示波器使用基礎(chǔ)，，，

示波器使用教程

示波器是一種圖形顯示設(shè)備，它描繪電信號(hào)的波形曲線。這一簡(jiǎn)單的波形能夠說(shuō)明信號(hào)的許多特性：信號(hào)的時(shí)間和電壓值、振蕩信號(hào)的頻率、信號(hào)所代表電路中“變化部分”信號(hào)的特定部分相對(duì)于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號(hào)產(chǎn)生失真、信號(hào)的直流成份（DC）和交流成份（AC）、信號(hào)的噪聲值和噪聲隨時(shí)間變化的情況、比較多個(gè)波形信號(hào)等。

一、數(shù)字示波器與模擬示波器的異同及選擇

示波器通常分模擬示波器和數(shù)字示波器兩種。初期主要為模擬示波器。中期數(shù)字示波器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

廿世紀(jì)八十年代數(shù)字示波器異軍突起，成果累累，大有**取代模擬示波器之勢(shì)，模擬示波器逐漸從前臺(tái)退到后臺(tái)。

但是在發(fā)展初期模擬示波器的某些特點(diǎn)，卻是數(shù)字示波器所不具備的：

○ 操作簡(jiǎn)單：全部操作都在面板上可以找到，波形反應(yīng)及時(shí)，數(shù)字示波器往往要較長(zhǎng)處理時(shí)間。

○ 垂直分辨率高：連續(xù)而且無(wú)限級(jí)，數(shù)字示波器分辨率一般只有8位至10位。

○ 數(shù)據(jù)更新快：每秒捕捉幾十萬(wàn)個(gè)波形，數(shù)字示波器每秒捕捉幾十個(gè)波形。

○ 實(shí)時(shí)帶寬和實(shí)時(shí)顯示：連續(xù)波形與單次波形的帶寬相同，數(shù)字示波器的帶寬與取樣率密切相關(guān)，取樣率不高時(shí)需借助內(nèi)插計(jì)算，容易出現(xiàn)混淆波形。

簡(jiǎn)而言之，模擬示波器為工程技術(shù)人員提供眼見(jiàn)為實(shí)的波形，在規(guī)定的帶寬內(nèi)可非常放心進(jìn)行測(cè)試。人類五官中眼睛視覺(jué)神經(jīng)十分靈敏，屏幕波形瞬間反映至大腦作出判斷，細(xì)微變化都可感知。因此，剛開(kāi)始模擬示波器深受使用者的歡迎。

如何選擇示波器

自從示波器問(wèn)世以來(lái)，它一直是*重要、*常用的電子測(cè)試工具之一 ；由于電子技術(shù)的發(fā)展，示波器的能力也在不斷提升，其性能與價(jià)格也五花八門(mén)，市場(chǎng)參差不齊，本文從多方面闡述您如何選擇示波器。

了解您的信號(hào)？

您要知道您用示波器觀察什么？既您要捕捉并觀察的信號(hào)其典型性能是什么？您的信號(hào)是否有復(fù)雜的特性？您的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)還是單次信號(hào)？您要測(cè)量的信號(hào)過(guò)渡過(guò)程帶寬，或者上升時(shí)間是多大？您打算用何種信號(hào)特性來(lái)觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等？您打算同時(shí)顯示多少信號(hào)？

模擬還是數(shù)字？

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為模擬示波器具有熟悉的面板控制，價(jià)格低廉，因而總覺(jué)得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉(zhuǎn)換器速度逐年提高和價(jià)格不斷降低，以及數(shù)字示波器不斷增加的測(cè)量能力和實(shí)際上不受限制的各種功能，數(shù)字示波器已獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

二、模擬示波器的使用

范圍太大了！下面介紹了示波器的使用方法。示波器種類、型號(hào)很多，功能也不盡相同。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中使用較多的是20MHz或者40MHz以上的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。本介紹不針對(duì)某一型號(hào)的示波器，只是從概念上介紹示波器在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的常用功能。

（一）單蹤，只顯示一個(gè)信號(hào)、波形、形狀、頻率的周期。雙蹤示波器可以同時(shí)顯示兩個(gè)信號(hào)。可進(jìn)行對(duì)兩個(gè)信號(hào)的頻率、相位、波形等進(jìn)行比較。

（二）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(hào)波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間，垂直方向指示電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標(biāo)有0％，10％，90％，100％等標(biāo)志，水平方向標(biāo)有10％，90％標(biāo)志，供測(cè)直流電平、交流信號(hào)幅度、延遲時(shí)間等參數(shù)使用。根據(jù)被測(cè)信號(hào)在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時(shí)間值。

（三）示波管和電源系統(tǒng) 1．電源(Power) 示波器主電源開(kāi)關(guān)。當(dāng)此開(kāi)關(guān)按下時(shí)，電源指示燈亮，表示電源接通。 2．輝度(Intensity) 旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度。觀察低頻信號(hào)時(shí)可小些，高頻信號(hào)時(shí)大些。一般不應(yīng)太亮，以保護(hù)熒光屏。 3．聚焦(Focus) 聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成*清晰狀態(tài)。 4．標(biāo)尺亮度(Illuminance) 此旋鈕調(diào)節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內(nèi)光線下，照明燈暗一些好。室內(nèi)光線不足的環(huán)境中，可適當(dāng)調(diào)亮照明燈。

（四）頻率范圍。10MHZ，音頻、亮度、視頻信號(hào)、色度信號(hào)等；20MHZ，可檢測(cè)時(shí)鐘振蕩等信號(hào)。

（五）面板上的控制按鈕的使用

1、AC 信號(hào)直流分量被隔開(kāi)，用于觀察交流成分；GND 輸入端處于接地狀態(tài)，用于確定輸入端為零時(shí)軌跡所在位置；DC 信號(hào)與儀器直接耦合，當(dāng)需要觀察信號(hào)的直流成分或信號(hào)頻率較低時(shí)應(yīng)選此方式，在數(shù)字電路中一般用“DC”檔位觀察信號(hào)的**電壓值。

2、“CH1”通道1單獨(dú)顯示；“CH2”通道2單獨(dú)顯示；“DUAL”雙通道；“ADD”兩通道信號(hào)疊加。維修中以選擇通道1或通道2為多。

3、SWEEP  MODE 掃描模式和控制開(kāi)關(guān)。NORM 正常掃描狀態(tài)，有外來(lái)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生掃描亮線；AUTO 沒(méi)有外來(lái)信號(hào)時(shí)，自動(dòng)出現(xiàn)掃描亮線；ALT 交替，即兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)交替顯示。

4、POSIMME/DIV 調(diào)整波形水平位置。

5、POSITION 調(diào)節(jié)屏幕信號(hào)垂直方向位移。

6、垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)

（1）垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS／DIV)和微調(diào) 在單位輸入信號(hào)作用下，光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對(duì)X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為 cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。實(shí)際上因習(xí)慣用法和測(cè)量電壓讀數(shù)的方便，有時(shí)也把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)靈敏度。 雙蹤示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開(kāi)關(guān)。一般按1，2，5方式從 5mV／DIV到5V／DIV分為10檔。波段開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)置于1V／DIV檔時(shí)，如果屏幕上信號(hào)光點(diǎn)移動(dòng)一格，則代表輸入信號(hào)電壓變化1V。 每個(gè)波段開(kāi)關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕，微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時(shí)針?lè)较蛐降?，處于“校?zhǔn)”位置，此時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開(kāi)關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后，會(huì)造成與波段開(kāi)關(guān)的指示值不一致，這點(diǎn)應(yīng)引起注意。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時(shí)，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開(kāi)關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1V/DIV，采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0． 2V／DIV。 在做數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏幕上被測(cè)信號(hào)的垂直移動(dòng)距離與+5V信號(hào)的垂直移動(dòng)距離之比常被用于判斷被測(cè)信號(hào)的電壓值。

（2）時(shí)基選擇(TIME／DIV)和微調(diào) 時(shí)基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時(shí)基選擇也通過(guò)一個(gè)波段開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，按1、2、5方式把時(shí)基分為若干檔。波段開(kāi)關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1μS／DIV檔，光點(diǎn)在屏上移動(dòng)一格代表時(shí)間值1μS。 “微調(diào)”旋鈕用于時(shí)基校準(zhǔn)和微調(diào)。沿順時(shí)針?lè)较蛐降滋幱谛?zhǔn)位置時(shí)，屏幕上顯示的時(shí)基值與波段開(kāi)關(guān)所示的標(biāo)稱值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，則對(duì)時(shí)基微調(diào)。旋鈕拔出后處于掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。通常為×10擴(kuò)展，即水平靈敏度擴(kuò)大10倍，時(shí)基縮小到1／10。例如在2μS/DIV檔，掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下熒光屏上水平一格代表的時(shí)間值等于2μS×(1/10)=0.2μS。 示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源CAL，專門(mén)用于校準(zhǔn)示波器的時(shí)基和垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。例如很多示波器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源提供一個(gè)VP-P=2V,f=1kHz的方波信號(hào)。

7、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(shí)，示波器僅顯示通道1的信號(hào)。選擇通道2時(shí)，示波器僅顯示通道2的信號(hào)。選擇雙通道時(shí)，示波器同時(shí)顯示通道1信號(hào)和通道2信號(hào)。

（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(dāng)選擇“地”時(shí)，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測(cè)定信號(hào)直流**值和觀測(cè)極低的低頻信號(hào)。交流耦合用于觀測(cè)交流和含有直流成分的交流信號(hào)。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，一般選擇“直流”方式，以便觀測(cè)信號(hào)的**電壓值。

8、HOLDOFF：釋抑時(shí)間調(diào)節(jié)。此功能用于觀測(cè)復(fù)雜的脈沖串信號(hào)，當(dāng)觸發(fā)出現(xiàn)不穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)釋抑時(shí)間來(lái)獲得穩(wěn)定波形。鎖定

（六）示波器探頭上有一雙位開(kāi)關(guān)，此開(kāi)關(guān)撥到X1位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)無(wú)衰減，送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號(hào)的實(shí)際電壓值。當(dāng)撥到X10位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)衰減為1/10送到示波器，讀出的數(shù)值再乘以10才是實(shí)際的電壓值。

（七）在使用示波器中，要將示波器探頭上的地與被測(cè)電路的地連接在一起。