电子电工实验文档格式.docx
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1216
10mV/cm
微调
1317
校准(顺时针旋到底)推进去
AC--
⑩19
⊥
内触发
45
触发源
26
内
耦合
25
AC
极性
24
+
电平
22
锁定(逆时针旋到底)
释抑
21
常态(逆时针旋到底)
扫描方式
28
自动
X方式
29
A(仅用于HH4311A)
t/cm
30
0.5ms/cm
31
←→位移
32
2.各开关及控制旋钮如上所示设置好之后,把电源线连接到交流电源插座上,然后,按下列步骤操作:
(1)打开电源开关S801,并确认开关上方的电源指示灯亮,约20分钟后,示波管屏幕上将出现一扫线,若60秒钟后还没有扫线出现,则按上表所示再检查开关及控制旋扭定位置。
(2)调节“辉度”和“聚焦”旋扭,使扫线亮度适当,且最清晰。
(3)调节Y1“位移”旋钮和光迹旋转电位器(用起子调节),使扫线与水平刻度平行。
(4)连接探极(10:
1,供给的附件)到Y1输入端0.5Vp-p校准信号加到探头上。
(5)将AC_⊥_DC开关置“AC”,如下图所示波形将显示在示波管屏幕上。
(6)调节“聚焦”旋扭,使波形达到最清晰的程度。
(7)为便于观察信号,调节“V/cm”和“t/cm”开关到适当的位置,使显示出来的波形幅度适中,周期适中。
(8)调节↑“位移”和←→“位移”控制旋扭于适当的位置,使显示的波形对准刻度,以便于读出电压值(Vp-p)和周期T。
上述为本示波器的基本操作步骤,系针对Y1单通道工作的操作程序。
Y2单通道工作的程序与上述相同。
下面将更近一步介绍操作方法。
2.双通道工作
双通道工作分断续与交替两种方式。
在“断续”方式时,两上通道信号以4us(250kHz)的速度依次被切换,双通道扫线是以时间分割的方式同时显示的,当信号频率较高时,就使用交替方式。
在“交替”方式中,一次完整的扫描只显示一个通道,接着是再一次完整的扫描显示下一个通道.这种方式主要用来在快速扫描时显示高频信号.在扫描速度很低时,应使用断续方式。
4.相加工作。
在”相加”方式,Y1和Y2信号的代数和被显示在屏幕上.如果Y2位移旋扭被拉出.示波器屏幕上所显示的信号就是Y1和Y2之差。
为了精确地相加或相减借助于微调旋钮,必须将两通道的偏转因数精确地调整为相同值.
基于垂直放大器的线性,各通道垂直位移旋钮均应调到中间位置。
5.X---Y工作与X外接工作
当”t/cm”开关被设置在:
“X—Y,X外接”位置时,内扫描电路断开,由触发源开关选择的信号驱动水平方向的迹线。
当内触发(45)开关被置于Y1(X—Y)和触发源(26)开关置于内(X—Y)位置时,示波器作为X—Y示波器工作,以Y1信号为X轴,当它置于“外”位置时,示波器以“X外接”(外扫描)方式工作。
(1)X—Y
Y方式开关选择Y2(X—Y)方式。
内触发开关置Y1(X—Y),触发源开关置内(X—Y)“t/cm”开关反时针方向旋到底。
Y1为X轴,Y2为Y轴就可以进行X—Y工作。
X轴的带宽为DC~1MHz(-3dB)。
注:
X—Y工作时,若要显示高频信号,则必须注意X轴和Y轴之间的相位差及频带宽度。
(2)X外接(外扫描)工作
外加信号经由外触发输入端(23)输入以驱动X轴,而其Y轴信号则可由Y方式开关选择为任一通道,若开关选择在交替或断续方式时Y1和Y2信号均以断续方式显示出来。
正确的触发方式直接影响到一台示波器的有效操作。
因此,使用者必须非常熟悉各种触发功能及其操作方法。
(1)内触发开关的功能
加到通道1和通道2输入端的信号被分别从各自的前置放大器拾取,以便用作内触发信号。
使用内触发开关,内触发信号可以选择如下:
Y1:
Y1输入信号作触发信号。
Y2:
Y2输入信号作触发信号。
Y方式:
显示在屏幕上的所有信号作为Y触发信号,关系如下表。
a.当在“Y方式”触发功能时,Y1和Y2信号交替触发。
b.注意若触发耦合开关置于“AC”,则在扫描速度低时。
可产生信号抖动。
c.“Y方式”触发功能只在单通道和交替方式工作时有效。
断续工作方式时是无效。
(2)触发源开关的功能
要使屏幕上显示稳定的波形。
则须将显示信号本身或与显示信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。
触发源开关就是选择触发信号由何处供给的。
内触发:
是经常使用的一种触发方式。
加到垂直输入端的信号(即测量信号)从放大电路中某一点取出,并通过内触发开关馈送到触发电路。
由于触发信号本身就是测量信号的一部分,因此就可以在屏幕上显示出一个非常稳定的波形。
电源触发:
以交流电源频率信号作为触发信号。
这种方法在测量与电源频率有关的信号时是有效的,特别在测量音频线路,闸流管电路等的低电平交流噪音时更为有效。
外触发:
扫描由加到外触发输入端的外加信号触发。
此外加触发信号与待测信号间应具有周期性的关系。
由于测量信号(垂直输入信号)没有被用作触发信号,所以波形的显示与测量信号无关。
(3)耦合开关功能
根据测量信号的特点,用此开关来选择触发信号到触发电路的耦合方式。
“AC”:
这种交流耦合方式,由于触发信号通过交流耦合电路被加到触发电路,所以就排除了输入信号中直流成份的影响而获得一个稳定的触发。
其低频截止频率为10Hz(-3dB)。
当采用交替触发方式且扫描速度低时,会产生抖动。
此时应选用直流“DC”耦合方式。
“HFR”:
这是触发信号经过交流耦合电路和一低通滤波器(约50kHz-3dB)。
“HR”:
这是触发信号经过交流耦合电路和一低通滤波器(约50kHz-3dB)被馈送到触发电路。
触发信号的高频成份通过滤波器被抑制,只有触发信号中的低频成份被加到触发电路。
“TV”:
电视同步是观察视频信号时用。
这是触发信号是交流耦合的,通过触发电路电视信号被馈送到电视同步分离电路,分离电路拾取同步信号,作为触发扫描用,这样视频信号就可以十分稳定地显示了。
调整扫描时间因数开关,扫描速度根据电视的场和行被选择如下:
电视、场0.5s~0.1ms
电视、行50us~0.2us
极性开关选择应与视频信号一致如图18-10所示。
“DC”,触发信号以直流耦合到触发电路,当使用信号的直流成份触发或者触发信号的频率较低时,或者触发信号的占空比很大时,可用直流耦合。
(3)极性开关的功能
这个开关用来选择触发信号的极性。
“+”当调在“+”位置时,在信号增加的方向上,当触发信号超过触发电平时就产生触发。
(即为正方向触发)
“-”:
当调在“-”的位置时。
在信号减少的方向上,当触发信号超过了触发电平时就产生触发。
(即为负方向触发)如图所示:
(5)电平控制器功能(同步)
电平控制用来调节触发电平以显示一稳定图像。
一旦触发信号超过由这个控制旋扭所设置的触发电平时,扫描即被触发,并在屏幕上显示稳定波形。
当这个控制旋扭被顺时针转时,触发电平向正方向变化,而当这个控制旋钮被反时针旋转时,触发电平向负方向变化。
变化率如下图所示:
电平锁定
当电平旋钮调到电平锁定位置时,触发电平被自动地保持在触发信号的幅度之内,并且不需要电平调切就能产生一个稳定的触发。
(虽然如此,在交替工作方式时抖动仍未被抑制)。
当屏幕上的信号幅度或者外触发信号的输入电压在以下范围内时,这种自动电平锁定功能是有效的。
50Hz~10MHz1.0cm(0.15v)或更小
50Hz~20MHz2.0cm(0.25V)或更小
(6)释抑控制器功能
当测量信号是一个具有两个或多个重复频率(周期)的复杂波形时,(当测量信号为组合形时,即包含二次或高次谐波)。
仅仅用上面提到的电平调节进行触发就不能得到稳定的波形显示。
在这种情况下采用调节扫描波形的释抑时间(扫描暂停时间)就能扫描与被测信号波形稳定同步。
图13
(1)示出了释抑旋钮在常态位置的一种情况。
屏幕上不同的波形重叠在一起,使得观察波形成了一件困难的事。
图13
(2)示出了一种情况,在这种情况下,信号不需要的部分被释抑掉了,显示在屏幕上的波形没有重叠现象。
一个复杂波形
7.单次扫描工作方式
非重复信号或单次瞬变信号,若以规则性扫描工作方式则在屏幕上几乎无法观察。
对于这样的信号采用单次工作方式显示其波形并拍照,以供观察。
测量非重复信号
(1)将扫描方式置于“常态”位置
(2)把被测信号加到垂直输入端并调节触发电平。
(3)把扫描方式转换单次扫描位置(三个按键开关被按出)。
(4)按下“单次”按钮,扫描产生一次,并把被测信号在屏幕上显示一次,
测量单次瞬变信号
(1)把扫描方式开关置于“常态”位置。
(2)把校准信号的输出端与垂直输入端相连,调节触发电平使之与被测信号的预测幅度相适应。
(3)把扫描方式转换为“单次”,次待测信号代替校准信号加到垂直输入端。
(4)按下“单次”按键,扫描线路进入准备状态,准备指示灯亮。
(5)当单次瞬变信号在输入电路上出现时,即产生一次扫描,把单次瞬变信号显示在屏幕上。
单次扫描工作也能以A加亮方式进行。
但是,它不能用于双通道交替工作方式。
在双通道单次扫描工作方式中,应使用断续方式。
8.扫描扩展
当被显示波形的某一个位置需要沿时间轴方向扩展时,就需用一个较快的扫描速度,如果需要扩展的位置远离扫描起点,此时欲扩展部分将跑出屏幕之外。
在这种情况下,可拉出扫描微调旋扭(置于×
10扩展状态)。
此时波形将由屏幕中心向左、右扩展10倍。
采用位移调节,任一部分均可被扩展。
在扩展工作时,扫描时间因数如下所示:
(“t/cm”开关指示值)×
1/10
因此,未扩展时的最小扫描时间因数为0.2us/cm,扩展后为:
0.2us/cm×
1/10=20ns/cm
当扫描被扩展且扫速快于0.2us/cm时,迹线会变暗,在这种情况下,被显示的波形应采用B扫描方式进行扩展(下面详细说明)。
(仅适用于HH4311A)
9.用延迟扫描进行波形扩展(仅用于HH4311A)
用于述扫描扩展,方法虽简单但扩展倍率却限制为10。
而用本节所述的延迟扫描方法来扩展波形,则扩展范围很宽,可能从几倍到几千倍,决定于A扫描时间因数与B扫描时间因数的比值。
当被信号的频率较高,未扩展信号的A扫描时间因数较小时,那么可利用的扩展倍率将变小。
另外,当扩展倍率转大时,迹线亮度将变暗而且延迟抖动会随之增加。
为解决这些问题,该示波器采用了一个连续可变的延迟电路和触发延迟电路。
(1)连续可变延迟
X方式开关置于“A”,用A扫描显示信号波形。
然后,把B“t/cm”开关调到比A“t/cm”开关小几档的位置。
X方式开关的“B触发”按钮置于按出位置(),然后将X方式开关转换到“A加亮”位置,显示波形的一部分将被加亮,如图15所示,这状态表明已准备好了延迟扫描,加亮部分表明对应B扫描(被延迟扫描时间)区域,这部分可用B扫描扩展。
从A扫描开始到B扫描开始的那段时间(即扫线开始加亮的那段时间)被称作“扫描延迟时间”,使用“延迟时间”旋钮可以连续改变这一段时间。
然后,转换X方式,开关到“B”位置,B扫描时间将扩展至示波管全屏幕如图15所示。
B扫描时间是用“Bt/cm”开关来设置的扩展倍率的计算方法如下:
扩展倍率=“At/cm”指示值
(2)触发延迟
用上述连续延迟的方法,当被显示的波形要扩展100倍或更大时,将会产生延迟晃动,可以采用触发延迟的方法。
因为连续延迟的方法对晃动有影响,所以在延迟扫描之后,重新对B扫描触发,以便用触发延迟来减小晃动。
当采用这种工作方式时,即使“B触发”按键被按下,以及B扫描被触发脉冲触发时,A触发电路仍继续工作。
因此,当延迟时间由“延迟时间”旋钮来连续调节时,被延迟扫描的起始点是跳跃式地变化而不是连续变化。
这种操作在“A加亮”方式时的特点是示波管加亮部分的移动是跳跃式的。
而在B扫描方式时,这部分仍保持稳定。
10.探头的校准
如果前所述,探头是一个范围很宽的衰弱器。
除非有良好的相位补偿,否则显示出来的波形将畸变而产生测量误差,因此,在使用之前必须对探头进行适当的补偿调节。
把探头接到通道1或通道2的输入端,并且把“U/cm”开关调整到10mV档。
把探头针触到校准电压输入端,并且用一个无感起子调节补偿器以便获得如下图所示的理想波形。
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