示波器的使用課件

示波器的使用指導(dǎo)老師實驗?zāi)康膶嶒瀮x器實驗原理內(nèi)容步驟注意事項問題討論思考題【實驗?zāi)康摹?、了解通用雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉示波器面板按鍵旋鈕的作用和使用方法2、掌握用示波器觀察波形、測量電壓、周期、頻率等基本參量

3、掌握觀察李薩如圖形的方法，并能測量未知信號的頻率難點(diǎn)：雙通道示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理重點(diǎn)：示波器面板控制件的作用和使用方法、測量原理【實驗儀器】1.雙通道示波器1臺2.函數(shù)信號發(fā)生器1臺3.BNC同軸信號線2根ＨＧ6051型YB1602或EM635型有讀值屏幕、光標(biāo)量測、狀態(tài)存儲等功能【實驗儀器】ＨＧ6051型示波器控制面板-垂直控制部分通道開關(guān)：上方燈亮為開啟交替/斷續(xù)顯示：兩個通道均開啟時有效交流/直流耦合：AC-只輸入交流成份,直流成份被濾掉DC-交、直流成份均輸入接地/10倍衰減：GND-將信號接地P×10-信號，測電壓時，顯示值要除10才正確在屏幕下方有相應(yīng)符號顯示垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕(電壓靈敏度)：左旋偏轉(zhuǎn)因數(shù)增大(靈敏度變低，顯示幅度變小。按下VAR燈亮為非校準(zhǔn)狀態(tài)偏轉(zhuǎn)因數(shù)在屏下方有顯示CH2信號輸入BNC插口垂直位置調(diào)節(jié)旋鈕信號相加/反相：雙通道同時開啟有效，長按將CH2信號反相CH1信號輸入BNC插口【實驗儀器】MAG波形放大模式：ALT：按下時同時顯示原始波形和放大波形X5-10-20：放大倍數(shù)選擇掃描時基因數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕(掃描速度旋鈕)：左旋時基因數(shù)增大，在屏下方有時基因數(shù)數(shù)值顯示，最小0.2us/cm,最大0.5s/cm。左旋時掃描周期增大（掃描頻率減小，掃描變慢）外觸發(fā)信號輸入端:觸發(fā)源選擇EXT觸發(fā)時，輸入有效水平位置調(diào)節(jié)旋鈕X-Y方式開關(guān)：屏右下方顯示X-Y時為X-Y方式，掃描同步電路不工作，CH1輸入作為水平偏轉(zhuǎn)電壓。主要用于李薩如圖形觀察波形標(biāo)準(zhǔn)/放大開關(guān)：選放大時用上方X5-10-20選擇放大倍數(shù)MAG方式時屏下方有放大倍數(shù)顯示ＨＧ6051型示波器控制面板-水平控制等【實驗儀器】觸發(fā)方式：ATO:自動,無觸發(fā)信號時為連續(xù)掃描,觸發(fā)起作用時為觸發(fā)掃描NML:一般模式，未觸發(fā)時無掃描光跡掃描暫停時間調(diào)節(jié)：用于復(fù)雜波形顯示時，改變掃描鋸齒波的暫停時間，以得到穩(wěn)定波形觸發(fā)信號耦合方式:AC-只取觸發(fā)源的交流成份HFR-衰減50KHz以上高頻LFR-衰減30KHz以下低頻觸發(fā)電平：調(diào)節(jié)觸發(fā)電平大小，燈亮?xí)r觸發(fā)同步才起作用觸發(fā)極時：分上升沿和下降沿兩種，在屏幕右下方有符號顯示電視同步信號觸發(fā)觸發(fā)源(選什么信號作同步控制):CH1-用CH1信號控制同步CH2-用CH2信號控制同步VERT-輪流用CH1,CH2信號控制同步LINE-用內(nèi)部電源控制同步EXT-用EXT輸入的外部信號控制同步ＨＧ6051型控制面板-觸發(fā)同步控制部分【實驗儀器】信號發(fā)生器面板-YB1602型輸出頻率范圍選擇鍵輸出信號頻率顯示,右方小燈指示單位輸出信號電壓峰峰值顯示,右方Vp-p,mVp-p燈指示電壓單位波形選擇，三種輸出波形頻率粗調(diào)和微調(diào)

信號輸出插口信號幅度調(diào)節(jié)信號衰減電平開關(guān)、電平調(diào)節(jié):使交流信號加(或減)上直流電壓【實驗原理】1.示波器的基本組成（示波管，掃描同步電路，X、Ｙ放大系統(tǒng)、電源）非X-Y工作方式CH2(Y)輸入CH1(X)輸入Y放大電子開關(guān)X放大觸發(fā)同步電路掃描電路電源內(nèi):CH1,CH2,VERT外：EXT內(nèi):LINE【實驗原理】CH2(Y)輸入CH1(X)輸入電源X-Y工作方式1.掃描、同步電路不工作(相應(yīng)按鍵旋鈕不起作用)2.CH1（X）通道信號取代掃描電壓加在X偏轉(zhuǎn)板注：CH1(X),CH2(Y)中Y表示只能作Y輸入;X表示X-Y方式下作X輸入，非X-Y方式作Y輸入Y放大X放大【實驗原理】＋－Uyy與U成正比加信號電壓u(t)時,y∝u(t)X2Y放大器鋸齒波信號輸入Y1Y2X1uXuY3.信號波形的顯示原理①信號輸入到Y(jié)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)②水平偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波掃描電壓有輸入信號，無掃描電壓—豎直亮線只有掃描電壓，無輸入信號—水平亮線無輸入信號、無掃描電壓----亮點(diǎn)【實驗原理】正弦波的顯示（信號周期=掃描周期）tuYtuXTTTX=TY【實驗原理】被測信號周期與鋸齒波周期相等，顯示一個完整周期的正弦波4.波形穩(wěn)定原理(1)掃描周期=信號周期整數(shù)倍:(2)利用觸發(fā)同步電路強(qiáng)制掃描與信號同步【實驗原理】怎樣使顯示波形穩(wěn)定?調(diào)節(jié)TIME/DIV旋鈕改變掃描周期。右旋減?。詘局限：因信號周期波動，波形很難長時間穩(wěn)定正確選擇觸發(fā)源（Source）合適的觸發(fā)源耦合方式(Coupling)合適的觸發(fā)電平(TRIGLevel)熒光屏【實驗原理】連續(xù)掃描方式(以Tx=2Ty為例)tt連續(xù)掃描：掃描過程連續(xù)不間斷，掃描電路不受其它信號控制兩次顯示的波形重合t【實驗原理】觸發(fā)掃描(以信號本身作觸發(fā)信號,下降沿觸發(fā)為例)掃描周期由TIME/DIV調(diào)節(jié)t觸發(fā)電平和觸發(fā)極性控制掃描起點(diǎn)掃描停止掃描停止在相同極性的電平點(diǎn)重新觸發(fā)開始掃描下降沿觸發(fā)(由SLOPE選擇)第一掃描周期顯示波波形(紅)第二掃描周期顯示的波形(紅)，與第一掃描周期顯示波形相同，起點(diǎn)也相同觸發(fā)電平(大小由TRIGLEVEL調(diào)節(jié))觸發(fā)掃描：掃描過程不連續(xù)有間斷，掃描電路什么時候開始工作受同步信號控制【實驗原理】4.信號參量測量原理測電壓電壓靈敏度或電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)(單位：V/cm或V/DIV，1DIV=1cm)由VOLTS/DIV旋鈕調(diào)節(jié)，顯示在屏幕上波形所占高度(cm或DIV)如不帶光標(biāo)測量功能，根據(jù)兩個量手工計算結(jié)果。如帶光標(biāo)測量功能，將兩光標(biāo)線移到相應(yīng)位置，示波器能自動計算并顯示測量結(jié)果信號參量測量0.5V/cm【實驗原理】電壓測量示例:信號參量測量電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)(靈敏度):2V/cma.電壓峰-峰值：b.正弦交流電壓的峰值:c.正弦交流電壓的有效值:由電壓靈敏度=2V/cm,峰－谷所占高度約4格(1格=1cm),也可粗略測得峰峰值為8V兩光標(biāo)線間的電壓值.因兩光標(biāo)處在峰、谷處，故為峰-峰值【實驗原理】信號參量測量提示：1.信號耦合方式AC/DC必須置于DC(置AC,直流輸不進(jìn))2.輸入直流前記下水平亮線位置3.輸入直流后記下水平亮線位置4.由水平亮線移動的高度及電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)算出電壓或用光標(biāo)功能測量思考：怎樣測直流電壓？【實驗原理】時間測量示例：信號參量測量a.周期：b.頻率：切換到1/ΔT功能測量，兩光標(biāo)線移到兩相鄰?fù)帱c(diǎn)上，顯示的1/ΔT值即為頻率.粗測：1周期寬度約占4.4格(cm),時基因數(shù)為50us/cm,周期T=50×4.4=220us【實驗原理】李薩如圖形李薩如圖形：兩個相互垂直的簡諧振動的合運(yùn)動軌跡形成的圖形，叫李薩如圖形。用示波器觀察李薩如圖形的條件：(1)CH1、CH2通道均輸入正弦波電壓(2)示波器工作于X-Y方式下(按下X-Y鍵)屏上圖形是亮點(diǎn)在水平、垂直方向均作簡諧運(yùn)動的合運(yùn)動軌跡。任一時刻屏上只有一個亮點(diǎn)，只是由于熒光粉余輝和人眼的視覺暫留，才看到完整的圖形?！緦嶒炘怼坷钏_如圖形切點(diǎn)法：端點(diǎn)只能算半個切點(diǎn)!【實驗原理】李薩如圖形交點(diǎn)法：交叉點(diǎn)要算2個交點(diǎn)，因軌跡2次通過該點(diǎn)!【實驗內(nèi)容與操作】1.熟悉示波器、信號發(fā)生器旋鈕按鍵名稱及作用進(jìn)行以下操作，觀察亮點(diǎn)軌跡變化及屏幕顯示亮度INTEN，位置POSITON旋鈕居中。開機(jī)預(yù)熱調(diào)亮度，聚焦FOCUS，使亮跡(亮點(diǎn)軌跡)清晰掃描方式置ATO(選NML可能看不到亮跡)調(diào)TIME/DIV,看掃描速度變化及屏幕時基因數(shù)顯示按X-Y鍵觀察亮點(diǎn)，再按恢復(fù)有水平亮線(說明掃描工作正常)，是觀察波形第一步，無亮線應(yīng)從下列幾方面調(diào)節(jié)：亮度、位置、掃描方式、X-Y開關(guān)【實驗內(nèi)容與操作】2.觀察單通道波形(怎樣穩(wěn)定，怎樣測量)信號源輸出正弦波(設(shè)好頻率及幅度)到CH1調(diào)TIME/DIV能否穩(wěn)定按SOURCE，選CH1或VERT,調(diào)電平(使燈亮),再調(diào)TIME/DIV按SOURCE，選EXT,LINE，調(diào)電平能否使波形穩(wěn)定旋VOLTS/DIV，觀察波形幅度變化按GND,觀察顯示變化按信號源電平開關(guān)并調(diào)電平，按示波器AC/DC分別選AC、DC耦合方式，觀察顯示的變化進(jìn)行以下操作，觀察波形變化及屏幕顯示使用小結(jié)：掃描—通道—顯示—觸發(fā)—同步

掃描選自動(ATO）觸發(fā)源(SOURCE)選VERT或CH1(信號接CH1時)或CH2(信號接CH2時)調(diào)觸發(fā)電平(TRIGLEVEL)—燈亮（觸發(fā)有效）。掃描速度調(diào)節(jié)(TIME/DIV)【實驗內(nèi)容與操作】不顯波形主要檢查：ATO/NML方式，GND接地,VOLTS/DIV靈敏度波形不穩(wěn)主要檢查：SOURCE是否正確，觸發(fā)電平，掃描頻率,觸發(fā)信號耦合COUPLING【實驗內(nèi)容與操作】參量測定按[ΔV-ΔT-1/ΔT調(diào)-OFF]選ΔV，測正弦波峰-峰值Vpp輸出1KHZ左右正弦波，調(diào)節(jié)輸出幅度按[ΔV-ΔT-1/ΔT調(diào)-OFF]選ΔT，測正弦波周期T按[ΔV-ΔT-1/ΔT調(diào)-OFF]選1/ΔT，測正弦波周期頻率輸出三角波、方波(測不同波形參量時，輸出不同幅度和頻率進(jìn)行測量)，分別測Vpp，T，fVpp約是信號源顯示值10倍：設(shè)置了P×10,長按GND/P10取消；測CH2輸入信號參量時CH1要關(guān)閉【實驗內(nèi)容與操作】3.觀察李薩如圖形信號源輸出50Hz正弦至CH1，可調(diào)信號至CH2(頻率范圍選200Hz)觀察兩個正弦波形*觀察兩個正弦波形的代數(shù)和（差）按X-Y鍵，調(diào)節(jié)CH2輸入頻率，觀察幾種頻率比的李薩如圖形【注意事項】1、忌頻繁開關(guān)機(jī)2、忌亮點(diǎn)過亮、長時間轟擊同一點(diǎn)(避免熒光粉老化)3、操作按鍵、旋鈕輕柔4、測量CH2信號參量時，CH1需關(guān)閉。兩通道均開啟時，只顯示ΔV1,ΔT1,1/ΔT1【問題討論】1.輸入了信號，有狀態(tài)顯示，但無波形顯示，可能是什么原因?2.怎樣使波形穩(wěn)定?3.怎樣選擇觸發(fā)源?4.為什么測出的電壓峰峰值約是信號源顯示值的10倍?亮度過低；按了GND，信號接地；垂直位置過高或過低，波形在屏幕外；Volts/DIV右旋過多(偏轉(zhuǎn)因數(shù)過小)，波形顯示幅度過大；觸發(fā)方式為NML但電平設(shè)置不當(dāng)掃描方式ATO,觸發(fā)源正確(觀察CH1信號時，觸發(fā)源可選CH1或VERT容易使用波形穩(wěn)定)，觸發(fā)電平合適（電平灑亮），描頻率(TIME/DIV)調(diào)節(jié)合適觀察CH1信號時，觸發(fā)源選CH1或VERT容易使波形穩(wěn)定;觀察CH2信號時，CH2或VERT容易使用波形穩(wěn)定;從穩(wěn)定波形來說，選VERT是較保險的，因VERT是輪流從CH1，CH2取信號作觸發(fā)源，只要CH1或CH2有信號輸入，就易使波形穩(wěn)定。觀察與市電有關(guān)電壓，選LINE容易得到很穩(wěn)定波形原因是長按了GND/P10鍵，此時屏下方有P10狀態(tài)顯示，再長按取消即可【思考題】1.示波器上圖形不斷向右移動，掃描頻率是偏高還是偏低？應(yīng)該調(diào)節(jié)哪些旋鈕，怎樣調(diào)節(jié)才能使波形穩(wěn)定？2.要在熒光屏上觀察到：①一個亮點(diǎn)；②一條水平亮線；③一條垂直亮線；分別怎樣操作3.用示波器怎樣測量正弦交流電的峰值、有效值和頻率？怎樣測直流電壓？偏高，左旋TIME/DIV鈕。原理參見教材或本PPT分析①說明無掃描，無信號:X-Y鍵打開，Y不輸入信號(或按GND接地)正弦電壓峰值、有效值均通過測量峰-峰值求得，計算式參見本PPT測直流：AC/DC必須設(shè)為DC，記下輸入直流前的亮線位置，輸入直流后記錄亮線新位置，根據(jù)亮線前后位置測量②有掃描，無信號:ATO，X-Y鍵關(guān)閉③說明有信號無:Y輸入信號，X-Y鍵關(guān)閉【思考題】4.示波器工作時，在示波器上