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示波器的测试与仪器第1页，共103页，编辑于2022年，星期二5.1 概概 述述5.1.1 电子示波器的基本特点电子示波器的基本特点5.1.2 电子示波器的分类电子示波器的分类第2页，共103页，编辑于2022年，星期二5.1.1 电子示波器的基本特点电子示波器的基本特点一、概念：电子示波器简称电子示波器简称电子示波器简称电子示波器简称“示波器示波器示波器示波器”，是一种用来直接显示电，是一种用来直接显示电信号波形随时间变化过程的电子仪器。信号波形随时间变化过程的电子仪器。能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。第3页，共103页，编辑于2022年，星期二二、基本特点：二、基本特点：1输入阻抗高，对被测信号影响小，有较强的过输入阻抗高，对被测信号影响小，有较强的过 载能力，测量灵敏度高载能力，测量灵敏度高 2可显示信号波形、测量信号瞬时值。可显示信号波形、测量信号瞬时值。3工作速度快、频带宽，便于观察高速变化的信号。工作速度快、频带宽，便于观察高速变化的信号。4可显示任意两个信号的电压或电流的函数关系，故可显示任意两个信号的电压或电流的函数关系，故可作为信号的可作为信号的X-Y记录仪记录仪。第4页，共103页，编辑于2022年，星期二三、三、电子示波器的分类电子示波器的分类按示波器的性能和结构特点进行分类：按示波器的性能和结构特点进行分类：1通用示波器通用示波器：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号进行定性和定量的分析。进行定性和定量的分析。2多束示波器多束示波器：采用多束示波管，通过电子开关进行切：采用多束示波管，通过电子开关进行切换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。3取样示波器取样示波器：便于观察和测量高频信号。：便于观察和测量高频信号。4记忆示波器记忆示波器：采用记忆示波管实现信息的存储。：采用记忆示波管实现信息的存储。第5页，共103页，编辑于2022年，星期二5特种示波器特种示波器特种示波器特种示波器 ：具有特殊的功能用途，例如：矢量示：具有特殊的功能用途，例如：矢量示：具有特殊的功能用途，例如：矢量示：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高压示波器，心电图示波器等。波器，高压示波器，心电图示波器等。波器，高压示波器，心电图示波器等。波器，高压示波器，心电图示波器等。6数字存储示波器数字存储示波器数字存储示波器数字存储示波器 ：能够将捕促到的信号进行：能够将捕促到的信号进行：能够将捕促到的信号进行：能够将捕促到的信号进行A/DA/D转转换，写入存储器，需要读出时，经过换，写入存储器，需要读出时，经过D/A转换还原转换还原成模拟信号，在示波器上显示出来。成模拟信号，在示波器上显示出来。7逻辑示波器（逻辑分析仪逻辑示波器（逻辑分析仪逻辑示波器（逻辑分析仪逻辑示波器（逻辑分析仪）。）。第6页，共103页，编辑于2022年，星期二5.2 电子示波器的基本原理电子示波器的基本原理 5.2.1 电子示波器的组成电子示波器的组成5.2.2 示波器的主要技术性能示波器的主要技术性能第7页，共103页，编辑于2022年，星期二5.2.1、电子示波器的组成电子示波器的组成一、组成：如图一、组成：如图5-1所示，它由示波管（所示，它由示波管（CRT）、垂）、垂直偏转系统、水平偏转系统，直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，以及辉同步控制系统，以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。度控制电路、电源系统等几部分组成。图图5-1电子示波器的基本组成框图电子示波器的基本组成框图第8页，共103页，编辑于2022年，星期二二、基本工作原理：二、基本工作原理：由电子枪产生的高速电子束轰击荧光屏由电子枪产生的高速电子束轰击荧光屏的相应部位产生荧光，而偏转系统则能使电的相应部位产生荧光，而偏转系统则能使电子束产生偏转，从而改变荧光屏上光点的位子束产生偏转，从而改变荧光屏上光点的位置。置。第9页，共103页，编辑于2022年，星期二三、示波管：三、示波管：结构：电子枪、偏转系统、荧光屏电子枪、偏转系统、荧光屏三个部分。E辉度聚焦辅助聚焦+EFGKA1A2Y偏转板X偏转板荧光屏电子枪偏转系统荧光屏图图5-2 示波管的结构图示波管的结构图第10页，共103页，编辑于2022年，星期二1电子枪电子枪（1）作用：发射电子并形成很细的高速电子）作用：发射电子并形成很细的高速电子束。束。（2）结构：它是由灯丝（）结构：它是由灯丝（F）、阴极（）、阴极（K）、）、栅极（栅极（G1）、前加速极（）、前加速极（G2）、第一阳极）、第一阳极（A1）、第二阳极（）、第二阳极（A2）组成。）组成。灯丝灯丝的作用的作用是加热阴极，加热后的阴极发射电子。是加热阴极，加热后的阴极发射电子。第11页，共103页，编辑于2022年，星期二2、偏转系统、偏转系统 偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转板组成。靠近电子枪的一对是垂直偏转板，板组成。靠近电子枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转板。电子束靠偏转板上加另一对是水平偏转板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。的电场发生偏转。第12页，共103页，编辑于2022年，星期二3、荧光屏 荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。色。电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻消失，而是要延续一段时间，这种现象称为余辉。消失，而是要延续一段时间，这种现象称为余辉。按余辉持续的时间长短，示波管分为短余辉，中按余辉持续的时间长短，示波管分为短余辉，中余辉和长余辉管三种。余辉和长余辉管三种。第13页，共103页，编辑于2022年，星期二四、波形显示原理四、波形显示原理四、波形显示原理四、波形显示原理 Y Y偏转板：加被测信号；偏转板：加被测信号；X X偏转板：加扫描电压信号（设为理想状态）。偏转板：加扫描电压信号（设为理想状态）。1 1）设）设Ux=Uy=0Ux=Uy=0，则光点在垂直和水平方向都不偏转，出现在荧，则光点在垂直和水平方向都不偏转，出现在荧光屏的中心位置；光屏的中心位置；Uyt0Uxt0第14页，共103页，编辑于2022年，星期二 2 2）设）设Ux=0Ux=0，Uy=UmsintUy=Umsint。由于由于X X偏转板不加电压，光点在水平方向是不偏移的，偏转板不加电压，光点在水平方向是不偏移的，则光点只在荧光屏的垂直方向来回移动，出现一条垂直线则光点只在荧光屏的垂直方向来回移动，出现一条垂直线段段。Uxt0Uyt0第15页，共103页，编辑于2022年，星期二 3)3)设设Ux=ktUx=kt，Uy=0Uy=0。由于由于Y Y偏转板不加电压，光点在垂直方向是不移动的，则偏转板不加电压，光点在垂直方向是不移动的，则光点在荧光屏的水平方向上来回移动，出现的是一条水平线光点在荧光屏的水平方向上来回移动，出现的是一条水平线段段。Uyt0Ux0第16页，共103页，编辑于2022年，星期二由上三种情况可看出：由上三种情况可看出：a、X偏转板上所加电压控制电子的水平运动；偏转板上所加电压控制电子的水平运动；b、Y偏转板上所加电压控制电子的垂直运动；偏转板上所加电压控制电子的垂直运动；c、电子位移长度取决于所加电压的大小。、电子位移长度取决于所加电压的大小。第17页，共103页，编辑于2022年，星期二 4)4)设设Y Y偏转板加正弦波信号电压偏转板加正弦波信号电压U Uy y=U=Um msintsint，X X偏转偏转板加锯齿波电压板加锯齿波电压Ux=ktUx=kt，且有，且有Tx=TyTx=Ty荧光屏显示的是被荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t第18页，共103页，编辑于2022年，星期二5)5)设设Y Y偏转板加正弦波信号电压偏转板加正弦波信号电压U Uy y=U=Um msintsint，X X偏偏转板加锯齿波电压转板加锯齿波电压Ux=ktUx=kt，且有，且有Tx=2TyTx=2Ty荧光屏显示荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。的是被测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t第19页，共103页，编辑于2022年，星期二6)6)设设Y Y偏转板加正弦波信号电压偏转板加正弦波信号电压U Uy y=U=Um msintsint，X X偏转偏转板加锯齿波电压板加锯齿波电压Ux=ktUx=kt，且有，且有Tx=3/2 TyTx=3/2 Ty荧光屏显示的荧光屏显示的是被测信号随时间变化的不稳定波形。是被测信号随时间变化的不稳定波形。tUyt0Ux0第一扫描周期第二扫描周期第20页，共103页，编辑于2022年，星期二由此可见：由此可见：当扫描电压的周期是被观测信号周期的整数倍时，即当扫描电压的周期是被观测信号周期的整数倍时，即Tx=nTy(n为正整数为正整数)，每次扫描的起点都对应在被测信号的同一相位点上，每次扫描的起点都对应在被测信号的同一相位点上，这就使得扫描的后一个周期描绘的波形与前一周期完全一样，每次这就使得扫描的后一个周期描绘的波形与前一周期完全一样，每次扫描显示的波形重叠在一起，在荧光屏上可得到清晰而稳定的波形。扫描显示的波形重叠在一起，在荧光屏上可得到清晰而稳定的波形。当当理想扫描电压的周期理想扫描电压的周期Tx=nTy(n(n为正整数为正整数)时，波形稳定，且时，波形稳定，且显示显示n n个被测信号波形；当此关系不成立时个被测信号波形；当此关系不成立时,波形显示不稳定。波形显示不稳定。一般情况下一般情况下,当当扫描电压的周期扫描电压的周期Ts=nTy(n(n为正整数为正整数)时，波形时，波形稳定，且显示稳定，且显示n n个被测信号波形；逆程消隐。个被测信号波形；逆程消隐。此即此即“同步同步”原理。原理。第21页，共103页，编辑于2022年，星期二五、示波器的主要技术性能五、示波器的主要技术性能 1频率响应：示波器的频率响应就是其频率响应：示波器的频率响应就是其Y轴系统工作频率轴系统工作频率范围，或指范围，或指Y放大器带宽，通常以放大器带宽，通常以-3dB处，即相对放大量处，即相对放大量下降到下降到0.707时的频率范围表示。宽带示波器的频率响应时的频率范围表示。宽带示波器的频率响应低端常常从零开始，频带越宽，高频特性越好。低端常常从零开始，频带越宽，高频特性越好。第22页，共103页，编辑于2022年，星期二2偏转灵敏度偏转灵敏度 示波器输入电压与亮点示波器输入电压与亮点Y方向偏移量的比值称为偏转灵敏度，方向偏移量的比值称为偏转灵敏度，也称为偏转因数。单位也称为偏转因数。单位mV/div，度（，度（div）指荧光屏刻度）指荧光屏刻度1大大格，格，1 div=1 cm。偏转因数数值可表示灵敏度，数值越小灵敏度越高，每偏转因数数值可表示灵敏度，数值越小灵敏度越高，每一种示波器有一个最高灵敏度。一种示波器有一个最高灵敏度。一般示波器最高灵敏度对应于一般示波器最高灵敏度对应于5mV/div或或10mV/div。当。当Y系统接入不同衰减器时偏转因数值改变系统接入不同衰减器时偏转因数值改变。第23页，共103页，编辑于2022年，星期二3扫描速度扫描速度 示波器屏幕上光点的水平扫描速度的高低可用扫描速度、示波器屏幕上光点的水平扫描速度的高低可用扫描速度、时基因数、扫描频率等指标来描述。时基因数、扫描频率等指标来描述。扫描速度就是光点水平移动的速度，其单位是扫描速度就是光点水平移动的速度，其单位是cms或或divs(度秒度秒)。扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平移动单位扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平移动单位长度长度(cm或或div)所需的时间。所需的时间。扫描频率表示水平扫描的锯齿波的频率。一般示波器在扫描频率表示水平扫描的锯齿波的频率。一般示波器在X方方向扫描频率可由向扫描频率可由tcm或或tdiv分档开关进行调节，此开关标分档开关进行调节，此开关标注的是时基因数。注的是时基因数。为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较低的扫描速度，为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较低的扫描速度，因此，示波器的扫描频率范围越宽越好。因此，示波器的扫描频率范围越宽越好。第24页，共103页，编辑于2022年，星期二4输入阻抗输入阻抗 输入阻抗是指示波器输入端对地的电阻输入阻抗是指示波器输入端对地的电阻Ri和分和分布电容布电容Ci的并联阻抗。的并联阻抗。输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越小，输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越小，所以要求输入电阻所以要求输入电阻Ri大而输入电容大而输入电容Ci 小。小。输入电容输入电容Ci在频率越高时，对被测电路的影响越大。在频率越高时，对被测电路的影响越大。第25页，共103页，编辑于2022年，星期二5瞬态响应瞬态响应 瞬态响应是指输入理想的矩形波信号后，示波器显示波瞬态响应是指输入理想的矩形波信号后，示波器显示波形的脉冲参数，如下图所示，包括上升时间形的脉冲参数，如下图所示，包括上升时间t r、上冲、上冲、平顶跌落平顶跌落、下降时间、下降时间t、反冲、反冲等。是示波器的频率特等。是示波器的频率特性的瞬态表示法。其中以性的瞬态表示法。其中以t r和和最重要。上冲通常以相对最重要。上冲通常以相对值表示，在上冲一定的前提下，值表示，在上冲一定的前提下，t r越小示波器高频特性越越小示波器高频特性越好，好，第26页，共103页，编辑于2022年，星期二5.3 电子示波器的选择和使用方法一、电子示波器的选用 1根据被测信号选择合适的示波器根据被测信号选择合适的示波器1）根据要同时显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器）根据要同时显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器2）当当定定性性分分析析观观察察信信号号的的波波形形，并并且且是是频频率率不不高高的的正正弦弦波波，这这时时可可选选用用普普通示波器；通示波器；3）当当分分析析观观察察对对被被测测信信号号的的幅幅度度或或时时间间，信信号号为为脉脉冲冲波波或或频频率率较较高高的的正弦波，这时可选择正弦波，这时可选择宽带示波器；宽带示波器；4）当分析观察频率高于）当分析观察频率高于100MHz的周期脉冲信号，可选用取样示波器；的周期脉冲信号，可选用取样示波器；5）当当希希望望将将波波形形存存贮贮起起来来以以便便事事后后进进行行分分析析研研究究，可可选选用用具具有有记记忆忆功功能能的的记忆示波器。记忆示波器。第27页，共103页，编辑于2022年，星期二2.根据示波器的性能选择合适的示波器根据示波器的性能选择合适的示波器1)频带宽度和上升的时间：一般要求频带宽频带宽度和上升的时间：一般要求频带宽度大于被测信号最高频率的度大于被测信号最高频率的3倍，上升时倍，上升时间应小于脉冲上升时间的间应小于脉冲上升时间的1/3。2)垂直偏转灵敏度：如果是弱信号，应该选垂直偏转灵敏度：如果是弱信号，应该选择具有较高偏转灵敏度的示波器，反之，择具有较高偏转灵敏度的示波器，反之，可以用较低灵敏度的示波器。可以用较低灵敏度的示波器。3)应选用输入阻抗较高的示波器。应选用输入阻抗较高的示波器。第28页，共103页，编辑于2022年，星期二5.4 YX4320型双踪示波器型双踪示波器第29页，共103页，编辑于2022年，星期二一、主要技术指标：一、主要技术指标：1、显示、显示 双踪显示、内刻度矩形示波管双踪显示、内刻度矩形示波管 2、频宽、频宽 DC-20MHz-3dB 3、偏转因数、偏转因数 5mV/div5V/div 5%4、上升时间、上升时间 17.5ns 5、垂直工作方式、垂直工作方式 CH1、CH2、DUAL(ALT、CHOP)、ADD 第30页，共103页，编辑于2022年，星期二6、扫描时间因数、扫描时间因数 0.5S/DIV-0.2uS/div 7、触发方式触发方式 自动、常态、自动、常态、TV-H、TV-V 8、触发源触发源 内内(CH1,CH2,交替交替)、外、电源、外、电源 9、触发灵敏度触发灵敏度 内触发不小于内触发不小于1div,外触发外触发不小于不小于0.5V。10、校正信号：方波、频率、校正信号：方波、频率1KHz，占空比，占空比50%第31页，共103页，编辑于2022年，星期二二、使用示波器探头时应注意下面几点：1）必须根据测试的具体要求来选用探头类型，否则将得到相反的效果。比如误用电阻分压器探头去测量高频或脉冲电路，那么由于这种探头的高频响应很差，将使脉冲波形产生严重失真。第32页，共103页，编辑于2022年，星期二2 2）一一般般情情况况，探探头头和和示示波波器器都都应应配配套套使使用用，不不能能互互换换，否否则则将将会会导导致致分分压压比比误误差差增增加加或或高高频频补补偿偿不不当当。特别是低电容探头。特别是低电容探头。v如如果果示示波波器器Y通通道道的的输输入入级级放放大大管管更更换换而而引引起起输输入入阻阻抗抗改改变变，或或探探头头互互换换，这这都都有有可可能能造造成成高高频频补补偿偿不不当当而而产产生波形失真。生波形失真。第33页，共103页，编辑于2022年，星期二3 3）低电容探头的电容器）低电容探头的电容器C C1 1应定期校正应定期校正v具具体体方方法法：以以良良好好的的方方波波电电压压通通过过探探头头加加到到示示波波器器，若若高高频频补补偿偿良良好好，应应显显示示图图a波波形形若若补补偿偿不不足足或或过过补补偿偿，则则分分别别会会出出现现图图b和和c波波形形，这这时时可可微微调调C，直直至至调调到到出出现现良良好好的的方方波在没有方波发生器时，可利用示波器本身的幅值校准电压。波在没有方波发生器时，可利用示波器本身的幅值校准电压。第34页，共103页，编辑于2022年，星期二三、操作功能介绍第35页，共103页，编辑于2022年，星期二调 节 光迹 在 屏上 的 垂直位置衰 减 器平 衡 调试机 壳接地CAL-提 供2VPP、1KHZ的 方波信号，用于校正示波器亮 度调节聚 焦调节电 子扫 描水 平轨 迹线 调节电源指示灯电源开关CH1(X)输入，在 X-Y模式下作为X输入，在触发源选择ADD/DUAL是选择通道1信号CH1(Y)输 入，在X-Y模式下作为Y输入，在触发源 选 择ADD/DUAL是选择通道2信号CH1通道 垂 直轴 输 入信 号 的方式两 通 道信 号 显方 式，按 下 同时 断 续显 示，放 开 交替显示两通道工作模式选 择：CH1或CH2两通道单独显示；DUAL两通道同时显示；ADD显 示 代 数和；按下右边的CH2INV显示代数差CH2通道 垂 直轴 输 入信 号 的方式通道2的反信号垂直衰减开关，调节垂直偏转灵敏度垂直微调水平调节：调节光迹水平位置扫描扩展：按下时扫描速度扩展10倍微调水平扫描时间：扫描时间校正到与面板上指示的一致水平扫描速度开关，当设置到X-Y时可作为X-Y示波器垂直触发方式选择：设 定 DUAL或ADD，选在通道1或2，按下此键，交替选通1、2作为内部触发触发电平调节触发方式选择触发源选择外触发输入置于EXT触发信号极性选择屏幕、网格、滤色片、使波形更清晰第36页，共103页，编辑于2022年，星期二YX-4320YX-4320双踪示波器的使用介绍双踪示波器的使用介绍示波器是用来观测、分析和记录各种电量随时示波器是用来观测、分析和记录各种电量随时间变化过程的电子测量仪器。双踪示波器可以同间变化过程的电子测量仪器。双踪示波器可以同时观测两个信号。时观测两个信号。其图形显示有两种类型：波形显示（显示随时其图形显示有两种类型：波形显示（显示随时间变化的信号）和间变化的信号）和X XY Y显示（显示任意两个变量显示（显示任意两个变量X X与与Y Y的关系）。的关系）。第37页，共103页，编辑于2022年，星期二一）、电源部分一）、电源部分、POWER电源开关：接通电源后需预热几分电源开关：接通电源后需预热几分钟再调整各旋钮。钟再调整各旋钮。、INTENSITY亮度旋钮：调节波形的亮度。亮度旋钮：调节波形的亮度。注意亮度不能开得过大，且亮点不能长期停留注意亮度不能开得过大，且亮点不能长期停留在一个位置上，以免缩短示波器的使用寿命。在一个位置上，以免缩短示波器的使用寿命。、FOCUS聚焦旋钮：调节波形的清晰度。聚焦旋钮：调节波形的清晰度。、TRACE ROTATION光迹旋转：调节光迹与光迹旋转：调节光迹与水平刻度线的平行。水平刻度线的平行。第38页，共103页，编辑于2022年，星期二二）、垂直系统部分二）、垂直系统部分、CH1CH1X X、CH2YCH2Y接探头，用于探测被测信号，接探头，用于探测被测信号，一般带有衰减器。一般带有衰减器。、AC-GND-DCAC-GND-DC垂直信号输入方式：垂直信号输入方式：ACAC、电容耦合：用于观测交流信号。、电容耦合：用于观测交流信号。GNDGND、输入端接地：输入信号被断开。、输入端接地：输入信号被断开。DCDC、直接耦合：用于观测直流或观察频率变化极慢、直接耦合：用于观测直流或观察频率变化极慢的信号。的信号。、VOLT/DIVVOLT/DIV衰减开关（如使用衰减开关（如使用1010：1 1探头，计算探头，计算时应将幅度时应将幅度1010）。）。、VARIBLEVARIBLE垂直微调。垂直微调。、DC BALDC BAL衰减器平衡调试。衰减器平衡调试。、POSITIONPOSITION：调节光迹在垂直方向位移。：调节光迹在垂直方向位移。第39页，共103页，编辑于2022年，星期二、VERTICAL MODE垂直方式工作按钮：垂直方式工作按钮：CH1：通道单显。：通道单显。CH2：通道单显。：通道单显。DUAL：双踪选择，两道同时显。：双踪选择，两道同时显。ADD：两通道代数和，按下：两通道代数和，按下CH2 INV则为则为两通道代数差。两通道代数差。、CH2 INV：通道信号反向。：通道信号反向。、ALT/CHOP（显示方式）：通道、交替显示，（显示方式）：通道、交替显示，按下此键则通道、同时断续显示。按下此键则通道、同时断续显示。第40页，共103页，编辑于2022年，星期二三）、水平系统部分三）、水平系统部分、TIME/DIV水平扫描速度开关。水平扫描速度开关。、SWP.VAR.水平微调。水平微调。、POSITION：调节光迹水平位移。：调节光迹水平位移。、10MAG扫描扩展开关扫描扩展开关（按下扫描速度扩展（按下扫描速度扩展10倍）。倍）。第41页，共103页，编辑于2022年，星期二四）、触发系统部分四）、触发系统部分、SOURCE触发源开关选择：触发源开关选择：CH1、CH2：垂直方式中为：垂直方式中为DUAL或或ADD时，时，选择通道、作为内部触发源。选择通道、作为内部触发源。LINE：交流电源作为触信号。：交流电源作为触信号。EXT：外部触发信号接：外部触发信号接TRIG IN(1M/25PF)为触发源。为触发源。、TRIG ALT（触发方式）：交替触发（触发信号来（触发方式）：交替触发（触发信号来自自CH1、CH2）。在双踪时，如果）。在双踪时，如果“CHOP”和和“TRIG.ALT”同时按下，则不能同步。应使用同时按下，则不能同步。应使用“ALT”方式或方式或直接选用直接选用“CH1CH2”，作为触发源，作为触发源、TRIG MODE触发方式：触发方式：AUTO：自动扫描（无信号输入时仍可显示扫描基线）。：自动扫描（无信号输入时仍可显示扫描基线）。第42页，共103页，编辑于2022年，星期二NORM：有触发信号才有扫描。：有触发信号才有扫描。TV-V：观测电视场信号波形。：观测电视场信号波形。TV-H：观测电视行信号波形。：观测电视行信号波形。、SLOPE触发极性：选择触发信号上升沿或下触发极性：选择触发信号上升沿或下降沿触发。降沿触发。、LEVEL触发电平：触发电平：“+”触发电平上移，触发电平上移，“”触发电平下移。触发电平下移。、LOCK触发电平锁定：将触发电平锁定：将LEVEL顺时针旋至顺时针旋至咔嗒一声响，触发电平被锁定在一固定电平上。咔嗒一声响，触发电平被锁定在一固定电平上。五、其他部分五、其他部分、CAL 2VP-P 1KHz：校正方波信号。：校正方波信号。第43页，共103页，编辑于2022年，星期二四、示波器的正确使用四、示波器的正确使用1）首首先先要要认认真真阅阅读读示示波波器器的的技技术术说说明明书书，掌掌握握其其使使用方法，熟悉各旋钮、按键的功能。用方法，熟悉各旋钮、按键的功能。2）使使用用示示波波器器之之前前，要要仔仔细细检检查查旋旋钮钮、开开关关、电电源源线有无损坏，发现问题即时修理或换新。线有无损坏，发现问题即时修理或换新。3）使使用用示示波波器器时时，“辉辉度度”旋旋钮钮不不宜宜开开得得过过亮亮，不不能能使使光光点点长长期期停停留留在在荧荧光光屏屏一一处处，因因为为高高速速的的电电子子束束轰轰击击荧荧光光屏屏时时，只只有有少少部部分分能能量量转转化化为为光光能能，大大部部分分则则变变成成热热能能。所所以以不不应应当当使使亮亮点点长长时时间间停停留留在在一点上，以免烧坏荧光粉而形成斑点。一点上，以免烧坏荧光粉而形成斑点。第44页，共103页，编辑于2022年，星期二 若暂不使用，可以将“辉度”调暗一些。4）在送入被测信号电压时，输入电压幅度不能超过示波器允许的最大输入电压。应注意，一般示波器给定的允许最大输入电压值是峰峰值，而不是有效值。示波器的基本测量方法示波器的基本测量方法第45页，共103页，编辑于2022年，星期二一、测量电压一、测量电压1直流电压的测量直流电压的测量（1）测量原理）测量原理示示波波器器测测量量直直流流电电压压的的原原理理是是利利用用被被测测电电压压在在屏屏幕幕上上呈呈现现一一条条直直线线，该该直直线线偏偏离离时时间间基基线线（零零电电平平线线）的的高高度度与与被被测电压的大小成正比的关系进行的。测电压的大小成正比的关系进行的。被测直流电压值为：被测直流电压值为：式式中中，h为为被被测测直直流流信信号号线线的的电电压压偏偏离离零零电电平平线线的的高高度度；为示波器的垂直灵敏度；为示波器的垂直灵敏度；k为探头衰减系数。为探头衰减系数。第46页，共103页，编辑于2022年，星期二（2）测量方法）测量方法1）首首先先应应将将示示波波器器的的垂垂直直偏偏转转灵灵敏敏度度微微调调旋旋钮置于校准位置（钮置于校准位置（CAL）。）。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）确定零电平线。）确定零电平线。将将示示波波器器的的输输入入耦耦合合开开关关置置于于“GND”位位置置，调调节节垂垂直直位位移移旋旋钮钮，将将荧荧光光屏屏上上的的扫扫描描基线（零电平线）移到荧光屏的中央位置。基线（零电平线）移到荧光屏的中央位置。第47页，共103页，编辑于2022年，星期二4）确定直流电压的极性。）确定直流电压的极性。调整垂直灵敏度开关到适当位置，将示波器的调整垂直灵敏度开关到适当位置，将示波器的输入耦合开关拨向输入耦合开关拨向“DC”档，观察此时水平亮线档，观察此时水平亮线的偏转方向，若位于前面确定的零电平线上，的偏转方向，若位于前面确定的零电平线上，则被测直流电压为正极性；若向下偏转，则为则被测直流电压为正极性；若向下偏转，则为负极性。负极性。5）读出被测直流电压偏离零电平线的距离）读出被测直流电压偏离零电平线的距离h。6）根据公式计算被测直流电压值。）根据公式计算被测直流电压值。第48页，共103页，编辑于2022年，星期二2交流电压的测量（1）测测量量原原理理使使用用示示波波器器测测量量交交流流电电压压的的最最大大优优点点是是可可以以直直接接观观测测到到波波形形的的形形状状，还还可可显显示示其其频频率率和和相相位位。但但是是，只只能能测测量量交交流流电电压压的的峰峰-峰峰值值。被被测测交交流流电电压值压值VPP（峰（峰-峰值）为峰值）为VPP=HDyK式式中中：H为为被被测测交交流流电电压压波波峰峰和和波波谷谷的的高高度度或或任任意意两两点点间间的的高高度度；Dy为为示示波波器器的的垂垂直直灵灵敏敏度度；K为为探探头衰减系数。头衰减系数。第49页，共103页，编辑于2022年，星期二（2）测量方法）测量方法1）首首先先应应将将示示波波器器的的垂垂直直偏偏转转灵灵敏敏度度微微调调旋旋钮钮置置于于校校准位置（准位置（CAL）。）。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）将示波器的输入耦合开关置于）将示波器的输入耦合开关置于“AC”位置。位置。4）调节扫描速度，使显示的波形稳定。）调节扫描速度，使显示的波形稳定。5）调调节节垂垂直直灵灵敏敏度度开开关关，使使荧荧光光屏屏上上显显示示的的波波形形适适当，记录当，记录Dy值。值。6）读读出出被被测测交交流流电电压压波波峰峰和和波波谷谷的的高高度度或或任任意意两两点点间的高度间的高度H。7）根据式上计算被测交流电压的峰）根据式上计算被测交流电压的峰-峰值。峰值。第50页，共103页，编辑于2022年，星期二 3测量电流测量电流对对于于电电路路中中直直流流电电流流或或交交流流电电流流的的测测量量，是是用用代代换换的的方方法法间间接接进进行行的的，首首先先必必须须将将电电流流量量变变换换为为成成正正比比例例的的电电压压量量，才能够以示波器来观察。才能够以示波器来观察。一一般般测测试试的的方方法法是是在在被被测测电电路路中中串串接接一一只只精精度度高高、阻阻值值小小而而且且是是已已知知的的无无感感电电阻阻，再再利利用用示示波波器器测测量量电电压压的的方方法法，测测出出该该电电阻阻两两端端的的电电压压有有效效值值，然然后后根根据据欧欧姆姆定定律律换换算算成成实实测测电电流流值值。即即：I=U/R，式式中中U为为被被测测电电压压有有效效值值，R为为已已知知电阻值。电阻值。第51页，共103页，编辑于2022年，星期二二、测量时间二、测量时间1测量周期（1）测量原理对于周期性信号，周期和频率互为倒数，只要测出其中一个量，另一个参量可通过公式求出。被测交流信号的周期T为T=xDx/k式中：x为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离；Dx为示波器的扫描速度；k为X轴扩展倍率开关。第52页，共103页，编辑于2022年，星期二（2）测量方法1）首先将示波器的扫描速度微调旋钮置于“校准”（CAL）位置。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）将示波器的输入耦合开关置于“AC”位置。4）调节扫描速度开关，使显示的波形稳定，并记录值。5）读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占的距离x。6）根据上式计算被测交流信号的周期。第53页，共103页，编辑于2022年，星期二2测量两点间的时间间隔测量两点间的时间间隔时间间隔的测量可以按照公式计算时间间隔的测量可以按照公式计算：x-x-表示两点间的水平距离表示两点间的水平距离 DxDx扫描时间因数扫描时间因数 K K水平扩展倍数水平扩展倍数当测量两个信号时间间隔时，选择双踪示波器进行测量。当测量两个信号时间间隔时，选择双踪示波器进行测量。第54页，共103页，编辑于2022年，星期二3测量脉冲的上升时间与下降时间测量脉冲的上升时间与下降时间脉脉冲冲的的上上升升时时间间或或下下降降时时间间的的测测量量和和时时间间间间隔隔测测量量方方法法一一样样，脉脉冲冲的的上上升升时时间间（或或下下降降时时间间）两两点点间间的的水水平平距距离离应应该该从从满满幅幅度度的的10%（或或90%）到到90%（或或10%）两两点点间间的的水水平距离计算。上升时间与下降时间可按时间间隔公式计算。平距离计算。上升时间与下降时间可按时间间隔公式计算。4测量脉冲宽度测量脉冲宽度测测量量脉脉冲冲宽宽度度的的两两点点间间的的水水平平距距离离是是按按脉脉冲冲幅幅度度的的50%处处电电平之间的距离计算。脉冲宽度可按时间间隔公式计算。平之间的距离计算。脉冲宽度可按时间间隔公式计算。第55页，共103页，编辑于2022年，星期二90%100%50%10%0%x1x2x 测量时间间隔的示意图第56页，共103页，编辑于2022年，星期二5测量两个信号的相位差测量两个信号的相位差1）线性扫描法）线性扫描法用用双双踪踪示示波波器器测测量量两两个个信信号号相相位位差差时时，可可将将被被测测信信号号的的其其中中一一个个送送入入CH1通通道道，另另一一信信号号送送入入CH2通通道道。选选择择相相位位超超前前的的信信号号作作为为触触发发源源信信号号，当当测测量量信信号号的的频频率率较较高高时时采采用用“交交替替”显显示示；当当测测量量信信号号的的频频率率较较低低时时采采用用“断断续续”显显示示。适适当当调调整整“Y位位移移”，使使两两个个信信号号重重叠叠起起来来，如如图图所所示。这时可从图中直接读出示。这时可从图中直接读出x1和和x2的长度，得到相位差的长度，得到相位差。注意，操作不当可能产生相位误差。注意，操作不当可能产生相位误差。第57页，共103页，编辑于2022年，星期二x1x2计算公式：计算公式：第58页，共103页，编辑于2022年，星期二2）显示方式为）显示方式为X-Y时时将显示方式切换到将显示方式切换到“X-Y”方式，波形如下方式，波形如下:x1x2y1y2计算公式：第59页，共103页，编辑于2022年，星期二三三测量频率测量频率（1）测周期求频率）测周期求频率用用信信号号频频率率为为周周期期倒倒数数的的关关系系，先先测测得得信信号号周周期期，再换算为频率。再换算为频率。倒倒数数运运算算往往往往除除不不尽尽，导导致致测测量量精精度度不不太太高高。测测周期求频率一般用在要求不高的场合。周期求频率一般用在要求不高的场合。具体测量可参照测量周期法。具体测量可参照测量周期法。第60页，共103页，编辑于2022年，星期二（2）李沙育图形测量频率。）李沙育图形测量频率。让让示示波波器器工工作作于于X-Y方方式式，即即Y通通道道和和X通通道道分分别别加加上不同频率上不同频率(fy和和fx)的正弦信号。的正弦信号。其其中中一一个个是是已已知知频频率率的的信信号号，它它可可以以从从信信号号发发生器得来；另一个是未知频率信号。生器得来；另一个是未知频率信号。示示波波器器加加入入信信号号后后，屏屏幕幕上上将将显显示示形形状状随随信信号号频频率率不不同同而而不不同同的的图图形形称称为为李李沙沙育育图图形形。（注注：“时时间间因因数数”开关应旋至开关应旋至X-Y位置）位置）第61页，共103页，编辑于2022年，星期二可可以以在在图图上上画画出出李李沙沙育育图图，在在李李沙沙育育图图形形上上分分别别作作一一条条垂垂直直线线yy和和一一条条水水平平线线xx，让让它它们们穿穿过过李李沙沙育育图图的的交交点点数为最多。数为最多。如如果果f Y为为加加到到Y通通道