十五頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼坷钏_如圖形李薩如圖形狀取決于頻率比、相位差規(guī)律：yxxyNNff本實驗很難看到穩(wěn)定不動的李薩如圖原因: : 因輸入的兩個正弦電壓相互獨立不相關(guān)，頻率有微小的波動，相位差總在變動，因而圖形也在不停地變動。水平直線與圖形的

18、切點數(shù)( (或交點數(shù)) )豎直直線與圖形的切點數(shù)( (或交點數(shù)) )第26頁/共40頁第二十六頁，編輯于星期五：二點 六分。參數(shù)控制李薩如圖形模擬演示李薩如圖形模擬演示)2cos(0tfAxxx：)2cos(0tfAyyyy y【實驗原理】如不能演示，請將宏安全設(shè)為最低，再重新打開如不能演示，請將宏安全設(shè)為最低，再重新打開PPTPPT第27頁/共40頁第二十七頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼坷钏_如圖形切點法：2XN1YN2XN5 . 1YN12YXxyNNff34YXxyNNff端點只能算端點只能算半個切點半個切點!第28頁/共40頁第二十八頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒炘怼?/p>

19、李薩如圖形交點法：4XN2YN4XN3YN12YXxyNNff34YXxyNNff交叉點要算交叉點要算2個交點，個交點，因軌跡因軌跡2次通過該點次通過該點!第29頁/共40頁第二十九頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮?nèi)容與操作】1.1.熟悉示波器、信號發(fā)生器旋鈕按鍵名稱及作用 進(jìn)行以下操作，觀察亮點軌跡變化及屏幕顯示 亮度INTENINTEN，位置POSITONPOSITON旋鈕居中。開機(jī)預(yù)熱 調(diào)亮度，聚焦FOCUSFOCUS，使亮跡( (亮點軌跡) )清晰 掃描方式置ATO ATO ( (選NMLNML可能看不到亮跡) ) 調(diào)TIME/DIV,TIME/DIV,看掃描速度變化及屏幕時基因數(shù)

20、顯示 按X-YX-Y鍵觀察亮點，再按恢復(fù) 有水平亮線( (說明掃描工作正常) )，是觀察波形第一步，無亮線應(yīng)從下列幾方面調(diào)節(jié)： 亮度、位置、掃描方式、X-YX-Y開關(guān)第30頁/共40頁第三十頁，編輯于星期五：二點 六分。【實驗內(nèi)容與操作】2.2.觀察單通道波形( (怎樣穩(wěn)定，怎樣測量) ) 信號源輸出正弦波( (設(shè)好頻率及幅度) )到CH1CH1 調(diào)TIME/DIVTIME/DIV能否穩(wěn)定 按SOURCESOURCE，選CH1CH1或VERT,VERT,調(diào)電平( (使燈亮),),再調(diào)TIME/DIVTIME/DIV 按SOURCESOURCE，選EXT,LINEEXT,LINE，調(diào)電平能否使波

21、形穩(wěn)定 旋VOLTS/DIVVOLTS/DIV，觀察波形幅度變化 按GND,GND,觀察顯示變化 按信號源電平開關(guān)并調(diào)電平，按示波器AC/DCAC/DC分別選ACAC、DCDC耦合方式，觀察顯示的變化 進(jìn)行以下操作，觀察波形變化及屏幕顯示 第31頁/共40頁第三十一頁，編輯于星期五：二點 六分。使用小結(jié)：使用小結(jié)：掃描掃描通道通道顯示顯示觸發(fā)觸發(fā)同步同步 掃描選自動(ATO）觸發(fā)源(SOURCE)選VERT或CH1(信號接CH1時)或CH2(信號接CH2時)調(diào)觸發(fā)電平(TRIG LEVEL)燈亮（觸發(fā)有效）。掃描速度調(diào)節(jié)(TIME/DIV)【實驗內(nèi)容與操作】 不顯波形主要檢查：ATO/NMLA

22、TO/NML方式，GNDGND接地,VOLTS/DIV,VOLTS/DIV靈敏度波形不穩(wěn)主要檢查：SOURCESOURCE是否正確，觸發(fā)電平，掃描頻率, , 觸發(fā)信號耦合COUPLINGCOUPLING第32頁/共40頁第三十二頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮?nèi)容與操作】參量測定 按 V-T- 1/TV-T- 1/T調(diào)-OFF-OFF選VV測正弦波峰- -峰值VppVpp 輸出1KHZ1KHZ左右正弦波，調(diào)節(jié)輸出幅度 按 V-T- 1/TV-T- 1/T調(diào)-OFF-OFF選TT測正弦波周期T T 按 V-T- 1/TV-T- 1/T調(diào)-OFF-OFF選1/T1/T測正弦波周期頻率 輸出三角

23、波、方波( (測不同波形參量時，輸出不同幅度和頻率進(jìn)行測量) )，分別測VppVpp，T T，f fVppVpp約是信號源顯示值1010倍：設(shè)置了P P10, 10, 長按GND/P10GND/P10取消；測CH2CH2輸入信號參量時CH1CH1要關(guān)閉第33頁/共40頁第三十三頁，編輯于星期五：二點 六分?！緦嶒瀮?nèi)容與操作】3.3.觀察李薩如圖形 信號源輸出50Hz50Hz正弦至CH1CH1，可調(diào)信號至CH2(CH2(頻率范圍選200Hz)200Hz) 觀察兩個正弦波形 * *觀察兩個正弦波形的代數(shù)和（差） 按X-YX-Y鍵，調(diào)節(jié)CH2CH2輸入頻率，觀察幾種頻率比的李薩如圖形第34頁/共40

24、頁第三十四頁，編輯于星期五：二點 六分?！咀⒁馐马棥?1 1、忌頻繁開關(guān)機(jī) 2 2、忌亮點過亮、長時間轟擊同一點( (避免熒光粉老化) ) 3 3、操作按鍵、旋鈕輕柔 4 4、測量CH2CH2信號參量時，CH1CH1需關(guān)閉。兩通道均開啟時，只顯示V1,T1,1/T1V1,T1,1/T1第35頁/共40頁第三十五頁，編輯于星期五：二點 六分。【問題討論】1.1.輸入了信號，有狀態(tài)顯示，但無波形顯示，可能是什么原因 ? ?2. 2. 怎樣使波形穩(wěn)定? ?3. 3. 怎樣選擇觸發(fā)源? ?4. 4. 為什么測出的電壓峰峰值約是信號源顯示值的1010倍? ?亮度過低；按了GNDGND，信號接地；垂直位置

25、過高或過低，波形在屏幕外；Volts/DIVVolts/DIV右旋過多( (偏轉(zhuǎn)因數(shù)過小) )，波形顯示幅度過大；觸發(fā)方式為NMLNML但電平設(shè)置不當(dāng)掃描方式ATO,ATO,觸發(fā)源正確( (觀察CH1CH1信號時，觸發(fā)源可選CH1CH1或VERTVERT容易使用波形穩(wěn)定) )，觸發(fā)電平合適（電平灑亮），描頻率(TIME/DIV)(TIME/DIV)調(diào)節(jié)合適觀察CH1CH1信號時，觸發(fā)源選CH1CH1或VERTVERT容易使波形穩(wěn)定; ;觀察CH2CH2信號時，CH2CH2或VERTVERT容易使用波形穩(wěn)定; ;從穩(wěn)定波形來說，選VERTVERT是較保險的，因VERTVERT是輪流從CH1CH1，CH2CH2取信號作觸發(fā)源，只要CH1CH1或CH2CH2有信號輸入，就易使波形穩(wěn)定。觀察與市電有關(guān)電壓，選LINELINE容易得到很穩(wěn)定波形原因是長按了GND/P10GND/P10