試驗(yàn)一常用電子儀器的使用

1、實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 對(duì)本實(shí)驗(yàn)室的示波器、穩(wěn)壓電源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、萬(wàn)用表等儀器的使用 方法有根本了解，為今后的實(shí)驗(yàn)打下根底。2. 學(xué)會(huì)對(duì)有源單口網(wǎng)絡(luò)等效內(nèi)阻的測(cè)量。3. 利用示波器觀察信號(hào)波形，測(cè)量振幅和周期頻率。常用電子儀器的介紹1. 直流穩(wěn)壓電源DC REGULATED POWER SUPPLY本實(shí)驗(yàn)室采用 DF1733和DF1731SB2A兩種穩(wěn)壓電源。DF1733是采用三只電源變壓器，三路完全獨(dú)立輸出的三路直流穩(wěn)壓電源，三路完全相同，其中一路的原理如圖1 1所示。樂擁濾波一H輔助電源客流濾披調(diào)整電H曇采梢岀大一短路保護(hù) 電壓采樣圖1 1 DF1733其中一

2、路穩(wěn)壓原理框圖由圖1 1可見，直流穩(wěn)壓電源由整流濾波電路、輔助電源基準(zhǔn)電壓、電壓電流采樣電路、比擬放大器、調(diào)整電路和保護(hù)電路組成。輸入220V的交流電壓經(jīng)過降壓變壓器分別供應(yīng)主回路整流器和輔助電源整流器。主回路變壓器的付邊有二組抽頭，使輸出直流電壓為015V和1530V兩檔。主回路整流濾波電路是由四只二極管構(gòu)成橋式整流電路，每只二極管的最大電流為3A和一只大電容2200卩F組成。輔助電源產(chǎn)生三組電壓， 一組電壓為+12V供比擬放大器和集成電路的直流電源用。另兩組電壓經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后，分別提供電壓比擬放大器的基準(zhǔn)電壓和過載放大器的基準(zhǔn)電壓。電壓采樣電路將輸出電壓采樣送到電壓比擬

3、放大器的反相端，基準(zhǔn)電壓送到電壓比擬放大器的同相端，經(jīng)過電壓比擬放大器 實(shí)際上為差動(dòng)放大器，比擬放大去控制調(diào)整電路，使 輸出電壓為 015V和1530V。電流采樣過載放大器的原理與電壓比擬放大器相似，區(qū)別只在于一旦發(fā)生過載，使調(diào)整管截止約為1.5A,輸出電流大小變小， 保護(hù)穩(wěn)壓電源不至因電流過大而燒毀。這時(shí)面板上的發(fā)光二極管導(dǎo)通并發(fā)光。調(diào)整電路由大功率晶體管和中功率推動(dòng)管組成。主要技術(shù)參數(shù)：輸入電壓：220V ± 10%額定輸出電壓：DC 015V, 1530V二檔連續(xù)可調(diào)額定輸出電流：01A電源電壓調(diào)整率：w 0.1%負(fù)載調(diào)整率：w 0.5%紋波電壓：w 1mV(rms)電表精度：

4、w± 3%保護(hù)方式：過載或短路，自動(dòng)保護(hù)使用方法：DF1733穩(wěn)壓電源使用方法比擬簡(jiǎn)單，先選擇好輸出電壓的范圍為015V或1530V ,然后開機(jī)，調(diào)節(jié)電壓旋鈕至需要的值(當(dāng)需要精度較高時(shí)可用數(shù)字萬(wàn)用表作監(jiān)視)。由于每路電源共用一只電壓表和電流表，可以通過電表選擇開關(guān)，開關(guān)翻開在U時(shí)，電表作電壓表指示，翻開I時(shí)，電表作電流表指示。當(dāng)發(fā)生輸出過載時(shí)或短路時(shí)，不管是電壓或電流，告 警指示燈亮(PROECTION)，電源自動(dòng)保護(hù)，輸出為低電壓。本實(shí)驗(yàn)室采用的另一種直流穩(wěn)壓電源為DF1731SB2A。它與DF1733穩(wěn)壓電源的主要區(qū)別是：(1) 二路獨(dú)立輸出030V連續(xù)可調(diào)，最大電流為2A ;

5、二路串聯(lián)輸出時(shí)，最大電壓為60V ,最大電流為2A ;二路并聯(lián)輸出時(shí)，最大電壓為30V，最大電流為4A。另一路為固定輸出電壓5V，最大電流為2A的直流電源。(2) 主回路變壓器的付邊無中間抽頭，故輸出直流電壓為030V不分檔。(3) 獨(dú)立(INDEP)，串聯(lián)(SERLES)，并聯(lián)(PARALLEL)。是由一組按鈕開關(guān)在不同的組合狀態(tài)下完成的。根據(jù)兩個(gè)不同值的電壓源不能并聯(lián)，兩個(gè)不同值的電流源不能串聯(lián)的原那么，在電路設(shè)計(jì)上將兩路030V直流穩(wěn)壓電源在獨(dú)立工作時(shí)電壓(VOLTAGE)，電流(CURRENT)獨(dú)立可調(diào)，并由兩個(gè)電壓表和兩個(gè)電流表分別指示，在用作串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，兩 個(gè)電源分為主路電源(M

6、ASTER)和從路電源(SLAVE)。使用方法：(1) 雙路可調(diào)電源獨(dú)立使用按鈕開關(guān)處于INDEP狀態(tài)(即 丄位置)，將穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕(CURRENT)順時(shí)針調(diào)節(jié)到最大，然后翻開電源開關(guān)，并調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)旋鈕(VOLTAGE)，使從路和主路輸出直流電壓至所需要的電壓值。此時(shí)穩(wěn)壓狀態(tài)指示燈(CV)發(fā)光。(2) 可調(diào)電源作穩(wěn)流源使用在翻開電源開關(guān)后，先將穩(wěn)壓調(diào)節(jié)旋鈕順時(shí)針調(diào)節(jié)到最大，同時(shí)，將穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)節(jié)到最小，然后接上所需負(fù)載， 再順時(shí)針調(diào)節(jié)穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕，使輸出電流至所需要的穩(wěn)定電流值。此時(shí)穩(wěn)壓狀態(tài)指示燈(CV)熄滅，穩(wěn)流狀態(tài)指示燈(CC)發(fā)光。(3) 雙路可調(diào)電源串聯(lián)使用將按鈕開關(guān)置于 S

7、ERIES狀態(tài)(即左且，右丄 位置)。調(diào)節(jié)主路電源電壓調(diào)節(jié)旋鈕，從路的輸出電壓嚴(yán)格跟蹤主路輸出電壓，使輸出電壓最高可達(dá)兩路額定電壓之和。(注意：在串聯(lián)聯(lián)接時(shí)，主路和從路的聯(lián)接片不能與地短路；從路的電流調(diào)節(jié)旋鈕順時(shí)針旋到最大，否那么因從路輸出電流超過限流保護(hù)點(diǎn)，從路輸出電壓將不再跟蹤主路的輸出電壓。)(4) 雙路可調(diào)電源并聯(lián)使用將按鈕開關(guān)置于 PARALLEL狀態(tài)(即左且，右亠 位置)。調(diào)節(jié)主路電源電壓調(diào)節(jié)旋鈕，兩路輸出電壓一樣，同時(shí)從路穩(wěn)流指示燈(CC)發(fā)光，而從路穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕不起作用。當(dāng)電源做穩(wěn)流源使用時(shí)，只要調(diào)節(jié)主路的穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕，此時(shí)主、從路的輸出電流均受其控制并相同，其輸出電流最大可達(dá)

8、二路輸出電流之和。2. 數(shù)字萬(wàn)用表(DIGITAL MULTIMETER )本實(shí)驗(yàn)室采用 UT56和DT1000兩種四位半數(shù)字萬(wàn)用表?？捎脕頊y(cè)量直流和交流電壓及電流、電阻、電容、二極管、三極管、頻率以及電路通斷，具有LCD顯示，最大顯示值為 19999 '過量程顯示 1'和讀數(shù)保持功能。主要技術(shù)參數(shù)及使用方法：(1) 電阻測(cè)量量程：200 Q , 2K Q , 20KQ , 200KQ , 2MQ , 20MD , 200MQ。使用時(shí)需要注意： 被測(cè)電路不能帶電，電容電荷要放盡。 被測(cè)阻值超出量程時(shí)或開路時(shí)，顯示 1' 對(duì)于大于1MQ或更高的電阻，要幾秒鐘后讀數(shù)才能穩(wěn)定

9、，這是正?，F(xiàn)象。 使用200Q檔時(shí)，先將表筆短接，顯示表筆線的電阻值，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)減去這一電 阻值，得到的才是實(shí)際被測(cè)值。 200MIQ短路時(shí)有1000個(gè)字，測(cè)量時(shí)應(yīng)從讀數(shù)中減去。如測(cè)量100MQ電阻時(shí)，顯示為 110.00, 1000 個(gè)字應(yīng)被減去(即 110.00-10.00=100.00M Q )。(2) 直流電壓測(cè)量量程：200mV , 2V , 20V , 200V , 1000V。輸入阻抗：所有量程為 10M Q。使用時(shí)需要注意： 測(cè)試表筆并接到待測(cè)電路上，紅表筆所接端子的極性將同時(shí)顯示。 如果顯示器只顯示1 '表示過量程。 輸入電壓高于1000V時(shí)，顯示電壓值是可能的，但有可

10、能損壞儀表。(3) 交流電壓測(cè)量量程：2V , 20V , 200V , 750V。輸入阻抗：所有量程為 2M Q。使用時(shí)需要注意： 測(cè)試表筆并接到待測(cè)電路上。 如果顯示只顯示1',表示過量程。 輸入電壓高于750V時(shí)，顯示電壓值是可能的，但有可能損壞儀表。(4) 直流電流測(cè)量量程：20mA , 200mA , 20A。測(cè)量電壓降：滿量程為 200mV。過載保護(hù)：200mA以下為0.3A/250V保險(xiǎn)絲保護(hù)，20A無保險(xiǎn)絲保護(hù)。(5) 交流電流測(cè)量量程：2mA , 20mA, 200mA , 20A。測(cè)量電壓降和過載保護(hù)與直流電流測(cè)量相同。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室中我們不提倡學(xué)生使用電流表，但需要

11、測(cè)量電流時(shí)，我們都是將電流轉(zhuǎn)換為電壓，測(cè)出電壓值后，然后計(jì)算出電流,所以直流、交流電流的測(cè)量方法不再介紹。(6) 二極管和蜂鳴連續(xù)性測(cè)量量程：置于二極管七卜時(shí)，顯示二極管正向電壓值，單位為伏，此時(shí)，正向直流電流約為1mA，反向直流電壓約為 3.0V。量程：置于蜂鳴 林時(shí)，電阻w 50Q時(shí)，機(jī)內(nèi)蜂鳴器響，顯示電阻近似值， 單位為千歐。(7) 頻率測(cè)量量程：20KHZ輸入靈敏度：w 200mVrms測(cè)量范圍：w 30Vrms使用時(shí)需要注意： 將功能開關(guān)置于 KHz量程，將測(cè)試表筆并接到被測(cè)頻率源上，可直接從顯示 屏上讀取頻率值。 被測(cè)值超過30Vrms時(shí)，不能保證測(cè)量精度，并應(yīng)注意平安，因?yàn)榇藭r(shí)電

12、壓已 屬危險(xiǎn)帶電范圍。(8) 晶體管hFE測(cè)量量程：可測(cè)NPN型或PNP型晶體管hFE。顯示范圍：01000 3此時(shí)，基極電流約為 10卩A , Uce約為3.0V(9) 電容測(cè)量量程：2nF, 20nF, 200nF, 2 卩 F, 20 卩 F(1 nF=10-f F)。測(cè)試信號(hào)為：約 400Hz, 40mVrms使用時(shí)需要注意： 測(cè)量大電容時(shí)，要先放電，然后進(jìn)行測(cè)試，以防損壞儀器或引起測(cè)量誤差。 將待測(cè)電容插入電容測(cè)試座中，待穩(wěn)定后，直接從顯示屏上讀取讀數(shù)。3.交流毫伏表(AV MILIVOLTMETER )本實(shí)驗(yàn)室采用DF2173B毫伏表。具有測(cè)量精度高，輸入阻抗高，通頻帶范圍寬的特點(diǎn)

13、， 且有監(jiān)視輸出功能，可作放大器使用。毫伏表的原理框圖如圖 1 2所示。當(dāng)輸入電壓過大時(shí)， 輸入保護(hù)電路工作，有效的保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管。衰減器用來控制各檔衰減的開通，使儀器在各量程檔均能高精度地工作。監(jiān)視輸出功能可使本儀器當(dāng)在放大器使用。 直流電壓由集成穩(wěn)壓器產(chǎn)生，供應(yīng)放大器直流電源。輸入放大器T栓表頭波指不表頭器翼I岀敷輸岀整菟濾詁E電源|2毫伏表的原理框圖主要技術(shù)參數(shù)：電壓測(cè)量范圍：100卩V300V電壓刻度：1，3，10，100，300mV，1，3，10，30，100，300VdB 刻度：-60 +50dB頻率響應(yīng)：100Hz 100KHz± 5%10Hz1MHz± 8%輸

14、入阻抗：1M Q /45PF電源： 220V ± 10%，50 ± 2Hz使用方法：(2) 機(jī)械調(diào)零。在通電前，先調(diào)整電表指示的機(jī)械零位。(3) 接通電源。按下電源開關(guān)，發(fā)光二極管燈亮，儀器立刻工作，為保證性能穩(wěn)定，可 預(yù)熱10分鐘后使用。(4) 將量程開關(guān)置于適當(dāng)量程，再參加測(cè)量信號(hào)。假設(shè)測(cè)量電壓未知，應(yīng)將量程開關(guān)置于 最大檔，然后逐漸減小量程。(5) 當(dāng)輸入電壓在任何一個(gè)量程檔指示為滿度時(shí)，監(jiān)視輸出端的輸出電壓均為 0.1Vrms(rms /root mean square 均方根值 )。(6) 毫伏表是按正弦電壓有效值刻度的，如果被測(cè)信號(hào)不是正弦波，那么會(huì)引起很大誤差

15、。(7) 毫伏表輸入端開路時(shí)，由于外界感應(yīng)信號(hào)的影響，指針可能超量程偏轉(zhuǎn)。為了防止 指針碰彎，不測(cè)量時(shí)，量程應(yīng)選在較大位量。4.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(FUNCTION GENERATOR )本實(shí)驗(yàn)室采用 DF1641D和EE1641D函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。能直接產(chǎn)生正 弦波，三角波，方波，鋸齒波和脈沖波，且具有VCF輸入控制功能。TTL / CMOS與OUTPUT同步輸出。直流電平可連續(xù)調(diào)節(jié)，頻率計(jì)可作內(nèi)部頻率顯示，也 可作外測(cè)頻率，電壓用 LED顯示。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作時(shí)，由 V / I電壓一電流變換器產(chǎn)生1叩=人。呵的二個(gè)恒流源。恒流源對(duì)時(shí)基電容 C進(jìn)行充電和放電，電容的充電和放電使電容上的電壓隨時(shí)間

16、分別呈線性上升和線性下降，因而在電容兩端得到三角波電壓。三角波電壓經(jīng)方波形成電路得到方波電壓。三角波電壓經(jīng)正弦波形成電路得到正弦波電壓，最后經(jīng)過功率放大輸出。主要技術(shù)參數(shù)：頻率范圍：0.1Hz2MHz 分七檔波形：正弦波，三角波，方波，正向或負(fù)向脈沖波，正向或負(fù)向鋸齒波TTL輸出脈沖波：低電平W 0.4V，高電平?3.5VCMOS輸出脈沖波：低電平W 0.5V，高電平514V連續(xù)可調(diào)輸出阻抗：50 Q± 10%輸出幅度：> 20Up_p (空載)輸出衰減：20dB, 40dB直流偏置：0 ± 10V連續(xù)可調(diào)VCF 輸入：DC1KHz , 05V頻率計(jì)：伯z10MHz，

17、靈敏度100mVrms ,最大 15V(AC+DC)電源：220 ± 10%, 50 ± 2Hz函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理框圖如圖1 -3所示。DF1641D函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用并不復(fù)雜，主要問題是面板上的一些符號(hào)，初學(xué)者不易 識(shí)別，造成使用困難，為此作如下介紹：電源開關(guān)鍵/ POWER，按下電源接通(ON)，彈起關(guān)斷電源(OFF)量程選擇鍵 / RANGE(Hz)，有七個(gè)鍵，即 2, 20, 200, 2K, 20K, 200K, 2M功能鍵/ FUNCTION，有三個(gè)鍵，即方波 丨丨丨(占空比為50%)三角波(正、負(fù)斜率相等)和正弦波 ' '廠。頻率調(diào)節(jié)旋鈕/

18、FREQUENCY ,與量程選擇鍵配合使用，如果量程鍵按下2KHz，改變頻率調(diào)節(jié)可獲得0.2KHz2KHz范圍內(nèi)的任一頻率信號(hào)，其余依次類推。輸出/ OUTPUT，為被測(cè)電路提供信號(hào)，輸出阻抗約50 Q o輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕 / AMPLITUDE，用于調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的幅度大小，UpfZCV。上述一些鍵和旋鈕是經(jīng)常使用的，為獲得一些特殊場(chǎng)合所需要的電信號(hào)，還有如下幾 個(gè)旋鈕：拉出輸出信號(hào)倒相旋鈕/ PULL TO INV，與輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕在一起，拉出時(shí)使輸出信號(hào)倒相(相位差為180°)，按下輸出信號(hào)不倒相。輸出衰減鍵 / ATTENUATOR，按下20dB鍵，使輸出相對(duì)衰減 10倍，按

19、下40dB鍵， 使輸出相對(duì)衰減100倍。拉出可改變斜率/脈沖旋鈕/ PULL TO VAR RAMP/PULSE，其功能是如果按下功能鍵中 的三角波鍵'/ ',按下斜率/脈沖旋鈕，這時(shí)輸出為正、負(fù)斜率相等的三角波，此時(shí)假設(shè)拉 出該旋鈕并旋轉(zhuǎn)時(shí)，那么可獲得正、負(fù)斜率不等的鋸齒波。如果按下功能鍵的方波鍵-I -按下斜率/脈沖旋鈕，這時(shí)輸出為占空比50%的方波，此時(shí)假設(shè)拉出該旋鈕，并旋轉(zhuǎn)，那么可獲得占空比為5%95%的脈沖波。拉出可改變直流偏置旋鈕/ TULL TO V AR DC OFFSET ,其功能是不拉出時(shí)，由前述方法中獲得的正弦波，方波，三角波，脈沖波或鋸齒波，其直流分量均

20、為零。拉出該旋鈕并旋轉(zhuǎn)，那么可以在輸出信號(hào)獲得 -10V10V的直流分量。TTL / CMOS輸出端口，該端口專門為晶體管邏輯電路TTL設(shè)置。TTL / CMOS調(diào)節(jié)旋鈕，其功能是拉出可得 TTL脈沖波，按下為 CMOS脈沖波，且其 幅度可調(diào)。電壓控制端口 / VCF，因?yàn)樵摵瘮?shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的各種波形不是采用RC或LC振蕩器的原理，而是采用電壓控制振蕩頻率的原理，因此可以采用外加電壓控制來獲得所需要頻率的各種波形。計(jì)數(shù)器作頻率計(jì)使用鍵/ COUNTER EXTEOdB，在儀器的背后，將外部測(cè)試信號(hào)輸入，按下EXT健，即將內(nèi)部信號(hào)斷開，用于測(cè)量外部信號(hào)頻率。-20dB按下鍵，使信號(hào)衰減10倍。

21、5.示波器OSCILLOSCOPE示波器是一種能在示波管屏幕上顯示出電信號(hào)變化曲線的儀器，它不但能象電壓表，電流表那樣讀出被測(cè)信號(hào)的幅度注意：電壓表，電流表如無特殊說明，讀出的數(shù)值為有效值，還能象頻率計(jì)，相位計(jì)那樣測(cè)試信號(hào)的周期頻率和相位，而且還 能用來觀察信號(hào)的失真，脈沖波形的各種參數(shù)等。本實(shí)驗(yàn)室采用的示波器有三種型號(hào)，即V 252 , YB4320G和DF4320。這三種示波器均為雙蹤示波器，可同時(shí)測(cè)試兩路從直流DC到交流AC 20MHz的電信號(hào)。靈敏度為 1mV/DIV。由于型號(hào)不同，面板結(jié)構(gòu)不同，各種旋鈕或按鍵功能有的 用中文表示，有的用英文表示，但其根本組成局部都有：電源系統(tǒng)，垂直系

22、統(tǒng)Y軸，水平系統(tǒng)X軸和觸發(fā)系統(tǒng)TRIGGER ,這四局部組成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1 4所示。0Y軸輸入養(yǎng) 器Y軸放:0AX鈾放大器電源至各系統(tǒng)X軸輸入示波器結(jié)構(gòu)框圖為了有的放矢使用有關(guān)的功能開關(guān)，并對(duì)一些中文或英文述語(yǔ)有所了解，下面結(jié)合結(jié)構(gòu)框圖1 4簡(jiǎn)要介紹其工作原理。1示波管示波管是進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換的器件，把被測(cè)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，在示波管的熒光屏上顯示出來。示波管由三大局部組成。 電子槍，用于產(chǎn)生纖細(xì)而高速的電子束，由輝度INTEN 和聚焦FOCUS 旋鈕控制；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子束隨X軸或Y軸的信號(hào)而偏轉(zhuǎn)，由移位旋鈕POSTTION 和衰減器旋鈕VOLTS/DIV 控制；顯示屏，即熒 光屏，在高

23、速電子束轟擊下發(fā)光，顯示出圖形。Y軸放大器垂直系統(tǒng)/ VERTICAL Y軸放大器或垂直通道簡(jiǎn)稱Y通道。被測(cè)試信號(hào)經(jīng)過探頭又稱探極 與示波器連接，探頭實(shí)際上是一個(gè)脈沖分壓器，具有-20dB 即10 : 1的衰減，保證不失真地把被測(cè)信號(hào)傳輸?shù)绞静ㄆ鲀?nèi)部。因?yàn)樘筋^極易損壞，實(shí)驗(yàn)室中不用-20dB的衰減。經(jīng)過探頭后的信號(hào)由交流 AC 電容耦合地GND 直流DC 直接耦合健或按鈕 的位置決定進(jìn)入到示波器內(nèi)的衰減信號(hào)。衰減器的根本作用是把很大的幅度變化范圍1mV50V 縮窄，以利于 Y通道放大器的正常工作，衰減器在面板上，用VOLT/DIV表示DIV=0.8cm ,調(diào)節(jié)衰減量，即改變示波器的Y軸偏轉(zhuǎn)靈敏

24、度或偏轉(zhuǎn)因子。測(cè)試時(shí)，用衰減器開關(guān)指示的數(shù)值，乘以垂直方向信號(hào)所占的格數(shù)，即為被測(cè)信號(hào)的幅度。這時(shí)，微調(diào)旋鈕VAR/VARIATION不能翻開，應(yīng)在校正位置。經(jīng)過衰減器后的信號(hào)到達(dá) Y軸放大 器。Y軸放大器實(shí)際上是平衡式直流放大器，要求具有低噪聲、寬頻帶、高增益。在面板上 沒有幾個(gè)旋鈕。一個(gè)是 Y軸增益微調(diào)旋鈕，即 VAR，是改變放大器的增益，使屏幕上波形 幅度得到連續(xù)的調(diào)節(jié)，但這時(shí)不能按偏轉(zhuǎn)因子來讀數(shù)，因?yàn)閅軸增益已離開了校正點(diǎn)。還有一個(gè)是Y軸移位POSITION ,調(diào)節(jié)它能使波形上下移動(dòng)，以便觀察和讀數(shù)。再一個(gè)是“極性選擇按鈕或拉出、按下旋鈕和穩(wěn)定調(diào)節(jié)旋鈕LEVEL ?！皹O性選擇容易理解，

25、是將信號(hào)反相或不反相。LEVEL旋鈕的功能比擬難于理解，這里作簡(jiǎn)要說明：因?yàn)槭静ㄆ骶哂杏|發(fā)掃描功能，即由被測(cè)信號(hào)或電源，或外接來觸發(fā)X軸掃描。但X通道從接受觸發(fā)信號(hào)到開始掃描產(chǎn)生鋸齒波，要有一段延遲，即掃描電壓的產(chǎn)生要滯后一段時(shí)間，使被測(cè)信號(hào)與掃描信號(hào)不易同步，所以在Y通道參加延時(shí)電路，即穩(wěn)定調(diào)節(jié)旋鈕LEVEL ,實(shí)質(zhì)是調(diào)節(jié)延時(shí)，或稱調(diào)節(jié)穩(wěn)定。經(jīng)過延遲的被測(cè)信號(hào)放大到足夠的幅度，以 便推動(dòng)示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子束在垂直方向能滿偏轉(zhuǎn)。下面簡(jiǎn)要說明雙蹤顯示原理。為了同時(shí)顯示兩個(gè)被測(cè)試信號(hào)，在Y通道中參加通道轉(zhuǎn)換器，實(shí)際上是電子開關(guān)， 按照時(shí)間分隔原理構(gòu)成雙蹤示波器。電子開關(guān)在面板上是由方式選擇

26、MODE開關(guān)或按鈕控制，共有五種狀態(tài)，DODE打在CH!時(shí)，只讓第一路被測(cè)信號(hào)通過，而CH2被關(guān)斷，屏幕上只顯示第一路信號(hào)的波形，相當(dāng)于單蹤功能。DODE打在CH2時(shí)，屏幕上只顯示第二路信號(hào)的波形，相當(dāng)于單蹤功能。當(dāng)DODE打在“交替 ALT/ALTERNATE ，適合于交替顯示兩路較高頻率的信號(hào)。按“交替方式工作時(shí)， 第一次掃描電子開關(guān)接通第一路信號(hào)，第二次掃描接通第二路信號(hào)，如此重復(fù)，只要掃描頻率超過25HZ，盡管每個(gè)信號(hào)波形是交替顯示，但由于人眼的滯留效應(yīng)，圖象也不會(huì)閃爍。 為了使每個(gè)信號(hào)至少有一個(gè)完整的周期顯示，輸入信號(hào)的頻率不能低于掃描頻率，因此交替方式不適用于頻率很低的信號(hào)。當(dāng)DO

27、DE打在“斷續(xù) CHOP,適合于同時(shí)顯示兩路較低頻率的信號(hào)。按斷續(xù)工作時(shí)，每次掃描過程中，電子開關(guān)高速輪流接通兩個(gè)被測(cè)信號(hào)，顯示的圖象實(shí)際上是由假設(shè)干斷續(xù)的線段組成，當(dāng)這些線段足夠密時(shí)， 圖象就看不出中斷點(diǎn)。 顯然被測(cè)信號(hào)的頻率必須遠(yuǎn)低于電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率，因此斷續(xù)方式不適用于較高頻率的信號(hào)， 而能觀測(cè)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于間斷時(shí)間的單次信號(hào)。當(dāng)DODE打在ADD 迭加，第一路信號(hào)和第二路信號(hào)同是時(shí)通過電子開關(guān)，互相迭加，顯示兩路信號(hào)迭加在一起的波形，即丫1+丫2；與“極性選擇開關(guān)或按鍵相配合，即可實(shí)現(xiàn)Y1-Y2功能。3 X通道或稱水平通道，時(shí)基電路/ HORIZONTAL X通道主要作用是產(chǎn)生一個(gè)與時(shí)

28、間成線性關(guān)系的鋸齒波掃描電壓，加 到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，使電子束沿水平方向隨時(shí)間而線性偏轉(zhuǎn)，形成時(shí)間基線簡(jiǎn)稱時(shí)基。X通道的主要由掃描發(fā)生器環(huán)，觸發(fā)脈沖發(fā)生器和X放大器組成。下面簡(jiǎn)要說明各部分的作用及原理，以便對(duì)面板上一些控制旋鈕或按健的作用，有較深入的理解。掃描發(fā)生器環(huán)是由掃描發(fā)生器，電壓比擬器，時(shí)基閘口和釋放電路組成的一個(gè)閉環(huán)控 制系統(tǒng)，產(chǎn)生與時(shí)間成線性關(guān)系的鋸齒波掃描電壓，波形如圖1 5所示。圖15掃描電壓波形圖1 5中，tf稱為掃描時(shí)間或掃描正程時(shí)間，在這段時(shí)間里，光點(diǎn)從屏幕的左端均勻 地向右端移動(dòng)。面板上的掃速開關(guān)TIME/DIV，表示每格所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。測(cè)試時(shí)，將微調(diào)開關(guān)VAR關(guān)上，

29、就可以根據(jù)波形在水平方向所占的格數(shù)來讀取時(shí)間。掃描開關(guān)的內(nèi)部實(shí) 際上就是不同的 R、C定時(shí)元件。tb稱為掃描回程時(shí)間，電子束在這段時(shí)間迅速?gòu)钠聊坏挠?端回到左端要求tb越小越好。為了在屏幕上不顯示回掃光跡，一些較高質(zhì)量的示波器在 tb時(shí)間內(nèi)有一個(gè)消隱信號(hào)加在示波管上，用于抑制電子束的強(qiáng)度，故在回掃時(shí)不顯示光跡。 tw為等待時(shí)間，此時(shí)掃描發(fā)生器等待下一次觸發(fā)。所以一次掃描的周期T=tf + tb + tw。觸發(fā)脈沖發(fā)生器：掃描發(fā)生器環(huán)是在觸發(fā)脈沖觸發(fā)下開始工作的，而觸發(fā)脈沖是由觸 發(fā)信號(hào)經(jīng)過加工后得到的。根據(jù)觸發(fā)信號(hào)來源的不同，有取Y通道的被測(cè)信號(hào) CHi或CH2的內(nèi)觸發(fā)，有取自“外接的外部觸發(fā)

30、信號(hào)，還有取自機(jī)內(nèi)50HZ的工頻信號(hào)等。觸發(fā)脈沖發(fā)生器的任務(wù)是將這些頻率、幅度、極性和波形各異的觸發(fā)信號(hào)變成掃描發(fā)生器環(huán)所能接受 的、標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)脈沖。觸發(fā)脈沖發(fā)生器主要包括觸發(fā)信號(hào)選擇開關(guān)，觸發(fā)極性選擇開關(guān)，觸 發(fā)放大器和觸發(fā)脈沖形成器等幾個(gè)局部組成。觸發(fā)信號(hào)選擇開關(guān)TRIGGER MODES在面板上有自動(dòng)AUTOMATIC，常態(tài)NORMAL，單次，TV H或TV-V 等不同的開關(guān)或 按鍵根據(jù)觸發(fā)源TRIGGER SOURCE的不同在面板上由內(nèi)部INTERNAL 機(jī)內(nèi)50HZ 的工頻信號(hào)LINE 和外部EXTERNAL 開關(guān)或按鈕控制。觸發(fā)極性選擇開關(guān)有正 極性+和負(fù)極性-兩種。正極性是指觸發(fā)

31、點(diǎn)位于觸發(fā)信號(hào)的正斜率，負(fù)極性那么為負(fù)斜 率，在面板上用觸發(fā)斜率TRIGGER SLOPE表示。觸發(fā)斜率旋鈕與面板上的延時(shí)調(diào)節(jié)LEVL 旋鈕配合使用能在示波器上顯示穩(wěn)定的波形。觸發(fā)放大和觸發(fā)形成器是為了獲得 前沿陡峭、寬度、幅度適宜的觸發(fā)脈沖。X放大器的作用是放大掃描電壓，并將其加到X偏轉(zhuǎn)板水平偏轉(zhuǎn)板，使電子束能在水平方向得到滿偏轉(zhuǎn)。此處還有水平移位旋鈕，有的機(jī)型還有水平擴(kuò)展按鍵等。圖1 6表示Uy被測(cè)信號(hào)電壓加在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，Ux掃描電壓加在示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)，同時(shí)受到Y(jié)方向和X方向偏轉(zhuǎn)電壓的作用，那么在熒光屏上顯示出被測(cè)電壓隨時(shí)間變化的波形圖。圖1 6示波器顯

32、示正弦波主要技術(shù)參數(shù)：因?yàn)槭静ㄆ鞯姆N類很多，我們只將本實(shí)驗(yàn)室示波器共同的幾個(gè)主要技術(shù)參數(shù)列出，供使用時(shí)心中有數(shù)。Y軸頻帶寬度：DC20MHz ， AC 耦合，頻率下限-3dB ，10Hz輸入阻抗：偏轉(zhuǎn)系數(shù)：工作方式：X軸頻帶寬度：1M Q ± 2% / 25pF1mV5V/DIV , 1 2 5 進(jìn)制 分 21 檔CH1, CH2，雙蹤，疊加DC2MHz偏轉(zhuǎn)系數(shù)：1 卩 S0.5S/DIV , 1 2 5 進(jìn)制分 21 檔X Y工作方式：DC2MHzX Y相位差：< 30 DC100KHz觸發(fā)源：CH1, CH2，電源，外接電源：220V ± 10%50 ±

33、 2Hz前面簡(jiǎn)要介紹了普通雙蹤示波器的原理，一些部件的功能和主要技術(shù)參數(shù)。對(duì)于了解 一臺(tái)完整的儀器及要深入研究某些部件的特點(diǎn)定會(huì)所有啟發(fā)，并為將來學(xué)習(xí)電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。但對(duì)于初學(xué)者，無疑因難度過大不易掌握。為此，下面列出面板上的一些旋鈕或按鈕的中英、文名稱及作用，這些都有其通用性，分為四局部： 電源局部1電部開關(guān)POWER2輝度INTENSITY3聚焦FOCUS4校正信號(hào)CAL , 1KHz非過零方波，0.5VP 或0.3Vp。 垂直通道VERTRICAL1CH1 X，CH2 Y，輸入INPUT2AC/GND/DCAC/信號(hào)經(jīng)過電容耦合至放大器輸入GND/放大器輸入端接地DC/信號(hào)直接耦合至放

34、大器輸入3伏/格VOLTS/DIV衰減器開關(guān)，1 25進(jìn)制，示波管垂直方向分為 8格。4移位POSITION 5垂直工作方式VERTICAL MODE CHi屏幕上僅顯示CH i的信號(hào)CH2屏幕上僅顯示CH2的信號(hào)DUAL ALT , CHOP ,屏幕上顯示CHi, CH?兩路信號(hào)，ALT為“交替，用于 較高頻率，CHOP為“斷續(xù)，用于較低頻率。疊加ADD 顯示CH1和CH2信號(hào)的代數(shù)和。 水平通道HORIZONTAL1掃描時(shí)間選擇開關(guān)TIME/DIV，按1 2 5進(jìn)制。示波器水平方向分為 10格2X Y，3CH1信號(hào)作為X軸，CH2信號(hào)作為Y軸 觸發(fā)系統(tǒng)TRIGGER1觸發(fā)源選擇SOURCE

35、輸入信號(hào)觸發(fā)INT電源信號(hào)觸發(fā)LINE外部信號(hào)觸發(fā)EXT2輸入信號(hào)觸發(fā)INT TRIGCH1，CH1輸入信號(hào)觸發(fā)CH2，CH2輸入信號(hào)觸發(fā)交替觸發(fā)VERT MODE，用于穩(wěn)定顯示二個(gè)不同頻率的信號(hào)，故不能用于測(cè)信 號(hào)的相位差。3觸發(fā)方式選擇TRIGE MODE自動(dòng)掃描AUTO，無信號(hào)輸入時(shí)有掃描基線常態(tài)掃描NORM，有觸發(fā)信號(hào)才有掃描基線，當(dāng)輸入信號(hào)低于50Hz時(shí)，請(qǐng)用“常態(tài)觸發(fā)掃描。4示波器使用舉例 直流電壓測(cè)量1將觸發(fā)方式置自動(dòng)AUTO ，使屏幕上出現(xiàn)掃描基線，Y軸微調(diào)置校正CAL2CH1,或CH2的輸入接地GND ，此時(shí)的基線，即為 0V基準(zhǔn)線。3參加被測(cè)信號(hào)，輸入置DC，觀察掃描基線在

36、垂直方向平移的格數(shù)，與VOLTS/DIV開關(guān)指示的值相乘，即為信號(hào)的直流電壓。例如， VOLTS/DIV置0.5V/DIV，讀得 掃描線上移為3.4格，那么被測(cè)電壓為：U=0.5/DIV X 3.4DIV=1.7V 如果采用10: 1 的探頭，那么為17V 。 交流電壓測(cè)量1將輸入置AC 或DC2利用垂直移位旋鈕，將波形移至屏幕中心位置，按波形所占垂直方向的格數(shù)，即可測(cè)出電壓波形的峰一峰值。例如，VOLTS/DIV置0.2V/DIV，被測(cè)波形占5.2格，那么被測(cè)電壓為：Up-p=0.2V/DIV X 5.2DIV=1.4V 置DC時(shí)，將被測(cè)信號(hào)中的直流分 量也考慮在內(nèi)，置 AC時(shí)，那么直流分量無法測(cè)出。 時(shí)間測(cè)量掃描開關(guān)的微調(diào)置于校正位置CAL 。1測(cè)間隔時(shí)間周期。例如，TIME/DIV置于0.2ms/DIV，間隔在水平方向占 6格， 那么其間隔時(shí)間為：T=0