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模拟电子技术实验1实验实验实验实验1.11.11.11.1示波器的使用示波器的使用示波器的使用示波器的使用示波器分模拟式和数字式两种。模拟示波器的显示装置是电子管，而数字示波器的核心是高速微处理器。数字示波器功能强，能存储波形，目前正在取代模拟示波器。但模拟电子技术实验所用的GOS-60为模拟示波器。示波器很重要的一个技术参数是信号带宽信号带宽信号带宽信号带宽，即测量信号的频带宽度。GOS-60能测试的波形的最高频率为20MHz。相同功能的示波器，带宽越高，价格也越贵。1.示波器的基本结构及原理示波器的基本结构及原理示波器的基本结构及原理示波器的基本结构及原理此部分参看实验指导书第3到第5页。2.2.2.2.示波器的面板示波器的面板示波器的面板示波器的面板示波器的操作主要就是调节其面板上的各种按键和旋钮，使屏幕出现清晰稳定的信号波形。示波器不论什么样的，其面板是有共性的，学习时主要是掌握这些共性的东西，要记住英文名。图图图图1.1示波器左下方面板示波器左下方面板示波器左下方面板示波器左下方面板图1.1中，左侧起为：CAL校准信号、INTEN辉度调节旋钮、FOCUS聚焦调节旋钮、TRACEROCATION轨迹旋转（当水平轨迹与刻度线不平行时，用螺丝刀调整）、POWER按键。示波器一般都自带一个内部的校准信号校准信号校准信号校准信号““““CAL””””输出，该校准信号的幅度、周期是已知并且是固定不变的，一般是频率为1KHz，峰峰值VP-P为2V的方波信号。用它可以判断示波器自身工作是否正常。模拟电子技术实验2图图图图1.2示波器右侧上方面板示波器右侧上方面板示波器右侧上方面板示波器右侧上方面板图1.2的左侧HORIZONTAL水平方向区域，调整波形的X轴参数。常用的为：POSITION水平位置旋钮TIME/DIV扫描时间旋钮：表示显示屏上水平一大格（即1cm）对应的时间间隔×10MAG按键：按下，信号水平方向放大10倍SWP.VAR.扫描微调校准旋钮：测量信号周期频率时，要顺时针拧到底。图1.2右侧TRIGGER触发器区域，选择触发源和触发方式。常用的为：MODE触发方式：一般用AUTO自动，其余不常用。AUTO：当没有触发信号或触发信号的频率小于25Hz时，扫描会自动产生。NORM：当没有触发信号时，扫描将处于预备状态，屏幕不会显示任何轨迹。本功能主要用于观察≤25Hz的信号。TV-V：用于观察电视讯号的垂直画面讯号。TV-H：用于观察电视讯号的水平画面讯号。SOURCE触发源：CH1：当VERTMODE选在DUAL或ADD位置时，以CH1通道1信号作为触发源。CH2：当VERTMODE选在DUAL或ADD位置时，以CH2通道2信号作为触发源。LINE：将AC电源线频率作为触发信号。不常用。EXT：将TRIG..IN输入的信号作为外部触发源。不常用。LEVEL触发电平：调触发电平准位，旋转以同步波形。当波形在水平方向移动，无法稳定时使用。经常使用经常使用经常使用经常使用。。。。SLOPE触发斜率：调触发斜率。+：正斜率触发，信号正向通过触发电平准位时进行触发。模拟电子技术实验3－：负斜率触发，信号负向通过触发电平准位时进行触发。TRIG..ALT触发源交替按键：当VERTMODE选在DUAL或ADD位置时，且SOURCE选择在CH1或CH2位置时，按下此键，会自动设定CH1和CH2的输入信号以交替方式轮流作为内部触发信号源。在双通道工作时在双通道工作时在双通道工作时在双通道工作时，，，，此键按下此键按下此键按下此键按下，，，，可选择交替触发可选择交替触发可选择交替触发可选择交替触发，，，，此时此时此时此时CH1和和和和CH2两波形没有相位两波形没有相位两波形没有相位两波形没有相位关系关系关系关系。换句话说就是换句话说就是换句话说就是换句话说就是，，，，要测相位差时要测相位差时要测相位差时要测相位差时，，，，此按钮需要释放此按钮需要释放此按钮需要释放此按钮需要释放，，，，切记切记切记切记！！！！图图图图1.3示波器右侧下方面板示波器右侧下方面板示波器右侧下方面板示波器右侧下方面板图1.3为VERTICAL垂直方向区域，左侧是CH1通道1的，右侧是CH2通道2的。功能基本相同。常用的有：VOLTS/DIV垂直衰减旋钮：表示显示屏上垂直一大格（即1cm）对应的电压值。VAR.垂直衰减微调及校准旋钮：测量波形电压值时，VAR（在VOLTS/DIV垂直衰减旋钮中心凸起处）旋钮要顺时针拧到底。此旋钮拔出时，处于×5MAG状态，垂直方向放大5倍。POSITION旋钮：调整波形垂直方向位置CH1输入耦合方式：注意区别AC交流耦合（输入经过一个电容隔直后，信号的直流分量被过滤掉，只有交流分量能输入）GND地（输入端接地）DC直流耦合（没经过电容，信号的交、直流分量均能输入）MODE：CH1：显示通道1输入信号模拟电子技术实验4CH2：显示通道2输入信号DAUL：以CH1和CH2双频道方式工作，此时可切换ALT/CHOP模式来显示两轨迹。ADD：通道1和通道2信号相加ALT/CHOP：在双轨迹工作模式时，即选“DUAL”时放开此键，即按键凸起，选ALT工作状态，则CH1和CH2以交替方式显示，一般用于信号频率100Hz以上。按下此键，选CHOP工作状态，CH1和CH2两信号断续扫描，用于信号频率较低时。CH2INV按键：按下，通道2波形反相。3．．．．示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作单踪显示、双踪显示、信号的电压值和周期的测量方法、两信号相加或相减、相位差的测量方法见书第6页到第9页。以观测“CAL”信号为例，说明操作步骤。（（（（1））））CH1输入输入输入输入“CAL”信号信号信号信号。。。。将触发模式MODE设为AUTO，触发源设为CH1，垂直的模式MODE置为CH1，这两者要同步。（（（（2））））Y轴校零轴校零轴校零轴校零：：：：将CH1的耦合方式置“GND”，调整Y轴“POSITION”旋钮，使水平扫描线对准屏幕上的某一条水平标尺线，此即为零电平参考位置，要记住此位置。根据它能看出根据它能看出根据它能看出根据它能看出被测信号相对于零电平的位置被测信号相对于零电平的位置被测信号相对于零电平的位置被测信号相对于零电平的位置，，，，比它高比它高比它高比它高，，，，则被测信号为则被测信号为则被测信号为则被测信号为正极性正极性正极性正极性，，，，比它低则为负极性比它低则为负极性比它低则为负极性比它低则为负极性。。。。图1.4Y轴校零耦合方式置“GND”Y轴POSITION旋钮模拟电子技术实验5（（（（3））））选择选择选择选择Y轴耦合方式轴耦合方式轴耦合方式轴耦合方式“DC”。。。。调整水平扫描时间旋钮和垂直衰减旋钮，让屏幕出现合适大小的波形。“DC”耦合时能观测到信号的直流分量。记录波形，画一个半周期。测量信号的幅度和周期，见图1.5。Vp-p（（（（峰峰值峰峰值峰峰值峰峰值）＝）＝）＝）＝A××××V/DIV(格格格格)T（（（（周期周期周期周期））））=B××××T/DIV(格格格格)图1.5信号幅度和周期的测量（（（（4））））选择选择选择选择Y轴耦合方式轴耦合方式轴耦合方式轴耦合方式“AC”，，，，观察波形有无变化观察波形有无变化观察波形有无变化观察波形有无变化。。。。记录变化的情况。注意注意注意注意：：：：如果“AC”耦合和“DC”耦合时，观测到的波形在垂直方向上有变化，那这个变化量就是该信号的直流分量的大小。如果没有变化，则该信号无直流分量，为纯交流。4．．．．注意事项注意事项注意事项注意事项提示提示提示提示：：：：在一般电工测量中，当测量交流电压时，可任意互换电极而不影响测量读数。但在电子电路中，由于工作频率和电路阻抗较高，故功率较低，为避免外界干扰信号，多数电子仪器采用单端输入、单端输出的形式，即仪器的两个测量端或输出端总有一端与仪器外壳连接，并与信号测试电缆的外屏蔽线连接在一起接黑夹子，通常这个端点用符号“⊥⊥⊥⊥”表示。应用时，将仪器的“⊥⊥⊥⊥”和被测电路中的“⊥⊥⊥⊥”都连接在一起，才能防止引入干扰。即称为共地。注意注意注意注意1：：：：CH1和和和和CH2的黑夹子均与示波器内部的的黑夹子均与示波器内部的的黑夹子均与示波器内部的的黑夹子均与示波器内部的“⊥”“⊥”“⊥”“⊥”相连相连相连相连，，，，故两者是短接的故两者是短接的故两者是短接的故两者是短接的（用万用AB模拟电子技术实验6表测量两个黑色夹子的电阻，结果为0），而红色夹子才是真正的信号输入端。因此同时测量电路中的两个信号时，两个黑色夹子应该接在电路的同一个点上，而让红夹子分别接被测信号。如果两个通道的黑夹子接于电路中的不同点，这样会将电路短路！图1.6示波器红黑夹子的线路连接注意注意注意注意2：测量两个信号相位差时测量两个信号相位差时测量两个信号相位差时测量两个信号相位差时，，，，TRIG.ALT键要处于释放状态键要处于释放状态键要处于释放状态键要处于释放状态。。。。注意注意注意注意3：：：：如果像图如果像图如果像图如果像图1.6似的波形在水平方向上移动似的波形在水平方向上移动似的波形在水平方向上移动似的波形在水平方向上移动，，，，此时方波水平方向不断移动此时方波水平方向不断移动此时方波水平方向不断移动此时方波水平方向不断移动，，，，导致看导致看导致看导致看着是两条水平线着是两条水平线着是两条水平线着是两条水平线。。。。要调整要调整要调整要调整““““LEVEL””””触发电平旋钮触发电平旋钮触发电平旋钮触发电平旋钮，，，，可使波形稳定可使波形稳定可使波形稳定可使波形稳定。。。。图1.7LEVEL旋钮的使用调调调调LEVEL可使可使可使可使波形稳定波形稳定波形稳定波形稳定