示波器使用說明

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本節介紹示波器的使用方法。示波器種類、型號很多，功能也不同。數位電路實驗中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本節不針對某一型號的示波器，只是從概念上介紹示波器在數位電路實驗中的常用功能。

2.1 熒光屏
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號波形的電壓和時間之間的關係。水平方向指示時間，垂直方向指示電壓。水平方向分爲10格，垂直方向分爲8格，每格又分爲5份。垂直方向標有0％，10％，90％，100％等標誌，水平方向標有10％，90％標誌，供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數使用。根據被測信號在螢幕上占的格數乘以適當的比例常數(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時間值。

2．2 示波管和電源系統

1．電源(Power)
示波器主電源開關。當此開關按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。

2．輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些，高頻信號時大些。一般不應太亮，以保護熒光屏。

3．聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態。

4．尺規亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下，照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中，可適當調亮照明燈。

2．3 垂直偏轉因數和水平偏轉因數

1．垂直偏轉因數選擇(VOLTS／DIV)和微調
在單位輸入信號作用下，光點在螢幕上偏移的距離稱爲偏移靈敏度，這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數稱爲偏轉因數。垂直靈敏度的單位是爲 cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏轉因數的單位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。實際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便，有時也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數選擇波段開關。一般按1，2，5方式從 5mV／DIV到5V／DIV分爲10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置於1V／DIV檔時，如果螢幕上信號光點移動一格，則代表輸入信號電壓變化1V。
每個波段開關上往往還有一個小旋鈕，微調每檔垂直偏轉因數。將它沿順時針方向旋到底，處於“校準”位置，此時垂直偏轉因數值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕，能夠微調垂直偏轉因數。垂直偏轉因數微調後，會造成與波段開關的指示值不一致，這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能，當微調旋鈕被拉出時，垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數縮小若干倍)。例如，如果波段開關指示的偏轉因數是1V/DIV，採用×5擴展狀態時，垂直偏轉因數是0． 2V／DIV。
在做數位電路實驗時，在螢幕上被測信號的垂直移動距離與+5V信號的垂直移動距離之比常被用於判斷被測信號的電壓值。

2．時基選擇(TIME／DIV)和微調
時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數選擇和微調類似。時基選擇也通過一個波段開關實現，按1、2、5方式把時基分爲若干檔。波段開關的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在1μS／DIV檔，光點在屏上移動一格代表時間值1μS。
“微調”旋鈕用於時基校準和微調。沿順時針方向旋到底處於校準位置時，螢幕上顯示的時基值與波段開關所示的標稱值一致。逆時針旋轉旋鈕，則對時基微調。旋鈕拔出後處於掃描擴展狀態。通常爲×10擴展，即水平靈敏度擴大10倍，時基縮小到1／10。例如在2μS/DIV檔，掃描擴展狀態下熒光屏上水平一格代表的時間值等於2μS×(1/10)=0.2μS。

TDS實驗臺上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的時鐘信號，由石英晶體振蕩器和分頻器産生，準確度很高，可用來校準示波器的時基。
示波器的標準信號源CAL，專門用於校準示波器的時基和垂直偏轉因數。例如COS5041型示波器標準信號源提供一個VP-P=2V,f=1kHz的方波信號。
示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調節信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動信號波形，旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。

2.4 輸入通道和輸入耦合選擇

1．輸入通道選擇
輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時，示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時，示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時，示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時，首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。根據輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應通道插座上，示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起，示波器探頭接觸被測點。示波器探頭上有一雙位元開關。此開關撥到“×1”位置時，被測信號無衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關撥到“×10"位置時，被測信號衰減爲1／10，然後送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。

2．輸入耦合方式
輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當選擇“地”時，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用於測定信號直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合用於觀測交流和含有直流成分的交流信號。在數位電路實驗中，一般選擇“直流”方式，以便觀測信號的絕對電壓值。