示波器的使用

關(guān)于示波器的使用第1頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三教學目標

知識與技能目標：掌握示波器與被測設(shè)備的連接；用示波器測量信號幅度、頻率、周期；掌握信號波形圖的分析方法。態(tài)度目標：使學生明確理論知識來源于實踐，在實際中發(fā)揮指導作用的辯論法教育思想。能力目標：學會示波器的正確使用、學會信號波形的繪制。第2頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三教學重點：

1、用示波器測量信號的頻率、周期、幅度；

2、信號波形的繪制。教學難點：頻率、幅度的測量讀數(shù)。

第3頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三示波器的使用方法現(xiàn)以CA8020/20MHz雙蹤示波器為例，介紹示波器一般使用方法。第4頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三一、CA8020/20MHz型示波器旋鈕和開關(guān)的功能1、電源開關(guān)：按鍵彈出即為“關(guān)”。按下為“開”。2、電源指示燈：電源按通時，指示燈亮。3、輝度旋鈕：順時針方向旋轉(zhuǎn)，亮度增強。第5頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三4、聚焦：用來調(diào)節(jié)光跡及波形的清晰度。5、光跡旋轉(zhuǎn)：用于調(diào)節(jié)光跡與水平刻度線平行。第6頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

B垂直系統(tǒng)。（1）Y1/Y2：通道輸入端，用于輸入信號。（2）DCAC：耦合選擇開關(guān)。

交流(AC)：垂直輸入端由電容器來耦合

接地：放大器的輸入端接地直流(DC)：垂直放大器輸入端與信號直接耦合

第7頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（3）衰減開關(guān)（V/div）：用于選擇垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度的調(diào)節(jié)。如果使用的是10：1探頭。計算時將幅度×10。（4）：垂直微調(diào)旋鈕：垂直微調(diào)用于連續(xù)改變電壓偏轉(zhuǎn)靈敏度。此旋鈕在正常情況下，應(yīng)位于順時針方向旋到底的位置。將旋鈕逆時針方向旋到底垂直方向的靈敏度下降到2.5倍以上.

第8頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（5）：垂直移位：調(diào)節(jié)光跡在屏幕中的垂直位置。

（6）：水平移位：調(diào)節(jié)光跡在屏幕中的水平位置。第9頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（6）：通道1選擇（Y1）：屏幕上僅顯示Y1的信號。（7）：通道2選擇（Y2）：屏幕上僅顯示Y2的信號。（8）：交替：按下此按鈕，此方式可用于同時觀察兩路不相關(guān)的信號。（9）：斷續(xù)：顯示Y1和Y2輸入的兩個信號。第10頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（10）掃描時間因數(shù)選擇開關(guān)（T/div）：共20檔。在0.1μs/div~0.2s/div范圍選擇掃描速率。（11）Y1—Y2控制鍵。選擇Y1-—Y2工作方式時，垂直偏轉(zhuǎn)信號接入Y1輸入端，水平偏轉(zhuǎn)信號接入Y2輸入端。第11頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（12）掃描微調(diào)控制鍵：此旋鈕以順時針旋轉(zhuǎn)到底時處于校準位置，掃描由T/div開關(guān)指示。該旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底，掃描減慢2.5倍以上。正常工作時，該旋鈕位于“校準”位置。（14）水平移位：用于調(diào)節(jié)軌跡在水平方向移動。順時針方向旋轉(zhuǎn)，光跡右移，逆時針方向旋轉(zhuǎn)，光跡左移。第12頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（15）擴展控制鍵（拉出×10）：掃描因數(shù)×10擴展。掃描時間是T/div開關(guān)指示數(shù)值的1/1或1/10。例如，用×10擴展時，100μs/Div為10μs/Div。第13頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（16）觸發(fā)源：選擇觸發(fā)信號源。

內(nèi)觸發(fā)：Y1或Y2上的輸入信號是觸發(fā)信號。

電源觸發(fā)：電源頻率成為觸發(fā)信號。

外觸發(fā)：觸發(fā)輸入上的觸發(fā)信號是外部信號，用于特殊信號的觸發(fā)。第14頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（17）交替觸發(fā)：在雙蹤交替顯示時，觸發(fā)信號交替來自于兩個Y通道，此方式可用于同時觀察兩路不相關(guān)的信號。（18）觸發(fā)電平旋鈕：用于調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)同步。（19）觸發(fā)極性按鈕：觸發(fā)極性選擇。用于選擇信號的上升沿和下降沿觸發(fā)。第15頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（21）觸發(fā)方式選擇：

自動：在自動掃描方式時，掃描電路自動進行掃描。在沒有信號輸入或輸入信號沒有被觸發(fā)同步時，屏幕上仍然可以顯示掃描基線。

常態(tài)：有觸發(fā)信號才能掃描，否則屏幕上無掃描線顯示。當輸入信號頻率低于20HZ時，用常態(tài)觸發(fā)方式。

峰-峰值/電視：選擇峰值觸發(fā)或電視信號觸發(fā)。第16頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（22）校準信號：電壓幅度為0.5Vp-p頻率為1KHZ的方波信號。第17頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三二．CA8020/20MHz型雙蹤方波器的基本操作方法

1．電源和掃描

（1）斷開“電源”開關(guān)，把電源開關(guān)彈出即為“關(guān)”位置。將電源線接入。（2）設(shè)定各個控制鍵在下列相應(yīng)位置：

亮度：順時針方向旋轉(zhuǎn)到底；聚焦：中間；垂直移位：中間；垂直方式：Y1；觸發(fā)方式：自動；觸發(fā)源：內(nèi)；觸發(fā)電平：中間；時間/格（T/div）：0.5μs/div；水平位置：中間。（3）接通“電源”開關(guān)，大約15S后，出現(xiàn)掃描光跡。

第18頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三2．聚焦（1）調(diào)節(jié)“垂直位移”旋鈕，使光跡移至熒光屏觀測區(qū)域的中央。（2）調(diào)節(jié)“輝度旋鈕”將光跡的亮度調(diào)至所需要的程度。（3）調(diào)節(jié)“聚焦旋鈕”，使光跡清晰。第19頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

3．加入觸發(fā)信號

（1）將下列控制開關(guān)或旋鈕置于相應(yīng)的位置：

通道Y1AC—DC（Y1）：DC；V/div（Y1）：50mv；

微調(diào)（Y1）：校準；耦合方式：AC；方式：Y1

（2）用探頭將“校正信號源”送到Y(jié)1輸入端。

（3）將探頭的“衰減比”旋轉(zhuǎn)置于“×1”檔位置，調(diào)節(jié)“電平”旋鈕使儀器觸發(fā)。第20頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三課堂作業(yè)第21頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三三．示波器的測量操作方法

1．信號幅度測量

將“V/DIV”微調(diào)置于“CAL”位置。測量值可由下列公式計算后得到：探頭“×1位置”進行測量時，其幅度值為：u=V/DIV設(shè)定值×信號垂直格數(shù)（DIV）

探頭“×10位置”進行測量時，其幅度值為：u=V/DIV設(shè)定值×信號垂直格數(shù)（DIV）×10下面介紹測量過程：

①將“掃描方式”按鈕置“自動”位置，選擇“掃描速度”（T/div）使掃描光跡不發(fā)生閃爍的現(xiàn)象。第22頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

②將“AC—DC”開關(guān)置“AC”位置，且將被測信號加到輸入端Y1。例如，將探頭衰減比置于×1位置，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)（V/div）置于“0.1v/div”,微調(diào)旋鈕置于“CAL”位置，所測得的掃描光跡偏高5div。根據(jù)公式，被測電壓為：

0.1(V/div)×5(div)×1=0.5V第23頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（3）交流電壓測量。調(diào)節(jié)“V/DIV”切換開關(guān)到合適的位置，以獲得一個易于讀取的信號幅度。從上圖所示的圖形中讀出該幅度并用公式計算之。第24頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三將”AC-DC”開關(guān)置于DC位置時就可測出所包含直流分量的值.如果僅需測量交流分量,則將該開關(guān)置于“AC”位置。按這種方法測得的值為峰—峰值電壓（Vp-p）。例如，將探頭衰減比置于×1的位置，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)（V/div）置“5v/div”位置，“微調(diào)”旋鈕置于“校正（CAL）”位置，所測得波形峰一峰值為6格（見圖3.3所示）。則Upp=5（V/div）×6(div)=30V第25頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三2．時間測量信號波形兩點間的時間間隔可按下列公式進行計算：時間（s）=(T/div)設(shè)定值×對應(yīng)于被測時間的長度（div）。

T=T/div設(shè)定值×信號水平格數(shù)（div）

=0.1(ms/div)×3.2(div)=0.32ms第26頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三脈沖寬度測量方法如下：

①調(diào)節(jié)脈沖波形的垂直位置，使脈沖波形的頂部和底部距刻度水平線的距離相等.②調(diào)節(jié)“T/div”開關(guān)到合適位置,使掃描信號光跡易于觀測。

③讀取上升沿和下降沿中點之間的距離,然后用公式計算脈沖寬度。第27頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三例如圖3-4中“T/div”設(shè)定在10μs/div位置，則有脈沖寬度

ta=10(μs/div)×2.5(div)=25(μs)脈沖上升（或下降）時間的測量方法如下：

①調(diào)節(jié)脈沖波形的垂直位置和水平位置，方法和脈沖寬度測量方法相同。

②在圖3-5中,讀取上升沿10%到90%Um所經(jīng)歷的時間tr，則有tr=50（μs/div）×1.1(div)=55(μs)第28頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三3.頻率測量由時間公式求出輸入的周期T(單位為S),然后用下式求出信號的頻率:f=1/T=1/0.32ms=3.125（KHZ）第29頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三四、波形的繪制第30頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三信號波形的繪制1、正弦波的繪制（描點）第31頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三信號波形的繪制2、正弦波的繪制（連線）第32頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三信號波形的繪制3、方波的繪制（描點）第33頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三信號波形的繪制4、方波的繪制（連線）第34頁，講稿共37頁，2023年5月2日，