【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、型號很多，功能也不同。數(shù)字電路實驗中使用較多的是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)實驗中的常用功能。 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)只需觀察一路信號時，將“垂直方式”開關(guān)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(dāng)需要同時觀察兩路信號時，將“垂直方式”開關(guān)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(dāng)掃速低于 32一定頻率時，交替方式顯示會出現(xiàn)閃爍，此時應(yīng)將開關(guān)置于“斷續(xù)”位置。當(dāng)需要觀察兩路信號代數(shù)和時，將“垂直方式”開關(guān)置于“代數(shù)和”位置，在選擇這種方式時，兩個通道的衰減設(shè)置必須一致，CH2移位處于常態(tài)時為CH1＋CH2，CH2移位拉出時為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信號，如信號的邏輯電平和靜態(tài)信號的直流電平，當(dāng)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(shè)定按被測信號幅值的大小選擇合適檔級。“靈敏度選擇”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時針方向旋足至校正位置時，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)讀出被測信號幅值。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)，機內(nèi)50Hz信號輸入到觸發(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；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)源自動切換到通道1；當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“CH2”，觸發(fā)源自動切換到通道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，兩個不相關(guān)的信號其頻率不應(yīng)相差很大，同時垂直輸入耦合應(yīng)置于“AC”，觸發(fā)方式應(yīng)置于“自動”或“常態(tài)”。當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“斷續(xù)”和“代數(shù)和”時，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)定按被測信號頻率高低選擇合適檔級，“掃描速率”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時針方向旋足至校正位置時，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)讀出被測信號的時間參數(shù)。當(dāng)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)電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路被觸發(fā)掃描。當(dāng)被測信號頻率低于20Hz時，必須選擇這種方式。“自動”：無信號輸入時，屏幕上有光跡顯示；一旦有信號輸入時，電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路自動轉(zhuǎn)換到觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的波形，當(dāng)被測信號頻率高于20Hz時，最常用這一種方式。C、“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。33D、“電平”的位置用于調(diào)節(jié)被測信號在某一合適的電平上啟動掃描，當(dāng)產(chǎn)生觸發(fā)掃描后，觸發(fā)指示燈亮。測量電參數(shù)1) 電壓的測量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(yīng)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。) 交流電壓的測量A．將信號輸入至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”，被測電平由相應(yīng)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(zhuǎn)因數(shù)（V/div）偏轉(zhuǎn)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(yīng)占(4～6)div。) 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(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）） 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。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(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展10，使波形在水平方向上擴展10倍，則上升（或下降）時間：水平方向格數(shù)（div）180。掃描時間因數(shù)（t/div)水平擴展倍數(shù)） 相位差的測量A．參考信號和一個待比較信號分別饋入“CH1”和“CH2”輸入插座。34B．根據(jù)信號頻率，將垂直方式置于“交替”或“斷續(xù)”C．設(shè)置相位差的測量 35附錄二 數(shù)字存儲示波器的原理與使用數(shù)字存儲示波器是20世紀７０年代初發(fā)展起來的一種新型示波器。這種類型的示波器可以方便地實現(xiàn)對模擬信號波形進行長期存儲并能利用機內(nèi)微處理器系統(tǒng)對存儲的信號做進一步的處理，例如對被測波形的頻率、幅值、前后沿時間、平均值等參數(shù)的自動測量以及多種復(fù)雜的處理。數(shù)字存儲示波器的出現(xiàn)使傳統(tǒng)示波器的功能發(fā)生了重大變革。 數(shù)字存儲示波器的組成原理數(shù)字存儲示波器采用數(shù)字電路，先經(jīng)過A/D 變換器，模擬輸入信號波形被變換成數(shù)字信息，存儲于數(shù)字存儲器中；需要顯示時，再從存儲器中讀出，通過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)處于存儲工作模式時，其工作過程一般分為存儲和顯示兩個階段。在存儲工作階段，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號，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)字信號從存儲器中讀出轉(zhuǎn)換成模擬信號，經(jīng)垂直放大器放大加到CRT的Y偏轉(zhuǎn)板。同時，CPU的讀地址計數(shù)脈沖加至D/A轉(zhuǎn)換器，得到一個階梯波掃描電壓，驅(qū)動CRT的X偏轉(zhuǎn)板。 典型數(shù)字存儲示波器的組成原理圖 數(shù)字存儲示波器的主要技術(shù)指標(biāo)1． 最大取樣速率 fmax定義：單位時間內(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)換速率來決定。 最大取樣速率愈高，儀器 36捕捉信號的能力愈強。數(shù)字存儲示波器在某個測量時刻的實際取樣速率可根據(jù)示波器當(dāng)時設(shè)定的掃描時間因數(shù)（t/div）推算。其推算公式為 f= 式中 N——每格的取樣數(shù)； t/div——掃描時間因數(shù)，掃描一格所占用的時間。亦稱掃描速度，例如， 若某數(shù)字示波器的掃描時間因數(shù)設(shè)定為10μs/div， 每格取樣數(shù)為100點，則此時的取樣速率等于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． 存儲帶寬存儲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最高頻率分量的2倍，便可重現(xiàn)原信號波形。實際上，在數(shù)字存儲示波器的設(shè)計中，為保證顯示波形的分辨率，往往要求增加更多的取樣點， 一般一個周期取4～10點。3． 分辨率分辨率用于反映存儲信號波形細節(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)換器的分辨率相對應(yīng)，常以屏幕每格的分級數(shù) (級/div) 表示。水平分辨率由存儲器的容量來決定，常以屏幕每格含多少個取樣點（點/div）表示。示波管屏幕坐標(biāo)的刻度