示波器的使用

实训三 示波器的使用 主讲 陈世云郫县友爱职业技术学校 教学目标 知识与技能目标 掌握示波器与被测设备的连接 用示波器测量信号幅度 频率 周期 掌握信号波形图的分析方法 态度目标 使学生明确理论知识来源于实践 在实际中发挥指导作用的辩论法教育思想 能力目标 学会示波器的正确使用 学会信号波形的绘制 教学重点 1 用示波器测量信号的频率 周期 幅度 2 信号波形的绘制 教学难点 频率 幅度的测量读数 示波器的使用方法 现以CA8020 20MHz双踪示波器为例 介绍示波器一般使用方法 一 CA8020 20MHz型示波器旋钮和开关的功能1 电源开关 按键弹出即为 关 按下为 开 2 电源指示灯 电源按通时 指示灯亮 3 辉度旋钮 顺时针方向旋转 亮度增强 4 聚焦 用来调节光迹及波形的清晰度 5 光迹旋转 用于调节光迹与水平刻度线平行 B垂直系统 1 Y1 Y2 通道输入端 用于输入信号 2 DCAC 耦合选择开关 交流 AC 垂直输入端由电容器来耦合接地 放大器的输入端接地直流 DC 垂直放大器输入端与信号直接耦合 3 衰减开关 V div 用于选择垂直偏转灵敏度的调节 如果使用的是10 1探头 计算时将幅度 10 4 垂直微调旋钮 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 5 垂直移位 调节光迹在屏幕中的垂直位置 6 水平移位 调节光迹在屏幕中的水平位置 6 通道1选择 Y1 屏幕上仅显示Y1的信号 7 通道2选择 Y2 屏幕上仅显示Y2的信号 8 交替 按下此按钮 此方式可用于同时观察两路不相关的信号 9 断续 显示Y1和Y2输入的两个信号 10 扫描时间因数选择开关 T div 共20档 在0 1 s div 0 2s div范围选择扫描速率 11 Y1 Y2控制键 选择Y1 Y2工作方式时 垂直偏转信号接入Y1输入端 水平偏转信号接入Y2输入端 12 扫描微调控制键 此旋钮以顺时针旋转到底时处于校准位置 扫描由T div开关指示 该旋钮逆时针方向旋转到底 扫描减慢2 5倍以上 正常工作时 该旋钮位于 校准 位置 14 水平移位 用于调节轨迹在水平方向移动 顺时针方向旋转 光迹右移 逆时针方向旋转 光迹左移 15 扩展控制键 拉出 10 扫描因数 10扩展 扫描时间是T div开关指示数值的1 1或1 10 例如 用 10扩展时 100 s Div为10 s Div 16 触发源 选择触发信号源 内触发 Y1或Y2上的输入信号是触发信号 电源触发 电源频率成为触发信号 外触发 触发输入上的触发信号是外部信号 用于特殊信号的触发 17 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关的信号 18 触发电平旋钮 用于调节被测信号在某一电平触发同步 19 触发极性按钮 触发极性选择 用于选择信号的上升沿和下降沿触发 21 触发方式选择 自动 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 有触发信号才能扫描 否则屏幕上无扫描线显示 当输入信号频率低于20HZ时 用常态触发方式 峰 峰值 电视 选择峰值触发或电视信号触发 22 校准信号 电压幅度为0 5Vp p频率为1KHZ的方波信号 二 CA8020 20MHz型双踪方波器的基本操作方法1 电源和扫描 1 断开 电源 开关 把电源开关弹出即为 关 位置 将电源线接入 2 设定各个控制键在下列相应位置 亮度 顺时针方向旋转到底 聚焦 中间 垂直移位 中间 垂直方式 Y1 触发方式 自动 触发源 内 触发电平 中间 时间 格 T div 0 5 s div 水平位置 中间 3 接通 电源 开关 大约15S后 出现扫描光迹 2 聚焦 1 调节 垂直位移 旋钮 使光迹移至荧光屏观测区域的中央 2 调节 辉度旋钮 将光迹的亮度调至所需要的程度 3 调节 聚焦旋钮 使光迹清晰 3 加入触发信号 1 将下列控制开关或旋钮置于相应的位置 通道Y1AC DC Y1 DC V div Y1 50mv 微调 Y1 校准 耦合方式 AC 方式 Y1 2 用探头将 校正信号源 送到Y1输入端 3 将探头的 衰减比 旋转置于 1 档位置 调节 电平 旋钮使仪器触发 课堂作业 三 示波器的测量操作方法1 信号幅度测量将 V DIV 微调置于 CAL 位置 测量值可由下列公式计算后得到 探头 1位置 进行测量时 其幅度值为 u V DIV设定值 信号垂直格数 DIV 探头 10位置 进行测量时 其幅度值为 u V DIV设定值 信号垂直格数 DIV 10下面介绍测量过程 将 扫描方式 按钮置 自动 位置 选择 扫描速度 T div 使扫描光迹不发生闪烁的现象 将 AC DC 开关置 AC 位置 且将被测信号加到输入端Y1 例如 将探头衰减比置于 1位置 垂直偏转因数 V div 置于 0 1v div 微调旋钮置于 CAL 位置 所测得的扫描光迹偏高5div 根据公式 被测电压为 0 1 V div 5 div 1 0 5V 3 交流电压测量 调节 V DIV 切换开关到合适的位置 以获得一个易于读取的信号幅度 从上图所示的图形中读出该幅度并用公式计算之 将 AC DC 开关置于DC位置时就可测出所包含直流分量的值 如果仅需测量交流分量 则将该开关置于 AC 位置 按这种方法测得的值为峰 峰值电压 Vp p 例如 将探头衰减比置于 1的位置 垂直偏转因数 V div 置 5v div 位置 微调 旋钮置于 校正 CAL 位置 所测得波形峰一峰值为6格 见图3 3所示 则Upp 5 V div 6 div 30V 2 时间测量信号波形两点间的时间间隔可按下列公式进行计算 时间 s T div 设定值 对应于被测时间的长度 div T T div设定值 信号水平格数 div 0 1 ms div 3 2 div 0 32ms 脉冲宽度测量方法如下 调节脉冲波形的垂直位置 使脉冲波形的顶部和底部距刻度水平线的距离相等 调节 T div 开关到合适位置 使扫描信号光迹易于观测 读取上升沿和下降沿中点之间的距离 然后用公式计算脉冲宽度 例如图3 4中 T div 设定在10 s div位置 则有脉冲宽度ta 10 s div 2 5 div 25 s 脉冲上升 或下降 时间的测量方法如下 调节脉冲波形的垂直位置和水平位置 方法和脉冲宽度测量方法相同 在图3 5中 读取上升沿10 到90 Um所经历的时间tr 则有tr 50 s div 1 1 div 55 s 3 频率测量由时间公式求出输入的周期T 单位为S 然后用下式求出信号的频率 f 1 T 1 0 32ms 3 125 KHZ 四 波形的绘制 信号波形的绘制 1 正弦波的绘制 描点 信号波形的绘制 2 正弦波的绘制 连线 信号波形的绘制 3 方波的绘制 描点 信号波形的绘