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示波器
mayer | 2009-05-18 19:47:13    阅读:2988   发布文章

示波器

 

【注意事项】

  1.示波器使用不当容易损坏或影响使用寿命。每次开机前,要把辉度调节旋钮逆时针转到底后,再闭合电源开关。然后缓慢转动增大光点或扫描线的亮度,一般只要看得清楚即可。注意不宜让经过聚焦的小亮点停在屏上不动,防止屏上荧光物质被电子束烧坏而形成暗斑。

  2.在观察过程中,应避免经常启闭电源。示波器暂时不用时不必断开电源,只需调节辉度旋钮使亮点消失,到下次使用时再调节亮。因为每次电源接通时,示波管的灯丝尚处于冷态,电阻很小,通过的电流很大,会缩短示波管寿命。

  3.电源电压应限制在220伏±10%的范围内才能使用。此外,操作面板上各旋钮动作要轻。当旋到极限位置时,只能往回旋转,不能硬扳。

  4.有的J2459型示波器的扫描是反向进行的,即亮点先是从右到左,然后很快从左回到右。这在观察交流电波形上没有多大关系。

【思考题】

  1.为什么在开机前,辉度旋钮应转到最小位置,Y位移旋钮和X位移旋钮又应调节到中间位置?

  2.扫描电压应该是一种什么样变化规律的电压?试绘出它的波形。

  3.当屏幕上出现3个频率是50赫交流电的稳定的完整波形时,这时扫描电压的频率是多少赫兹?

  4.如果在荧光屏上看不到图象,这可能是由于哪些原因造成的?设供电正常,示波器机件没有问题。

 

?怎样选择才算合理呢??

1、带宽

  如需要精确测量带宽选择和最高被测信号频率的关系,我们先来看下面的一个例子:例如有一个50MHz的脉冲信号,为了保证测试信号幅度和上升延的精度,选择示波器的带宽应为被测信号频率的3-5倍,精确测量要8-10倍或以上。

2、采样本

  正弦波:大于5个采样点/周期(一般要求),采样点越多越接近其实波形。

  脉冲波:上升沿要大于5个采样点。

  精确测量上升沿要大于10个采样点。

3、储存长度:储存长度=采样本*扫描速度*10,也可以说是波形观测时间。

4、触发功能:要确保能捕获和同步被测信号,以利于观察和分析被测波形。

  触发方式有三种:自动触发、常态触发、单次触发。?

  触发功能分两大类:

  1)边缘(Edge)触发:所有的数字示波器都有,它是指正沿、负沿触发、视窗触发、前触发和后触发。

  2)聪敏(Smart)触发:在高档示波器中考虑得非常完善。目前示波器上有:延迟触发、顺序触发、毛刺触发、间隔触发、漏失逻辑面触发、TV触发、 本触发……

5、分析功能:应具有很强的自动处理、运算、测试和分析被测信号的能力。

  1)形和参数合格/失败自动判试功能;

  2)高级函数处理:平均、微分、极分、指数、对数、乘方、开方、包络、高分制等运算功能;

  3)FFT频谱运算功能从10K-4M点,具有功率谱、功本密度、相位矢量、虚部、实部等测量;

  4)直方 分析可按各种参数作直方 测试信号的稳定性运算从500点-8M点;

  5)波形参数趋势(Trend)分析功能,抖动(Jitter)和时间分析;

  6)可开2-8个窗口,同时观察原波形和处理后波形;

  7)提供X-Y显示,及X-Y+X-T及Y-T显示功能,并可进行游标测量。特别适合对数字通讯信号做矢量 (Vector diagram)分析。

6、储存和打印信号:

  1)可在测试线某存储在软盘和硬盘上,并可在PC机上读出。有的数字示波器配有内置式打印机,方便打印分析长时间信号;

  2)有的还提供VGA接口。?

别看一个示波器探头很简单,其实还是很有讲究的。以下是圈圈使用示波器探头的一点小经验,供大家使用时参考一下。

  首先是带宽,这个通常会在探头上写明,多少MHz。如果探头的带宽不够,示波器的带宽再高也是无用,瓶颈效应。

  另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容,有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话,测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下:首先将示波器的输入选择打在GND上,然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的水平中线重合),如果不是,则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子,在小孔中,需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节)。然后,再将示波器的输入选择打到直流耦合上,并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般示波器都带有这输出端子,通常是1KHz的方波信号),然后调节扫描时间旋钮,使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮,使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边,看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象,则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之,直到上下两边的波形都水平,没有过冲为止。当然,可能由于示波器探头质量的问题,可能调不到完全无失真的效果,这时只能调到最佳效果了。

  另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关:X10和X1。当选择X1档时,信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时,信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此,当使用示波器的X10档时,应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器,在示波器端可选择X10档,以配合探头使用,这样在示波器端也设置为X10档后,直接读数即可)。当我们要测量较高电压时,就可以利用探头的X10档功能,将较高电压衰减后进入示波器。另外,X10档的输入阻抗比X1档要高得多,所以在测试驱动能力较弱的信号波形时,把探头打到X10档可更好的测量。但要注意,在不确信号电压高低时,也应当先用X10档测一下,确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量,养成这样的习惯是很有必要的,不然,哪天万一因为这样损坏了示波器,要后悔就来不及了。经常有人提问,为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形?一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档,这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用×1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中,导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的,即或不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。

  示波器探头在使用时,要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地,非真正的大地),不然测量时,就会看到一个很大的50Hz的信号,这是因为示波器的地线没连好,而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz,国外有60Hz的),这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用,可能会导致地线断路。检测方法是:将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益,然后用手触摸探头中间的探针,这时应该能看到波形,通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形,可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后,将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针(或者是钩子)上,再去用手触摸探头的探针,这时应该看不到刚刚的信号(或者幅度很微弱),这就说明探头的地线是好的,否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路,通常重新焊上即可,必要时可更换,注意连接夹子的地线不要太长,否则容易引入干扰,尤其是在高频小信号环境下。示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点,尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线,会形成一个环,它就像一个线圈,会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时,也会在地线上产生压降,所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上

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