示波器的使用

1、示波器的使用一、操作方法1)、電源檢查CA8020雙蹤示波器電源電壓為220V±10%。接通電源前，檢查當?shù)仉娫措妷?，如果不相符合，則嚴格禁止使用！2)、面板一般功能檢查A將有關控制件按下表置位控制件名稱作用位置控制件名稱作用位置亮度居中觸發(fā)方式峰值自動聚焦居中掃描速率0.5mS/div位移居中極性正垂直方式CH1觸發(fā)源INT靈敏度選擇10mV/div內觸發(fā)源CH1微調校正位置輸入耦合ACB接通電源，電源指示燈亮，稍預熱后，屏幕上出現(xiàn)掃描光跡，分別調節(jié)亮度、聚焦、輔助聚焦、跡線旋轉、垂直、水平移位等控制件，使光跡清晰并與水平刻度平行。C用101探極將校正信號輸入至CH1輸入插座。D調

2、節(jié)示波器有關控制件，使熒光屏上顯示穩(wěn)定且易觀察方波波形。E將探極換至CH2輸入插座，垂直方式置于“CH2”，內觸發(fā)源置于“CH2”，重復D操作。3)、垂直系統(tǒng)的操作A垂直方式的選擇當只需觀察一路信號時，將“垂直方式”開關置“CH1”或“CH2”，此時被選中的通道有效，被測信號可從通道端口輸入。當需要同時觀察兩路信號時，將“垂直方式”開關置“交替”，該方式使兩個通道的信號被交替顯示，交替顯示的頻率受掃描周期控制。當掃速低于一定頻率時，交替方式顯示會出現(xiàn)閃爍，此時應將開關置于“斷續(xù)”位置。當需要觀察兩路信號代數(shù)和時，將“垂直方式”開關置于“代數(shù)和”位置，在選擇這種方式時，兩個通道的衰減設置必須一致

3、，CH2移位處于常態(tài)時為CH1CH2，CH2移位拉出時為CH1CH2。B輸入耦合方式的選擇直流（DC）耦合：適用于觀察包含直流成份的被測信號，如信號的邏輯電平和靜態(tài)信號的直流電平，當被測信號的頻率很低時，也必須采用這種方式。交流（AC）耦合：信號中的直流分量被隔斷，用于觀察信號的交流份量，如觀察較高直流電平上的小信號。接地（GND）：通道輸入端接地（輸入信號斷開），用于確定輸入為零時光跡所處位置。C靈敏度選擇(V/div)的設定按被測信號幅值的大小選擇合適檔級?！办`敏度選擇”開關外旋鈕為粗調，中心旋鈕為細調（微調），微調旋鈕按順時針方向旋足至校正位置時，可根據粗調旋鈕的示值(V/div)和波形

4、在垂直軸方向上的格數(shù)讀出被測信號幅值。4)、觸發(fā)源的選擇A觸發(fā)源選擇當觸發(fā)源開關置于“電源”觸發(fā)，機內50Hz信號輸入到觸發(fā)電路。當觸發(fā)源開關置于“常態(tài)”觸發(fā)，有兩種選擇，一種是“外觸發(fā)”，由面板上外觸發(fā)輸入插座輸入觸發(fā)信號；另一種是“內觸發(fā)”，由內觸發(fā)源選擇開關控制。B內觸發(fā)源選擇“CH1”觸發(fā)：觸發(fā)源取自通道1?！癈H2”觸發(fā)：觸發(fā)源取自通道2?！敖惶嬗|發(fā)”：觸發(fā)源受垂直方式開關控制，當垂直方式開關置于“CH1”，觸發(fā)源自動切換到通道1；當垂直方式開關置于“CH2”，觸發(fā)源自動切換到通道2；當垂直方式開關置于“交替”，觸發(fā)源與通道1、通道2同步切換，在這種狀態(tài)使用時，兩個不相關的信號其頻率

5、不應相差很大，同時垂直輸入耦合應置于“AC”，觸發(fā)方式應置于“自動”或“常態(tài)”。當垂直方式開關置于“斷續(xù)”和“代數(shù)和”時，內觸發(fā)源選擇應置于“CH1”或”CH2”。5)、水平系統(tǒng)的操作A掃描速度選擇(t/div)的設定按被測信號頻率高低選擇合適檔級，“掃描速率”開關外旋鈕為粗調，中心旋鈕為細調（微調），微調旋鈕按順時針方向旋足至校正位置時，可根據粗調旋鈕的示值(t/div)和波形在水平軸方向上的格數(shù)讀出被測信號的時間參數(shù)。當需要觀察波形某一個細節(jié)時，可進行水平擴展×10，此時原波形在水平軸方向上被擴展10倍。B觸發(fā)方式的選擇“常態(tài)”：無信號輸入時，屏幕上無光跡顯示；有信號輸入時，觸發(fā)

6、電平調節(jié)在合適位置上，電路被觸發(fā)掃描。當被測信號頻率低于20Hz時，必須選擇這種方式?！白詣印保簾o信號輸入時，屏幕上有光跡顯示；一旦有信號輸入時，電平調節(jié)在合適位置上，電路自動轉換到觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的波形，當被測信號頻率高于20Hz時，最常用這一種方式?！半娨晥觥保簩﹄娨曅盘栔械膱鲂盘栠M行同步，如果是正極性，則可以由CH2輸入，借助于CH2移位拉出，把正極性轉變?yōu)樨摌O性后測量?！胺逯底詣印保哼@種方式同自動方式，但無須調節(jié)電平即能同步，它一般適用于正弦波、對稱方波或占空比相差不大的脈沖波。對于頻率較高的測試信號，有時也要借助于電平調節(jié)，它的觸發(fā)同步靈敏度要比“常態(tài)”或“自動”稍低一些。C“

7、極性”的選擇用于選擇被測試信號的上升沿或下降沿去觸發(fā)掃描。D“電平”的位置用于調節(jié)被測信號在某一合適的電平上啟動掃描，當產生觸發(fā)掃描后，觸發(fā)指示燈亮。二、測量電參數(shù)：1)  電壓的測量1.1）測量正弦波電壓示波器的電壓測量實際上是對所顯示波形的幅度進行測量，測量時應使被測波形穩(wěn)定地顯示在熒光屏中央，幅度一般不宜超過6div，以避免非線性失真造成的測量誤差。在示波器上調節(jié)出大小適中、穩(wěn)定的正弦波形，選擇其中一個完整的波形，先測算出正弦波電壓峰峰值Up-p，即 Up-p（垂直距離DIV）×（檔位V/DIV）×（探頭衰減率）然后求出正弦波電壓有效值U為1.2）

8、測量正弦波周期和頻率在示波器上調節(jié)出大小適中、穩(wěn)定的正弦波形，選擇其中一個完整的波形，先測算出正弦波的周期T，即T（水平距離DIV）×（檔位t/DIV）然后求出正弦波的頻率。調節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器有關旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均為1V（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器“掃速”開關及“Y軸靈敏度”開關等位置，測量信號源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表2。表2信號電壓頻率示波器測量值信號電壓毫伏表讀數(shù)（V）示波器測量值周期（ms）頻率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz1.3) 直流電平的測量A設置面

9、板控制件，使屏幕顯示掃描基線。B設置被選用通道的輸入耦合方式為“GND”。C調節(jié)垂直移位，將掃描基線調至合適位置，作為零電平基準線。D將“靈敏度微調”旋鈕置校準位置，輸入耦合方式置“DC”，被測電平由相應Y輸入端輸入，這時掃描基線將偏移，讀出掃描基線在垂直方向偏移的格數(shù)(div)，則被測電平V 垂直方向偏移格數(shù)（div）×垂直偏轉因數(shù)（V/div）×偏轉方向（或一）式中，基線向上偏移取正號，基線向下偏移取負號。2)、時間測量時間測量是指對脈沖波形的寬度、周期、邊沿時間及兩個信號波形間的時間間隔（相位差）等參數(shù)的測量。一般要求被測部分在熒光屏X軸方向應占(46)div。2.1

10、) 時間間隔的測量對于一個波形中兩點間的時間間隔的測量，測量時先將“掃描微調”旋鈕置校準位置，調整示波器有關控制件，使熒光屏上波形在X軸方向大小適中，讀出波形中需測量兩點間水平方向格數(shù)，則時間間隔： 時間間隔 = 兩點之間水平方向格數(shù)（div）×掃描時間因數(shù)（t/div）2.2）脈沖邊沿時間的測量上升（或下降）時間的測量方法和時間間隔的測量方法一樣，只不過是測量被測波形滿幅度的10%和90%兩點之間的水平方向距離，如附圖1所示。用示波器觀察脈沖波形的上升邊沿、下降邊沿時，必須合理選擇示波器的觸發(fā)極性（用觸發(fā)極性開關控制）。顯示波形的上升邊沿用“”極性觸發(fā)，顯示波形下降邊沿用

11、“”極性觸發(fā)。如波形的上升沿或下降沿較快則可將水平擴展×10，使波形在水平方向上擴展10倍，則上升（或下降）時間：  2.3）相位差的測量A參考信號和一個待比較信號分別接入“CH1”和“CH2”輸入插座。B根據信號頻率，將垂直方式置于“交替”或“斷續(xù)”C設置內觸發(fā)源至參考信號那個通道。D將CH1和CH2輸入耦合方式置“GND”，調節(jié)CH1、CH2移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。E將CH1、CH2耦合方式開關置“AC”，調整有關控制件，使熒光屏顯示大小適中、便于觀察兩路信號，如附圖2所示。讀出兩波形水平方向差距格數(shù)D及信號周期所占格數(shù)T，則相位差： = D(

12、div) ×2/DTDTD   附圖1上升時間的測量附圖2相位差的測量 調節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器有關旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，4利用李薩如圖形測量頻率設將未知頻率fy的電壓Uy和已知頻率fx的電壓Ux（均為正弦電壓），分別送到示波器的Y軸和X軸，則由于兩個電壓的頻率、振幅和相位的不同，在熒光屏上將顯示各種不同波形，一般得不到穩(wěn)定的圖形，但當兩電壓的頻率成簡單整數(shù)比時，將出現(xiàn)穩(wěn)定的封閉曲線，稱為李薩如圖形。根據這個圖形可以確定兩電壓的頻率比，從而確定待測頻率的大小。圖3列出各種不同的頻率比在不同相位差時的李薩

13、如圖形，不難得出：所以未知頻率但應指出水平、垂直直線不應通過圖形的交叉點。測量方法如下：（1）將一臺信號發(fā)生器的輸出端接到示波器Y軸輸入端上，并調節(jié)信號發(fā)生器輸出電壓的頻率為50Hz，作為待測信號頻率。把另一信號發(fā)生器的輸出端接到示波器X軸輸入端上作為標準信號頻率。（2）分別調節(jié)與X軸相連的信號發(fā)生器輸出正弦波的頻率fx約為25Hz、50Hz、100Hz、150Hz、200Hz等。觀察各種李薩如圖形，微調fx使其圖形穩(wěn)定時，記錄fx的確切值，再分別讀出水平線和垂直線與圖形的交點數(shù)。由此求出各頻率比及被測頻率fy，記錄于下表中。（3）觀察時圖形大小不適中，可調節(jié)“VDIV”和與X軸相連的信號發(fā)生

14、器輸出電壓。標準信號頻率fx（Hz）2550100150200李薩如圖形（穩(wěn)定時）待測電壓頻率fy的平均值（Hz）三極管的特性測試三極管實質上是兩個PN結，為便于理解，將NPN管等效為圖31中（a）圖，PNP管等效為圖31中(b)圖。圖31 三極管等效電路1、 三極管基極與類型的判斷從（a）、（b）兩圖中可以看到，集電極c與發(fā)射極e之間是兩個背對背的PN結（反向串聯(lián)），因此，在三極管完好的情況下，用萬用表測量其間電阻時（選擇×1K檔位），不管紅黑表筆怎么接，其間電阻都很大，而基極b與發(fā)射極e之間、基極b與集電極c之間都為一個PN結，在三極管完好的情況下，用萬用表測量其間電阻時（選擇&

15、#215;1K檔位），必有一次大（反向電阻），一次?。ㄕ螂娮瑁８鶕@種情況，我們可以總結出測量方法。在三極管三個極中，任選兩極測量其間電阻，會有三種組合，在三極管完好的情況下，即是：兩極間電阻很大，對調紅黑表筆，電阻仍然很大。兩極間電阻很大（很?。?，對調紅黑表筆，電阻很?。ê艽螅?。兩極間電阻很大（很?。?，對調紅黑表筆，電阻很?。ê艽螅?。根據上面的分析可知，在第一種組合中選用的兩極必是c、e，另外一極必是基極b，然后把黑表筆放在基極上，如果萬用表測量得電阻很大，則說明基極是PN結的N端，三極管為PNP型，如果測得電阻很小，則說明基極是PN結的P端，三極管為NPN型。如果結果不是上面三種組合，

16、則說明三極管已損壞。2、集電極的判斷對于NPN型管，當基極判斷出來之后，只剩下兩只管腳了，在其中任選一只，假定為集電極。在假定的c與b之間串聯(lián)一100K的電阻（為方便起見，也可以用人體電阻代替，即用兩手指分別捏住基極與假定的集電極），萬用表置于×1K檔，將黑表筆放在假定的c上，紅表筆放在假定的e上，如果萬用表的指針偏轉較大（即電阻較?。?，則說明假設正確，黑表筆所接的就是集電極，否則，假定錯誤。對于PNP型三極管，測量時則將萬用表的紅表筆放在假定的c上，黑表筆放在假定的e上，其他方法與結果判斷都于NPN型管一樣。兩種管子測量方法如圖32、33。NPN型 PNP型圖32 三極管集電極的判

17、斷圖33 PNP型三極管集電極簡易判斷集電極判斷出來之后，剩下的就是發(fā)射極了。3、電流與熱穩(wěn)定的測量三極管的極間反向電流有ICBO和ICEO。它們都是衡量三極管質量性能的重要指標。ICBO為發(fā)射極開路，c、b間加上一反向電壓時，流過集電極的反向電流。其值很小，小功率鍺管為A級，硅管為nA級，不便測量。ICEO（穿透電流）為基極開路，c、e間加上一反向電壓時，流過集電極的電流。它為ICBO的1+倍。相對較大，容易測量。因此，常用來衡量三極管的性能。ICEO隨溫度升高而增大，因此，它的大小反映了三極管的熱穩(wěn)定性，其值越小，三極管越穩(wěn)定。ICEO與熱穩(wěn)定性也可以用萬用表來定性測量。測量時，將萬用表置

18、于×1K檔，對于NPN型三極管，基極懸空，將黑表筆與集電極相連，紅表筆與發(fā)射極相連，測得c、e間電阻越大，ICEO就越小，管子的性能就越好。在測量ICEO同時，用手捏住三極管的管帽，受人體溫度的影響，ICEO很發(fā)生變化，如果萬用表指針變化不大，則該管的穩(wěn)定性好，若指針迅速右偏，則該管的熱穩(wěn)定性較差。對于PNP型管，測量時只需將萬用表的表筆放置與NPN型三極管的表筆放置相反即可。如果所使用的萬用表上設有測量晶體三極管的插孔，只要把萬用表置于hFE檔并進行校正后，就能很方便的測出三極管的電流放大倍數(shù)，并能判斷出管子的管腳與類型。可控硅的測量1.可控硅的特性。 可控硅分單向可控硅、雙向可控

19、硅。單向可控硅有陽極A、陰極K、控制極G三個引出腳。雙向可控硅有第一陽極A1（T1），第二陽極A2（T2）、控制極G三個引出腳。 只有當單向可控硅陽極A與陰極K之間加有正向電壓，同時控制極G與陰極間加上所需的正向觸發(fā)電壓時，方可被觸發(fā)導通。此時A、K間呈低阻導通狀態(tài)，陽極A與陰極K間壓降約1V。單向可控硅導通后，控制器G即使失去觸發(fā)電壓，只要陽極A和陰極K之間仍保持正向電壓，單向可控硅繼續(xù)處于低阻導通狀態(tài)。只有把陽極A電壓拆除或陽極A、陰極K間電壓極性發(fā)生改變（交流過零）時，單向可控硅才由低阻導通狀態(tài)轉換為高阻截止狀態(tài)。單向可控硅一旦截止，即使陽極A和陰極K間又重新加上正向電壓，仍需在控制極G

20、和陰極K間有重新加上正向觸發(fā)電壓方可導通。單向可控硅的導通與截止狀態(tài)相當于開關的閉合與斷開狀態(tài)，用它可制成無觸點開關。 雙向可控硅第一陽極A1與第二陽極A2間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極G和第一陽極A1間加有正負極性不同的觸發(fā)電壓，就可觸發(fā)導通呈低阻狀態(tài)。此時A1、A2間壓降也約為1V。雙向可控硅一旦導通，即使失去觸發(fā)電壓，也能繼續(xù)保持導通狀態(tài)。只有當?shù)谝魂枠OA1、第二陽極A2電流減小，小于維持電流或A1、A2間當電壓極性改變且沒有觸發(fā)電壓時，雙向可控硅才截斷，此時只有重新加觸發(fā)電壓方可導通。 2. 單向可控硅的檢測。 萬用表選電阻R*1擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反

21、向電阻直至找出讀數(shù)為數(shù)十歐姆的一對引腳，此時黑表筆的引腳為控制極G，紅表筆的引腳為陰極K，另一空腳為陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A，紅表筆仍接陰極K。此時萬用表指針應不動。用短線瞬間短接陽極A和控制極G，此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉，阻值讀數(shù)為10歐姆左右。如陽極A接黑表筆，陰極K接紅表筆時，萬用表指針發(fā)生偏轉，說明該單向可控硅已擊穿損壞。 3. 雙向可控硅的檢測。 用萬用表電阻R*1擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻，結果其中兩組讀數(shù)為無窮大。若一組為數(shù)十歐姆時，該組紅、黑表所接的兩引腳為第一陽極A1和控制極G，另一空腳即為第二陽極A2。確定A1、G極后，再仔細測量A1

22、、G極間正、反向電阻，讀數(shù)相對較小的那次測量的黑表筆所接的引腳為第一陽極A1，紅表筆所接引腳為控制極G。將黑表筆接已確定的第二陽極A2，紅表筆接第一陽極A1，此時萬用表指針不應發(fā)生偏轉，阻值為無窮大。再用短接線將A2、G極瞬間短接，給G極加上正向觸發(fā)電壓，A2、A1間阻值約10歐姆左右。隨后斷開A2、G間短接線，萬用表讀數(shù)應保持10歐姆左右?；Q紅、黑表筆接線，紅表筆接第二陽極A2，黑表筆接第一陽極A1。同樣萬用表指針應不發(fā)生偏轉，阻值為無窮大。用短接線將A2、G極間再次瞬間短接，給G極加上負的觸發(fā)電壓，A1、A2間的阻值也是10歐姆左右。隨后斷開A2、G極間短接線，萬用表讀數(shù)應不變，保持在1

23、0歐姆左右。符合以上規(guī)律，說明被測雙向可控硅未損壞且三個引腳極性判斷正確。 檢測較大功率可控硅時，需要在萬用表黑筆中串接一節(jié)1.5V干電池，以提高觸發(fā)電壓。 晶閘管(可控硅)的管腳判別 晶閘管管腳的判別可用下述方法： 先用萬用表R*1K擋測量三腳之間的阻值，阻值小的兩腳分別為控制極和陰極，所剩的一腳為陽極。再將萬用表置于R*10K擋，用手指捏住陽極和另一腳，且不讓兩腳接觸，黑表筆接陽極，紅表筆接剩下的一腳，如表針向右擺動，說明紅表筆所接為陰極，不擺動則為控制極。數(shù)字萬用表二極管檔測量單雙向晶閘管的性能鑒別(1)判別觸發(fā)特性數(shù)字萬用表二極管擋所能提供的測試電壓僅有1mA左右，故只能用在考察小功率

24、單向晶閘管的觸發(fā)能力。操作方法如下：用紅表棒固定接觸A不變，黑表棒接觸K，此時應顯示溢出(關斷狀態(tài))。接著將紅表棒在保持與A接通的前提下去碰觸G，此時顯示值一般在08V以下(轉為導通狀態(tài))。隨即將紅表棒脫離控制極，導通狀態(tài)將繼續(xù)維持。如果反復多次測試都是如此，說明管子觸發(fā)靈敏可靠。這種方法只適用在維持電壓較小的管子。 (2)判別電極用紅表棒固定接觸任一電極不變，黑表棒分別接觸其余兩個電極，如果接觸一個極時一次顯示0208V，接觸另一個電極時顯示溢出，則紅表棒所接的為G，顯示溢出時黑表棒所接的為A，另一極為K。若測得不是上述結果，需將紅表棒改換電極重復以上步驟，直至得到正確結果。 雙向晶閘管(T

25、RIAC)舊稱雙向可控硅，是一種用途極為廣泛的三端雙向交流開關器件，其符號見圖2所示。G稱作控制極，T1和T2稱作主電極。它的內部結構相當于兩只反向并聯(lián)的單向晶閘管，而控制極是公用的，主電極T1是測量控制極G和主電極T2上電壓、電流的基本參考點。雙向晶閘管共有四種觸發(fā)方式(見附表1)，其中靈敏度最好的是I+和-觸發(fā)方式，I-性能一般，最差的是+。在實際應用時，規(guī)定采用I+、I-、-三種方式，且以I+和-兩種方式用得最廣，本文也采用這兩種方式進行判別，并以最常見的小功率雙向晶閘管為例。     (1)判別電極首先確定T2：兩支表棒隨意接觸管子的任意兩個電極，并輪流改換接法，直至找到顯示值為011V(該電壓在此記為T1與G之間的壓降Ugt1)時，空置的電極即為T2。     其次確定T1與G2用紅表棒接觸T2，黑表棒接觸其余兩極中的任一個(暫且假定為T1)，萬用表應顯示溢出。接著將紅表棒滑向另一電極(暫且假定為G)，使得紅表棒短接這兩個電極，如果顯示值比Ugt1略低，說明管子已被觸發(fā)導通(I+觸發(fā)方式)，證明以上假定成立，