【正文】 三、YB43020B模擬示波器的使用本節(jié)介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號(hào)很多，功能也不同。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節(jié)以YB43020B 31模擬示波器，介紹示波器在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的常用功能。 YB43020B模擬示波器的面板圖操作方法 1)、電源檢查YB43020B雙蹤示波器電源電壓為220V177。10%。接通電源前，檢查當(dāng)?shù)仉娫措妷?，如果不相符合，則嚴(yán)格禁止使用！ 2)、面板一般功能檢查A．將有關(guān)控制件按下表置位初部設(shè)置：B．接通電源，電源指示燈亮，稍預(yù)熱后，屏幕上出現(xiàn)掃描光跡，分別調(diào)節(jié)亮度、聚焦、輔助聚焦、跡線旋轉(zhuǎn)、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10∶1探極將校正信號(hào)輸入至CH1輸入插座。D．調(diào)節(jié)示波器有關(guān)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(nèi)觸發(fā)源置于“CH2”，重復(fù)D操作。3)、垂直系統(tǒng)的操作A．垂直方式的選擇當(dāng)只需觀察一路信號(hào)時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置“CH1”或“CH2”，此時(shí)被選中的通道有效，被測(cè)信號(hào)可從通道端口輸入。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩路信號(hào)時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置“交替”，該方式使兩個(gè)通道的信號(hào)被交替顯示，交替顯示的頻率受掃描周期控制。當(dāng)掃速低于 32一定頻率時(shí)，交替方式顯示會(huì)出現(xiàn)閃爍，此時(shí)應(yīng)將開關(guān)置于“斷續(xù)”位置。當(dāng)需要觀察兩路信號(hào)代數(shù)和時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置于“代數(shù)和”位置，在選擇這種方式時(shí)，兩個(gè)通道的衰減設(shè)置必須一致，CH2移位處于常態(tài)時(shí)為CH1＋CH2，CH2移位拉出時(shí)為CH1－CH2。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(cè)信號(hào)，如信號(hào)的邏輯電平和靜態(tài)信號(hào)的直流電平，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率很低時(shí)，也必須采用這種方式。交流（AC）耦合：信號(hào)中的直流分量被隔斷，用于觀察信號(hào)的交流份量，如觀察較高直流電平上的小信號(hào)。接地（GND）：通道輸入端接地（輸入信號(hào)斷開），用于確定輸入為零時(shí)光跡所處位置。C．靈敏度選擇(V/div)的設(shè)定按被測(cè)信號(hào)幅值的大小選擇合適檔級(jí)?！办`敏度選擇”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細(xì)調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時(shí)針?lè)较蛐阒列Ｕ恢脮r(shí)，可根據(jù)粗調(diào)旋鈕的示值(V/div)和波形在垂直軸方向上的格數(shù)讀出被測(cè)信號(hào)幅值。4)、觸發(fā)源的選擇A．觸發(fā)源選擇當(dāng)觸發(fā)源開關(guān)置于“電源”觸發(fā)，機(jī)內(nèi)50Hz信號(hào)輸入到觸發(fā)電路。當(dāng)觸發(fā)源開關(guān)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(hào)；另一種是“內(nèi)觸發(fā)”，由內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)控制。B．內(nèi)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(guān)控制，當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“CH1”，觸發(fā)源自動(dòng)切換到通道1；當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“CH2”，觸發(fā)源自動(dòng)切換到通道2；當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“交替”，觸發(fā)源與通道通道2同步切換，在這種狀態(tài)使用時(shí)，兩個(gè)不相關(guān)的信號(hào)其頻率不應(yīng)相差很大，同時(shí)垂直輸入耦合應(yīng)置于“AC”，觸發(fā)方式應(yīng)置于“自動(dòng)”或“常態(tài)”。當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“斷續(xù)”和“代數(shù)和”時(shí)，內(nèi)觸發(fā)源選擇應(yīng)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(shè)定按被測(cè)信號(hào)頻率高低選擇合適檔級(jí)，“掃描速率”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細(xì)調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時(shí)針?lè)较蛐阒列Ｕ恢脮r(shí)，可根據(jù)粗調(diào)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(cè)信號(hào)的時(shí)間參數(shù)。當(dāng)需要觀察波形某一個(gè)細(xì)節(jié)時(shí)，可進(jìn)行水平擴(kuò)展10，此時(shí)原波形在水平軸方向上被擴(kuò)展10倍。B、觸發(fā)方式的選擇“常態(tài)”：無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上無(wú)光跡顯示；有信號(hào)輸入時(shí)，觸發(fā)電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路被觸發(fā)掃描。當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率低于20Hz時(shí)，必須選擇這種方式?！白詣?dòng)”：無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上有光跡顯示；一旦有信號(hào)輸入時(shí)，電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的波形，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率高于20Hz時(shí)，最常用這一種方式。C、“極性”的選擇用于選擇被測(cè)試信號(hào)的上升沿或下降沿去觸發(fā)掃描。33D、“電平”的位置用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一合適的電平上啟動(dòng)掃描，當(dāng)產(chǎn)生觸發(fā)掃描后，觸發(fā)指示燈亮。測(cè)量電參數(shù)1) 電壓的測(cè)量示波器的電壓測(cè)量實(shí)際上是對(duì)所顯示波形的幅度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)使被測(cè)波形穩(wěn)定地顯示在熒光屏中央，幅度一般不宜超過(guò)6div，以避免非線性失真造成的測(cè)量誤差。) 交流電壓的測(cè)量A．將信號(hào)輸入至CH1或CH2插座，將垂直方式置于被選用的通道。B．將Y軸“靈敏度微調(diào)”旋鈕置校準(zhǔn)位置，調(diào)整示波器有關(guān)控制件，使熒光屏上顯示穩(wěn)定、易觀察的波形，則交流電壓幅值Vpp = 垂直方向格數(shù)(div)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V/div)) 直流電平的測(cè)量A．設(shè)置面板控制件，使屏幕顯示掃描基線。B．設(shè)置被選用通道的輸入耦合方式為“GND”。C．調(diào)節(jié)垂直移位，將掃描基線調(diào)至合適位置，作為零電平基準(zhǔn)線。D．將“靈敏度微調(diào)”旋鈕置校準(zhǔn)位置，輸入耦合方式置“DC”，被測(cè)電平由相應(yīng)Y輸入端輸入，這時(shí)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(cè)電平 V ＝ 垂直方向偏移格數(shù)（div）垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)（V/div）偏轉(zhuǎn)方向（＋或一）式中，基線向上偏移取正號(hào)，基線向下偏移取負(fù)號(hào)。2)、時(shí)間測(cè)量時(shí)間測(cè)量是指對(duì)脈沖波形的寬度、周期、邊沿時(shí)間及兩個(gè)信號(hào)波形間的時(shí)間間隔（相位差）等參數(shù)的測(cè)量。一般要求被測(cè)部分在熒光屏X軸方向應(yīng)占(4～6)div。) 時(shí)間間隔的測(cè)量對(duì)于一個(gè)波形中兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔的測(cè)量，測(cè)量時(shí)先將“掃描微調(diào)”旋鈕置校準(zhǔn)位置，調(diào)整示波器有關(guān)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(cè)量?jī)牲c(diǎn)間水平方向格數(shù)，則時(shí)間間隔：時(shí)間間隔 = 兩點(diǎn)之間水平方向格數(shù)（div）掃描時(shí)間因數(shù)（t/div）） 脈沖邊沿時(shí)間的測(cè)量上升（或下降）時(shí)間的測(cè)量方法和時(shí)間間隔的測(cè)量方法一樣，只不過(guò)是測(cè)量被測(cè)波形滿幅度的10%和90%兩點(diǎn)之間的水平方向距離。用示波器觀察脈沖波形的上升邊沿、下降邊沿時(shí)，必須合理選擇示波器的觸發(fā)極性（用觸發(fā)極性開關(guān)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“－”極性觸發(fā)。如波形的上升沿或下降沿較快則可將水平擴(kuò)展10，使波形在水平方向上擴(kuò)展10倍，則上升（或下降）時(shí)間：水平方向格數(shù)（div）180。掃描時(shí)間因數(shù)（t/div)水平擴(kuò)展倍數(shù)） 相位差的測(cè)量A．參考信號(hào)和一個(gè)待比較信號(hào)分別饋入“CH1”和“CH2”輸入插座。34B．根據(jù)信號(hào)頻率，將垂直方式置于“交替”或“斷續(xù)”C．設(shè)置相位差的測(cè)量 35附錄二 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理與使用數(shù)字存儲(chǔ)示波器是20世紀(jì)７０年代初發(fā)展起來(lái)的一種新型示波器。這種類型的示波器可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)波形進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)并能利用機(jī)內(nèi)微處理器系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的信號(hào)做進(jìn)一步的處理，例如對(duì)被測(cè)波形的頻率、幅值、前后沿時(shí)間、平均值等參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量以及多種復(fù)雜的處理。數(shù)字存儲(chǔ)示波器的出現(xiàn)使傳統(tǒng)示波器的功能發(fā)生了重大變革。 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的組成原理數(shù)字存儲(chǔ)示波器采用數(shù)字電路，先經(jīng)過(guò)A/D 變換器，模擬輸入信號(hào)波形被變換成數(shù)字信息，存儲(chǔ)于數(shù)字存儲(chǔ)器中；需要顯示時(shí)，再?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀出，通過(guò)D/A 變換器，將數(shù)字信息變換成模擬波形顯示在示波管上。 。當(dāng)處于存儲(chǔ)工作模式時(shí)，其工作過(guò)程一般分為存儲(chǔ)和顯示兩個(gè)階段。在存儲(chǔ)工作階段，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)，在邏輯控制電路的控制下依次寫入到RAM中；在顯示工作階段，將數(shù)字信號(hào)從存儲(chǔ)器中讀出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)垂直放大器放大加到CRT的Y偏轉(zhuǎn)板。同時(shí)，CPU的讀地址計(jì)數(shù)脈沖加至D/A轉(zhuǎn)換器，得到一個(gè)階梯波掃描電壓，驅(qū)動(dòng)CRT的X偏轉(zhuǎn)板。 典型數(shù)字存儲(chǔ)示波器的組成原理圖 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要技術(shù)指標(biāo)1． 最大取樣速率 fmax定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的完整 A／D 轉(zhuǎn)換的最高次數(shù)。最大取樣速率主要由 A／D轉(zhuǎn)換器的最高轉(zhuǎn)換速率來(lái)決定。 最大取樣速率愈高，儀器 36捕捉信號(hào)的能力愈強(qiáng)。數(shù)字存儲(chǔ)示波器在某個(gè)測(cè)量時(shí)刻的實(shí)際取樣速率可根據(jù)示波器當(dāng)時(shí)設(shè)定的掃描時(shí)間因數(shù)（t/div）推算。其推算公式為 f= 式中 N——每格的取樣數(shù)； t/div——掃描時(shí)間因數(shù)，掃描一格所占用的時(shí)間。亦稱掃描速度，例如， 若某數(shù)字示波器的掃描時(shí)間因數(shù)設(shè)定為10μs/div， 每格取樣數(shù)為100點(diǎn)，則此時(shí)的取樣速率等于10MHz。很顯然，數(shù)字示波器最大取樣速率fmax與示波器最快掃描速度相對(duì)應(yīng)。若該數(shù)字示波器最快掃描速度為100μs/div，則其fmax為1GHz。2． 存儲(chǔ)帶寬存儲(chǔ)帶寬與取樣速率密切相關(guān)。根據(jù)取樣定理，如果取樣速率大于或等于信號(hào)最高頻率分量的2倍，便可重現(xiàn)原信號(hào)波形。實(shí)際上，在數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì)中，為保證顯示波形的分辨率，往往要求增加更多的取樣點(diǎn)， 一般一個(gè)周期取4～10點(diǎn)。3． 分辨率分辨率用于反映存儲(chǔ)信號(hào)波形細(xì)節(jié)的綜合特性。分辨率包括垂直分辨率和水平分辨率。垂直分辨率與 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率相對(duì)應(yīng)，常以屏幕每格的分級(jí)數(shù) (級(jí)/div) 表示。水平分辨率由存儲(chǔ)器的容量來(lái)決定，常以屏幕每格含多少個(gè)取樣點(diǎn)（點(diǎn)/div）表示。示波管屏幕坐標(biāo)的刻度