如何使用示波器

美國泰克 TektronixTDS1012B數(shù)字示波器，TD1017A型信號發(fā)生器
美國泰克 TektronixTDS1012B數(shù)字示波器是利用電子束的電偏轉(zhuǎn)來觀察電壓波形的一種常用電子儀器，主要用于觀察和測量電信號。一般的電學(xué)量（如電流、電功率、阻抗等）和可轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的非電學(xué)量（如溫度、位移、速度、壓力、光強(qiáng)、磁場、頻率）以及它們隨時間變化的規(guī)律都可以用示波器來觀測。由于電子的慣性很小，電子射線示波器一般可在很高的頻率范圍內(nèi)工作。采用高增益放大器的示波器可以觀察微弱的信號；具有多通道的示波器，則可以同時觀察幾個信號，并比較它們之間的相應(yīng)關(guān)系。

示波器的使用操作步驟

    1.利用儀器說明材料，對照儀器，熟悉美國泰克 TektronixTDS1012B數(shù)字示波器各旋鈕的作用和調(diào)節(jié)方法。
    2.取掃描頻率為50Hz，信號發(fā)生器的頻率為100Hz，觀察記錄波形；分別改變掃描頻率與信號頻率，觀察波形及變化。
    3.從CH1（或CH2）輸入正弦波，調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕，使熒光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的波形。
    4.觀察描繪李薩如圖形并測量頻率
    (1)將已知頻率的正弦波連接到示波器通道1輸入端，并將顯示方式控制鈕置于X-Y檔；
    (2)將被測信號與通道2連接；
    (3)調(diào)節(jié)通道1和通道2取得適當(dāng)?shù)姆龋?br>   (4)記下已知信號的頻率，并保持不變，調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕和待測信號的頻率，使熒光屏上出現(xiàn)各種不同形狀的穩(wěn)定的李薩如圖形，記下其形狀；利用fx:fy=Nx:Ny計算被測信號的頻率，并與信號發(fā)生器顯示的頻率進(jìn)行比較。
注意事項
   1.為了保護(hù)熒光屏不被灼傷,示波器上光點的亮度不可調(diào)得太強(qiáng),也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上。
    2.示波器上所有開關(guān)與旋鈕都有一定的強(qiáng)度和調(diào)節(jié)角度，調(diào)節(jié)時不要用力過猛。
    3.注意公共端的使用，接線時嚴(yán)禁短路。
問題討論
   1.當(dāng)Y軸輸入端有信號,但屏上只有一條水平線時,是什么原因?應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能使波形沿Y軸展開?
2.如果圖形不穩(wěn)定,總是向左或向右移,應(yīng)如何調(diào)節(jié)?
3.分析用示波器怎樣才能觀察到穩(wěn)定的波形。
4.如果Y軸信號的頻率比X軸信號的頻率大的多,示波器上看到什么情形?
附錄
一、美國泰克TektronixTDS1012B數(shù)字示波器簡介
    (1)電源 （POWER）
    電源線路開關(guān)，當(dāng)此開關(guān)接通時儀器通電，指示燈亮。
    (2)輝度（INTEN）
    控制顯示亮度。
    (3)聚焦(FOCUS)
    供調(diào)節(jié)出*佳清晰度。
    (4)刻度照明（SCALE）
    控制刻度照明的亮度。
    (5)掃跡旋轉(zhuǎn)（TRACE  ROTATION）
    機(jī)械地控制掃跡與水平刻度線成平行位置。
    (6)接地
    輸入信號源與本儀器連接的接地端。
    (7)垂直方式(Y方式)
    選擇垂直工作方式和X--Y工作方式。以下方式可供選擇：
    通道1（ CH1）：僅顯示通道1。在X--Y顯示時，通道1的作用由觸發(fā)源開關(guān)決定。
    通道2（ CH2）：僅顯示通道2。在X--Y顯示時，通道2的作用也由觸發(fā)源開關(guān)決定。
    雙蹤（DUAL）：兩個通道的信號雙蹤顯示。在這一方式下，將掃描速度置于低于0.5ms/格范圍時為斷續(xù)顯示，置于高于0.2ms/格范圍時為交替顯示。
    相加（ADD）：加入通道1和通道2輸入端的信號代數(shù)相加并在示波管屏幕上顯示其和。通道2“極性”開關(guān)可使顯示為CH1+CH2或CH1-CH2。
   (8)位移 （拉出增益×5）—（PULL×5GAIN）
    控制所顯示波形的垂直位移。此旋鈕也是用作控制靈敏度擴(kuò)展5倍（10倍）的推拉開關(guān)。
    (9)伏特/格 VOLTS/DIV
   按1---2-5序列分11檔選擇垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。要獲得校正的偏轉(zhuǎn)因數(shù)，“微調(diào)”旋鈕必須置于校正（CAL）位置。
    (10)微調(diào)（VARIABLE）
    提供在“伏特/格”開關(guān)各校正檔位之間連續(xù)可調(diào)的偏轉(zhuǎn)因數(shù)。
    (11)通道1、通道2輸入端（CH1 CH2 INPUT）
    通道1/通道2偏轉(zhuǎn)信號或X—Y顯示方式下的Y軸/X軸偏轉(zhuǎn)信號的輸入端。
    (12)交流—地—直流（AC—GND—DC）
    用以選擇以下耦合方式的開關(guān)。
   AC：信號經(jīng)電容耦合到垂直放大器，信號的直流成分被阻斷，低頻極限（低端—3點）約為4HZ。
    GND：輸入信號從垂直放大器的輸入端斷開且輸入端接地，輸入信號不接地。
    DC：輸入信號的所有成分都送入垂直放大器。
    (13)極性（POLARITY）
    用以轉(zhuǎn)換通道2顯示極性的開關(guān)。當(dāng)按鈕處于按入位置時極性反向相。
    (14)位移（POSITION）
    控制顯示的水平位移。
    (15)釋抑控制
    控制顯示掃描釋抑時間的旋鈕，此旋鈕也是用作控制顯示掃描速度擴(kuò)展10倍的推拉開關(guān)。
    (16)時間/格（SEC/DIV）
   以1—2—5順序分18級或21級選擇掃描速度。要得到校正的掃描速度，“微調(diào)”旋鈕必須置于校正（CAL）位置。
    (17)微調(diào)（VARIABLE）
    提供在“時間/格”開關(guān)各校正檔位之間連續(xù)可調(diào)的掃描速度。
    (18)電平/觸發(fā)極性（LEVEL/SLOPE）
   控制觸發(fā)電平的旋鈕。這一旋鈕也是用于控制選擇觸發(fā)極性的推拉開關(guān)。旋鈕處于推入狀態(tài)時為正向觸發(fā)，拉出時為負(fù)向觸發(fā)。
    (19)掃描方式（SWEEP MODE）
    用于選擇以下方式
   AUTO：掃描可由重復(fù)頻率50HZ以上和在由“耦合方式”開關(guān)確定的頻率范圍內(nèi)的信號所觸發(fā)。當(dāng)“電平”旋鈕旋至觸發(fā)范圍以外或無觸發(fā)信號加至觸發(fā)電路時，由自激掃描產(chǎn)生一個基準(zhǔn)掃跡。
   NORM：掃描可由在“耦合方式”開關(guān)所確定的頻率范圍以內(nèi)的信號觸發(fā)。當(dāng)“電平”旋鈕旋至觸發(fā)范圍以外或無觸發(fā)信號加至觸發(fā)電路時，掃描停止。
    (20)耦合方式（COUPLING）
    選擇以下觸發(fā)信號耦合方式
    AC（EXEDC）；選擇內(nèi)觸發(fā)時為交流耦合，選擇外觸發(fā)時為直流耦合。交流耦合截止直流和衰減低于約20HZ的信號。高于約20HZ的信號可以通過。直流耦合允許從直流至20MHZ的各種觸發(fā)信號通過。
    TV—V，TV—H：這種耦合方式適合于全電視信號的測試。
    (21)觸發(fā)源（SOURCE）
    選擇觸發(fā)信號源
   CH1/CH2：置于這兩個位置時為內(nèi)觸發(fā)。當(dāng)“垂直工作方式”開關(guān)置于“雙蹤”時，下列信號被用于觸發(fā)：當(dāng)觸發(fā)源開關(guān)處于CH1位置時連接到CH1INPUT端的信號用于觸發(fā)；處于CH2位置時連接到CH2INPUT的信號用于觸發(fā)，當(dāng)“垂直工作方式”開關(guān)置于CH1或CH2時，觸發(fā)信號源開關(guān)的位置也應(yīng)相應(yīng)置于CH1或CH2。
    EXT：觸發(fā)信號從連接到觸發(fā)信號輸入端的信號中取得。
    (22)輸入端（INPUT）
    外觸發(fā)信號或外水平信號輸入端。
    (23)校正輸出(CAL OUT)
0.       3V校正電壓輸出端。
    (24)Z軸輸入端(Z AXIS INPUT）
    外輝度調(diào)制信號輸入端。
    (25)交流電源輸入端(AC LINE INPUT)
    連接電源線的插口。
    (26)保險（FUSE）
    容納0.3V慢熔斷保險管的保險絲。
二、TD1017A型信號發(fā)生器
這是一種正弦信號發(fā)生器，它能產(chǎn)生頻率為1Hz到1MHz的正弦電壓。它的頻率比較穩(wěn)定，輸出幅度可調(diào)。面板上的電壓指示是在輸出衰減器前的信號電壓有效值。面板布置如圖14-6所示。
頻率范圍共分六檔。每一檔中，又由右上方三個旋鈕來調(diào)節(jié)信號頻率。例如當(dāng)各旋鈕的位置處于如圖中所示的位置時，輸出信號的讀數(shù)為
      f=10×(4×1+3×0.1+11×0.01)=44.1Hz
  信號發(fā)生器的輸出電壓是經(jīng)過內(nèi)部衰減器輸出的。輸出信號的大小由面板上電壓表讀數(shù)和衰減倍數(shù)的大小決定。由于衰減倍數(shù)范圍較大，所以取其對數(shù)值刻在“輸出衰減”旋鈕周圍。衰減倍數(shù)用分貝值(dB)表示，其定義為
              分貝值=
其中U為未經(jīng)衰減器的電壓，由面板上電壓表讀出，示值為有效值。U出為經(jīng)過衰減器后輸出電壓有效值。例如：圖18-10中電壓表指示3.6V，“輸出衰減”指示40分貝。
          40=
          U出=3.6/102=0.036V
    頻率的給定誤差為+1%，電壓表的準(zhǔn)確等級為5級，衰減器誤差+5%。