學生示波器的使用

1、示波管掃描原理由電子槍發(fā)出的電子束穿過Y、X偏轉板打在熒光屏上. 當Y偏轉電極加上電壓時，電子束的偏轉角度和偏轉位移的大小隨輸入電壓而變化，在熒光屏上產生的亮斑可以沿豎直方向上下移動；當X偏轉電極加上電壓時，電子束沿水平方向偏移. 如果這個電壓是變化的，則電子束造成的亮斑就沿水平方向移動，我們稱之為“掃描”. 示波管原理如果我們讓Y偏轉電極加上需要顯示的信號電壓，同時在X偏轉電極上加上掃描電壓，電子束產生的亮斑在兩個電壓的共同作用下，既隨Y信號電壓上下移動，又在X信號的作用下向右勻速運動，就可以在熒光屏上“畫出”電壓信號的波形圖來. X 掃描電壓信號掃描電壓Y輸入電壓UX-UXmUxT2T3T

2、t圖4UX-UymUymT2TttX 掃描電壓信號掃描電壓Y輸入電壓當掃描電壓周期為輸入電壓周期的兩倍時將一次顯示兩個波形UX-UXmUXmT2T3T圖4UX-UymUymT2Ttt掃描周期與輸入電壓周期必須成比例掃描周期與信號周期相等時. 掃描周期等于信號周期的2倍時. 只有當掃描周期與輸入電壓周期成比例時才能通過同步顯示出穩(wěn)定的波形圖線掃描頻率設置不當產生的情況圖6（a）掃描電壓頻率遠小于輸入信號頻率的情況（這時可能同步也可能不同步），波形太密集。圖6（b）掃描頻率大于信號頻率時：信號一定不能同步，不能顯示出穩(wěn)定的波形圖象“掃描范圍”和“掃描微調”旋鈕鋸齒電壓由示波器里的掃描信號發(fā)生器產生

3、，其頻率可以通過“掃描范圍掃描范圍”旋鈕和“掃描微調掃描微調”旋鈕調節(jié). “掃描范圍”調節(jié)鈕每變化一擋，掃描頻率變化10倍，因此“掃描范圍”調節(jié)鈕相當于粗調，需要“掃描微調旋鈕”配合配合進行細調，才能精確調準所需的掃描頻率. “掃描范圍”和“掃描微調”旋鈕J2459學生用示波器的掃描頻率可調范圍是10Hz100kHz. 當掃描范圍旋鈕置于最右邊的“外X擋”時，機內掃描信號發(fā)生器停止工作，水平掃描信號由機外的其他儀器產生并可通過“X輸入端”直接送入“X通道（水平）放大器”，從而完成一些特殊的顯示. 示波器的電原理與使用在示波器里，為了推動X、Y偏轉板工作，只靠輸入信號直接推動往往是不夠的，所以需

4、要對輸入的Y信號和掃描電路產生的X掃描信號進行放大，因此在示波器中設置了兩個放大電路，我們稱之為Y通道放大電路和X通道放大電路. 示波器的電原理與使用Y通道放大電路的放大倍數很高，因此示波器才能顯示出微小的輸入電壓. 示波器能夠顯示出來的最小電壓越低，我們就說這個示波器的靈敏度越高. 我們可以用“mV/格”或“mV / div”來表示示波器的靈敏度. J2459學生示波器的最高靈敏度（衰減調節(jié)鈕放在“1”擋，Y增益調節(jié)旋鈕順時針旋足時）被校準為50mVpp/格.衰減旋鈕的作用因為示波器的靈敏度都設計得很高，這就帶來了一個問題：如果輸入信號本來就比較大，經示波器的放大電路的放大后的信號電壓就會過

5、大. 為了解決這個問題，常常在輸入電路中，加入了一個衰減器，使用它對輸入信號進行衰減，得到幅度合適的信號以后，再讓信號進入Y放大電路進行放大和顯示。這就是輸入“衰減衰減”控制電路，它實際上是個分壓器分壓器。衰減旋鈕的作用在J2459示波器中，衰減調節(jié)旋鈕共有四個擋，分別是“1”、“10”、“100”和“1000”. 當該旋鈕置于“1”位置時，表示進入放大電路的信號衰減為原來的1/1，也就是說不衰減；當衰減調節(jié)鈕置于“10”位置時，表示輸入信號將衰減為原來的1/10. 余可類推. 所以，當衰減調節(jié)鈕置于“1”的位置時，示波器的靈敏度最高. 當該鈕置于“1000”位置時，靈敏度最低. 衰減擋的數字

6、表示的是衰減的比率，而不是放大的倍數. “增益”調節(jié)旋鈕的作用經過衰減調節(jié)鈕調節(jié)后進入放大電路放大以后，再去驅動偏轉板的信號幅度隨著衰減調節(jié)鈕的位置不同做每擋10倍的變化. 可能會造成有些信號的顯示在某一擋顯示時過大，在另一擋顯示時，幅度又過小. 為了解決這個問題，在示波器的放大電路中，加入了放大倍數調節(jié)環(huán)節(jié)，這就是“Y增益增益”旋鈕和“X增益增益”旋鈕?！霸鲆妗闭{節(jié)旋鈕的作用使用增益調節(jié)鈕可以對示波器顯示的電壓波形幅度在一定范圍內進行調節(jié)，與輸入衰減調節(jié)配合，可以使波形在Y方向上有合適的幅度 “輸入衰減”和“增益”調節(jié)可以理解為就是對顯示波形的粗調和微調，兩者必須互相配合同時調節(jié)。“增益”是

7、一個專業(yè)名詞，可以把它理解為就是放大電路的放大量.“Y增益”旋鈕調節(jié)效果示意圖，可以使顯示的波形y方向幅度合適“X增益”調節(jié)效果示意圖. 可以使顯示的波形在X方向上得到合適的寬度“豎直位移豎直位移”和“水平位移水平位移”調節(jié)“豎直位移”和“水平位移”兩個旋鈕，它們在電路中的作用效果是改變Y（或X）偏轉板的兩板間（預加）的直流電壓，從而使掃描線發(fā)生平移. 要注意平移調節(jié)的過程中，圖象的大小是不變的. “X位移”調節(jié)效果示意圖“Y位移”調節(jié)效果示意圖“同步同步”開關的作用同步極性選擇開關用于控制掃描電路掃描的起點. 當掃描同步極性選擇開關位于“”位置時，顯示的波形從正半周開始掃描，當位于“”位置時

8、，顯示的波形從負半周開始掃描. “同步同步”開關的作用如圖為一個非正弦信號的顯示示意圖，左圖為“”同步時顯示的波形，右圖為“”同步時的情況. 需要注意的是，同步極性變化時，顯示的波形只是掃描起點的不同而并非圖形的上下或左右的對稱翻轉 圖10“同步”選擇開關調節(jié)效果示意圖. 置于“+”位置時，從輸入信號的正半周開始掃描，置于“”時，從輸入信號的負半周開始掃描. 交直流選擇（DC/AC）開關的作用當交直流選擇開關置于“DC”位置時，Y輸入所加的信號不論是直流信號還是交流信號都能進入示波器進行放大和顯示. 如果輸入的電壓既有交流成分又有直流成分，則顯示的交流信號部分的波形就會隨直流電壓信號的電壓大小

9、和極性的不同而上移或下移；當置于“AC”位置時，輸入信號通過一個電容器才進入電路，這時即使信號電壓中存在直流分量，顯示的也只是隔斷了直流部分的純交流信號，顯示的波形圖線水平軸在屏中央.交直流選擇（DC/AC）開關的作用圖7a“DC/AC”選擇開關置于“DC”位置時，如果輸入的信號既有交流成分又有直流成分，顯示的交變波形會按比例上移（或下移）. 圖7b“DC/AC”選擇開關置于“AC”檔時，即使輸入信號中有直流電壓成分，也不會顯示出來，示波器只顯示交流信號部分。輔助電路部分輔助電路部分主要包括電源、開關、指示燈、輝度、聚焦、輔助聚焦等.有下列幾項需要注意：輔助電路部分為了防止示波管的陰極過早老化，接通電源之前，必須將“輝度調節(jié)”旋鈕調在最低位置（反時針轉到底），接通電源，待示波器預熱一、兩分鐘后，再調節(jié)輝度調節(jié)旋鈕，使屏幕上出現的亮斑亮度合適. 示波器中的電子電路也必須經過幾分鐘的預熱后才進入比較穩(wěn)定（這時亮斑的位置較為穩(wěn)定）的狀態(tài). 輔助電路部分“聚焦”和“輔助聚焦”需要互相配合互相配合