任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器動(dòng)動(dòng)手動(dòng)動(dòng)腦實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目做一做議一議想一想

任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器動(dòng)動(dòng)手動(dòng)動(dòng)腦實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目做一做議一議想一想五電子示波器本項(xiàng)目主要內(nèi)容任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器動(dòng)動(dòng)手動(dòng)動(dòng)腦實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目做一做議一議想一想項(xiàng)目小結(jié)思考與練習(xí)

示波測(cè)試技術(shù)知識(shí)目標(biāo)1.掌握示波測(cè)試基本方法和原理2.掌握通用示波器的組成和原理3.了解數(shù)字存儲(chǔ)示波器4.熟練掌握示波測(cè)試的基本應(yīng)用技能目標(biāo)1.熟練掌握示波器面板功能及基本操作2.熟練掌握示波器測(cè)量信號(hào)的幅度、周期、頻率和相位的方法3.熟練掌握調(diào)幅波調(diào)幅系數(shù)測(cè)量方法任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器任務(wù)目標(biāo)1.了解什么叫數(shù)字存儲(chǔ)2.掌握數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本組成及原理3.了解數(shù)字示波器的應(yīng)用任務(wù)教學(xué)模式任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器任務(wù)教學(xué)模式前面我們學(xué)習(xí)的通用示波器屬于傳統(tǒng)模擬示波器。如果信號(hào)在一秒鐘內(nèi)只有幾次，或者信號(hào)的周期為數(shù)秒至更長(zhǎng)，甚至于信號(hào)只發(fā)生一次，那又將會(huì)怎么樣呢？在這種情況下，使用我們上面介紹過(guò)的模擬示波器幾乎甚至于完全不能觀察這些信號(hào)。滿足這些要求的就是數(shù)字示波器，如圖3-32所示。數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，自上個(gè)世紀(jì)七十年代誕生以來(lái)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)成為測(cè)試工程師必備的工具之一。同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展，其價(jià)格的不斷下降。目前其應(yīng)用已非常普及。圖3-32數(shù)字存儲(chǔ)示波器任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)一什么叫數(shù)字存儲(chǔ)所謂數(shù)字存儲(chǔ)就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來(lái)儲(chǔ)存信號(hào)。它有以下特點(diǎn)和功能：（1）可以顯示大量的預(yù)觸發(fā)信息（2）可以通過(guò)使用光標(biāo)和不使用光標(biāo)的方法進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量。（3）可以長(zhǎng)期存儲(chǔ)波形

（4）可以將波形傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存或供進(jìn)一步的分析之用。（5）可以在打印機(jī)或繪圖儀上制作硬考貝以供編制文件之用。（6）可以把新采集的波形和操作人員手工或示波器全自動(dòng)采集的參考波形進(jìn)行比較。（7）波形信息可以用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理。任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)二數(shù)字示波器的使用任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)二數(shù)字示波器的使用任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)二數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理數(shù)字存儲(chǔ)示波器是用數(shù)字電路來(lái)完成存儲(chǔ)功能的，因此稱(chēng)“Digital

storage

oscilloscope”簡(jiǎn)稱(chēng)DSO。在DSO中在輸入信號(hào)接頭和示波器CRT之間的電路不只是僅有模擬電路。輸入信號(hào)的波形在CRT上獲得之前先要存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中去。它用A/D變換器將模擬波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器RAM中，需要時(shí)再將RAM中存儲(chǔ)的內(nèi)容調(diào)出，通過(guò)相應(yīng)的D/A變換器，再將數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為模擬量，顯示在示波管的屏幕上。在數(shù)字存儲(chǔ)示波器中，信號(hào)處理功能和信號(hào)顯示功能是分開(kāi)的，其性能指標(biāo)完全取決于進(jìn)行信號(hào)處理的A/D、D/A變換器RAM。我們?cè)谑静ㄆ鞯钠聊簧峡吹降牟ㄐ慰偸怯兴杉降臄?shù)據(jù)重建的波形，而不是輸入連接端上所加信號(hào)的立即的、連續(xù)的波形顯示。如圖3-33所示為其原理框圖。當(dāng)處于存儲(chǔ)工作模式時(shí)，其工作過(guò)程一般分為存儲(chǔ)和顯示兩個(gè)階段。任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)二數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理

衰減器放大器觸發(fā)電路A/D轉(zhuǎn)換器延遲線存儲(chǔ)器（RAM）D/A轉(zhuǎn)換器地址計(jì)數(shù)器D/A轉(zhuǎn)換器垂直放大器水平放大器掃描發(fā)生器邏輯控制電路（微處理器）輸入外觸發(fā)內(nèi)外實(shí)時(shí)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)存儲(chǔ)至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板圖3-33數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理框圖任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)二數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理在存儲(chǔ)工作階段，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)，在邏輯控制電路的控制下依次寫(xiě)入到RAM中。在顯示工作階段，將數(shù)字信號(hào)從存儲(chǔ)器中讀出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)垂直放大器放大加到CRT的Y偏轉(zhuǎn)板。同時(shí)，CPU的讀地址計(jì)數(shù)脈沖加至D/A轉(zhuǎn)換器，得到一個(gè)階梯波掃描電壓，驅(qū)動(dòng)CRT的X偏轉(zhuǎn)板。任務(wù)三數(shù)字存儲(chǔ)示波器知識(shí)拓展：既然數(shù)字示波器有那么多優(yōu)點(diǎn)，而模擬示波器仍在廣泛應(yīng)用是為什么呢？除了價(jià)格的原因，模擬示波器的某些特點(diǎn)，是數(shù)字示波器所不具備的。如：操作簡(jiǎn)單，全部操作都在面板上，波形反應(yīng)及時(shí)，數(shù)字示波器往往要較長(zhǎng)處理時(shí)間。垂直分辨率高，連續(xù)而且無(wú)限級(jí)，數(shù)字示波器分辨率一般只有8位至10位。數(shù)據(jù)更新快，每秒捕捉幾十萬(wàn)波形，數(shù)字示波器每秒捕捉幾十個(gè)波形。實(shí)時(shí)帶寬和實(shí)時(shí)顯示，連續(xù)波形與單次波形的帶寬相同，數(shù)字示波器的帶寬與取樣率密切相關(guān)，取樣率不高時(shí)需借助內(nèi)插計(jì)算，容易出現(xiàn)混淆波形。簡(jiǎn)言之，模擬示波器為工程技術(shù)人員提供眼見(jiàn)為實(shí)的波形，在規(guī)定的帶寬內(nèi)可非常放心進(jìn)行測(cè)試。人類(lèi)五官中眼睛視覺(jué)十分靈敏，屏幕波形瞬間反映至大腦作出判斷，微細(xì)變化都可感知。因此，模擬示波器深受使用者的歡迎。尤其是作為一般實(shí)驗(yàn)室用示波器，模擬示波器基本滿足測(cè)試需要。項(xiàng)目小結(jié)本項(xiàng)目介紹了示波測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用。主要內(nèi)容有：示波測(cè)試原理、通用示波器的基本組成、工作原理及其應(yīng)用。電子示波器能夠在熒光屏上顯示電信號(hào)的波形，其核心部件是示波管。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。電子槍的作用是發(fā)射電子束、對(duì)電子束聚焦及加速。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的作用是決定光點(diǎn)在屏幕上的位置。示波測(cè)試的理論基礎(chǔ)是光點(diǎn)在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離與偏轉(zhuǎn)板上所加的電壓成正比。熒光屏的作用是將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)顯示。示波器得到穩(wěn)定波形的條件是，Y偏轉(zhuǎn)板上接入被測(cè)信號(hào)，X偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波掃描電壓，并且，掃描電壓的周期等于被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍，即滿足同步關(guān)系。通用示波器主要由示波管、垂直通道和水平通道三部分組成，此外還包括電源電路和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。垂直通道包括衰減器、放大器、延遲線及必要的附件如探極等；示波器的水平通道主要由掃描發(fā)生器環(huán)、觸發(fā)電路和X放大器組成。示波器可以用來(lái)觀測(cè)信號(hào)波形，測(cè)量電信號(hào)電壓、周期、頻率、時(shí)間、相位、調(diào)制系數(shù)等物理量。思考與練習(xí)1.通用示波器由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？2..示波器Ｙ通道的由哪些電路組成？各有什么作用？3.示波器Ｙ通道內(nèi)為什么既有衰減器又有放大器？4.示波器的Ｘ通道由哪幾部分組成，各部分的作用是什么？5.試說(shuō)明觸發(fā)電平、觸發(fā)極性調(diào)節(jié)的意義。6．示波器測(cè)試時(shí)，為什么要求輸入信號(hào)用專(zhuān)用探頭接入？7．用示波器測(cè)一正弦信號(hào)，測(cè)量時(shí)信號(hào)經(jīng)衰減10倍的探極加到示波器Y通道，測(cè)得其在熒光屏上的總高度為4.4div，Y軸靈敏度粗調(diào)開(kāi)關(guān)在50mV/div，問(wèn)該信號(hào)的有效值是多少？8．用示波器觀察一方波信號(hào)，靈敏度旋鈕v/div置于0