《電子技術(shù)基本技能實訓教程》課件-實訓項目 示波器與信號發(fā)生器的使用

實訓項目

示波器與信號發(fā)生器的使用

示波器簡介

示波器是一種顯示、測量電信號隨時間變化規(guī)律的儀器。示波器顯示屏的縱軸方向表示信號電壓的幅度，橫軸方向表示信號變化的時間，屏上的小方格相當于讀數(shù)標尺，配合靈敏度設(shè)定值可讀出信號電壓的峰值或峰峰值；配合掃描速度設(shè)定值可讀出信號電壓的周期。示波器最重要的操作是垂直操作和水平操作，其它操作都是為了使波形清晰、穩(wěn)定的輔助操作。示波器主要用于定性觀察信號電壓波形的細節(jié)和變化趨勢；定量測量信號電壓的幅度、周期和幾個正弦波信號間的相位關(guān)系。由于所有的物理量都可以轉(zhuǎn)換為電信號，所以示波器的使用范圍極其廣泛。示波器的主要結(jié)構(gòu)一、示波管（1）電子槍：發(fā)射高速電子束（2）偏轉(zhuǎn)板：使高速電子束偏轉(zhuǎn)，又稱為掃描，在顯示屏上掃描出信號的光跡（波形）。（3）顯示屏：顯示信號的波形二、控制電路（1）屏幕控制：調(diào)節(jié)掃描光跡的亮度和線度；（2）垂直控制：調(diào)節(jié)垂直方向梅格電壓值；（3）水平控制：調(diào)節(jié)垂水平向梅格時間值；（4）觸發(fā)控制：使掃描光跡清晰、穩(wěn)定的控制。GOS—6031型示波器的操作方法

（一）屏幕操作：

POWER——電源開關(guān)；TRACEROTATION：trace[treis]痕跡，蹤跡；跡線；rotation[r?u'tei??n]旋轉(zhuǎn)——光跡旋轉(zhuǎn)

INTEN——輝度（亮度）旋鈕；FOCUS——聚焦（二）機內(nèi)輸出標準方波

CALcalibrate：1KHz0.5V機內(nèi)方波輸出端口，用于讀數(shù)校準。

AC—交流耦合，用于觀察快速變化的信號。

DC—直流耦合，用于觀察直流信號或緩慢變化的信號。

GND—通道接地，使信號對地短路，用于確定0信號坐標。

P×10Pushlong（長按）——使用探頭10倍擴展雙蹤顯示方式按鈕：ALT【alternation[,?:lt?‘nei??n]】交替—雙通道交替顯示，即前一幀顯示CH1通道，后一幀就顯示CH2通道。適合于觀察快速變化的信號。

CHOP：雙通道斷續(xù)顯示。適合于觀察緩慢變化的信號。

ADD：疊加，可顯示CH1、CH2通道的疊加信號波形。

INV【invert[in‘v?:t]】反相，將CH2通道的信號反相后顯示（三）Vertical['v?:tik?l]垂直操作

POSITION—光跡上下移動旋鈕；

VOLTS/DIV（division[di‘vi??n]（分格）—靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕,單位：電壓/格，按人為細調(diào)；

輸入信號耦合方式選擇按鈕：

靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕可用于電壓的測量，例：如圖1所示，正弦波電壓峰-峰值在縱軸方向占4格，若這時靈敏度為“0.2V/每格”，則其峰-峰值UP-P=0.2×4V=0.8V、峰值Um=UP-P/2=0.4V。靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕也可用于調(diào)整圖象的顯示幅度，上例中如將靈敏度改調(diào)為0.1V/每格。屏幕顯示如圖2，正弦波電壓峰-峰值在縱軸方向占8格，則其峰-峰值UP-P=0.1×8V=0.8V、峰值Um=UP-P/2=0.4V?？梢娬{(diào)節(jié)靈敏度旋鈕，可改變圖象在屏上的顯示幅度，但不能改變待觀察信號電壓的大小。為便于觀察和讀數(shù)，一般使信號在屏上顯示的幅度占屏幕高度1/2左右為好。

此外，靈敏度還可進行微調(diào)，用于定性觀察波的細節(jié)，不能讀取幅度數(shù)據(jù)。

圖1靈敏度0.2V/每格圖2靈敏度0.1V/每格

（四）HORIZONTAL水平操作POSITION—光跡左右移動。TIME/DIV—掃描速度調(diào)節(jié)旋鈕，單位：時間/格，按人微調(diào)（VAR)X-Y—CH1輸入信號用作掃描（X軸信號），CH2信號為Y軸信號，可觀察李沙若圖形×1/MAG—掃描速度擴展轉(zhuǎn)換按鈕×5-×10-×20—頻率擴展倍數(shù)設(shè)定按鈕MAG/ALT—無擴展和有擴展交替顯示轉(zhuǎn)換按鈕

旋轉(zhuǎn)TIME/DIV旋鈕到“50μS”位置，表示圖象在橫軸方向每格50μS，用于時間的測量，可直接測量信號的周期。例：如圖3所示，正弦波1周期在水平方向占8格，若這時掃描速度為50μS/格，則其周期T=850μS=400μS；頻率f=1/40010-6=2500Hz。若將掃描速度調(diào)整為0.1mS/格，則屏幕顯示如圖3所示，正弦波1周期在水平方向占4格，其周期T=40.1mS=400μS；頻率f=1/40010-6=2500Hz。

調(diào)節(jié)水平掃描速度旋鈕TIME/DIV，可調(diào)整信號波形在屏上顯示的個數(shù)，但不會改變信號的頻率。為便于觀察和讀數(shù)，一般每屏顯示2—3個波為宜。圖3掃描速度50μS/格圖4掃描速度為0.1mS/格

按壓水平掃描速度旋鈕一次，該旋鈕的功能切換為掃描速度微調(diào)，這時，屏的右下方顯示一個“>”號，調(diào)節(jié)該旋鈕可連續(xù)改變水平掃描速度，在定性分析時，便于觀察波的細節(jié)和變化趨勢，但不能用于時間的測量

（五）TRIGGER觸發(fā)操作

同步：現(xiàn)代示波器采用電平觸發(fā)同步，由LEVEL旋鈕設(shè)定觸發(fā)電壓（電平），當觸發(fā)源信號電壓幅度達到設(shè)定值時，立即啟動水平掃描，使每一次掃描起點相同保正每幅圖象重合，我們就能從屏上觀察到穩(wěn)定的圖象。

觸發(fā)源有多種選擇，多種耦合方式，觸發(fā)電平的大小也可連續(xù)調(diào)節(jié)。假定用CH1通道觀察信號波形，取CH1通道信號為觸發(fā)源，選信號上升沿A點電平uA為觸發(fā)電平，電子束從A點開始，掃描完一行后，屏上顯示A，B間波形，同時電子束迅速返回到屏的左端等待，當信號上升沿電平再次達到uA時，又啟動掃描，還是顯示A，B間圖形，使每次掃描圖象都能重合，就能觀察到穩(wěn)定的圖象。這就稱為同步,如下圖。TRIGGER觸發(fā)操作1

1．AUTO/NML按鈕——掃描方式選擇（在以下2種方式之間切換）（1）AUTO：自動觸發(fā)掃描方式，有無信號輸入都有掃描光跡。（2）NML：信號觸發(fā)掃描方式，有信號輸入，且同步才有波形顯示，極少采用

2．TV按鈕——觸發(fā)電平選擇（在以下2種不可調(diào)電平之間切換）（1）TV—V：電視信號場同步頭觸發(fā)方式。（2）TV—H：電視信號行同步頭觸發(fā)方式?？勺詣油?，是一種較好觸發(fā)的方式，可常選。觸發(fā)操作2

3.SOURCE按鈕——觸發(fā)源選擇按鈕。按壓此按鈕，可在下列五種模式間切換：（1）CH1模式，取CH1通道輸入的信號作觸發(fā)源；（2）CH2模式，取CH2通道輸入的信號作觸發(fā)源；（3）LINE：機內(nèi)生成50HZ觸發(fā)信號。

(4)EXTexterior[[ik'sti?ri?]

]外部的：外觸發(fā)模式，觸發(fā)信號由EXT口輸入。（5）VERT(vertical)垂直觸發(fā)方式：兩通道交替觸發(fā)。一般使用哪個通道，就選哪個通道信號作觸發(fā)源，雙蹤顯示時若頻率相同，可選任一通道信號作觸發(fā)源，兩通道輸入信號的頻率不同時可采用VERT方式。（五）觸發(fā)操作3

4．Slope——觸發(fā)沿轉(zhuǎn)換按鈕（可在上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)2種方式之間轉(zhuǎn)換）

5．Coupling——觸發(fā)源耦合方式轉(zhuǎn)換按鈕（可在以下3種方式之間轉(zhuǎn)換）（1）AC耦合（2）HFR高通耦合（3）LFR低通耦合

6．LEVEL旋鈕——觸發(fā)電平調(diào)節(jié)，用于同步調(diào)節(jié)，TRG燈亮為好；（六）文本及背光操作

1．TEXT/ILLUM（illumination[i,lju:mi‘nei??n]）按鈕——文字亮度/屏幕照明（七）CURSORS游標控制（八）SETUPS面板存儲設(shè)置（長按切換）SVAE——保存RECALL——呼出（九）Variable多功能調(diào)節(jié)旋鈕Fine——微調(diào)Coarse——粗調(diào)（按壓轉(zhuǎn)換）

操作舉例一、用示波器的CH1通道觀察測量+6V直流電壓步驟：（一）穩(wěn)壓電源操作將穩(wěn)壓電源SLVAE路或MASTER路電壓調(diào)節(jié)到6V

（二）示波器操作。

1.垂直操作選中CH1通道。靈敏度選2V每格輸入耦合選GND模式，使輸入接地，即輸入信號為0V。

2.觸發(fā)操作觸發(fā)源選“CH1”

掃描方式選AUTO方式。

3.水平操作旋轉(zhuǎn)TIME/DIV鈕至掃速為0.5mS/格，太大會有閃爍。屏幕顯示一條穩(wěn)定的水平光跡，該光跡為0V電壓基線，把這條基線移動到縱向下起第二格，如圖2所示，記住該位置。

4.把+6V直流電壓接入CH1通道，輸入耦合選DC模式。屏上顯示另一條水平光跡。為+6V直流電壓波形，如圖3所示。

5.電壓讀數(shù)：電壓波形在縱軸方向距0V電壓波形3格，每格2V，共2V/格×3格=6V。二、用CH1通道觀察機內(nèi)方波1.垂直操作：選中CH1通道，DC耦合，靈敏度選0.2V/格。2.觸發(fā)操作同上例中的“2”；3.水平操作：掃速選0.5mS/格；4.觸發(fā)電平調(diào)節(jié)：旋轉(zhuǎn)TRIGLEVEL，使圖象穩(wěn)定，如圖4所示。5.電壓讀數(shù)：0.2V/格×2.5格=0.5V6.周期讀數(shù)：T=0.5mS/格2格=1mS；f=1/T=1S/1mS=1000Hz。

四、SFG-1013函數(shù)信號發(fā)生器的使用

SFG-1013函數(shù)信號發(fā)生器可產(chǎn)生幅度、頻率、占空比可調(diào)的正弦波、三角波方波和數(shù)字脈沖。

1.面板介紹數(shù)顯窗口——可顯示輸出信號的頻率和幅值POWER——電源開關(guān)MAIN(主通道）（50Ω）——函數(shù)信號輸出端口TTL——數(shù)字脈沖輸出端口，WAVE(waveform)——波形(選擇)“·”和0—9健：頻率有效值設(shè)置健SHIFT健—上檔功能選擇健上檔功能:-40分貝—輸出信號衰減40分倍TTL—數(shù)字信號輸出；—光標左移；—光標右移V/F—電壓與頻率切換；MHZ、KHZ、HZ—頻率單位切換FREQUENCY—頻率調(diào)節(jié)AMPL—幅度(調(diào)節(jié))ADJ(adjust[?‘d??st])—調(diào)節(jié)DUTR（DutyRatio）—占空比調(diào)節(jié)，按入為默認值，拉出后可調(diào)節(jié)占空比。OFFSET——按人為DEFAULT(默認值)，拉出為ADJ(直流偏移量調(diào)節(jié))2．SFG-1013函數(shù)信號發(fā)生器使用步驟（1）波形選擇（2）頻率設(shè)定（3）