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示波器基礎(chǔ)(六)——測(cè)量和練習(xí) |上海五久自動(dòng)化設(shè)備有限公司
      

示波器基礎(chǔ)(六)——測(cè)量和練習(xí) 

1 如何進(jìn)行測(cè)量[/B]


  在本書的前兩章中我們介紹了示波器上可以用來影響信號(hào)波形顯示的各種控制機(jī)構(gòu)。在這一章里我們將要講座重要的波形參數(shù),并且還將介紹如何使用示波器來測(cè)量這些參數(shù)。  示波器可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)基本的量,即電壓和時(shí)間。從這兩個(gè)量出發(fā),用手工的方法使用光標(biāo)或者用自動(dòng)的方法進(jìn)行所有其它波形參數(shù)的測(cè)量?! ≡谶M(jìn)行測(cè)量時(shí),了解自己的示波器的能力是很重要的。不要試圖在一個(gè)20MHz的示波器上觀察一個(gè)10MHz的方波,因?yàn)樵谶@種情況下不可能看到方波的真實(shí)形狀,10MHz的方波中包含有10MHz的正弦波基波,以及30MHz、50MHz、70MHz等的諧波。在10MHz的示波器上,也有可能看到30MHz諧波的部分效果(雖然其幅度不正確),但是下一個(gè)諧波分量的頻率是示波器帶寬的2.5倍!所以這時(shí)您在示波器上看到的波形將更象一個(gè)正弦波而不象方波(見圖50)。

分別在20MHz和200MHz示波器上顯示的10MHz方波的波形[/B][/center]

  對(duì)于上升時(shí)間的測(cè)量來說,情況也是這樣。如果您使用一臺(tái)上升時(shí)間比被測(cè)信號(hào)的上升時(shí)間快10倍的示波器來進(jìn)行測(cè)量,那么示波器本身的上升時(shí)間對(duì)測(cè)量的影響將幾乎可以忽略。然而如果示波器的被測(cè)信號(hào)的上升時(shí)間相同,那么引起的測(cè)量誤差可高達(dá)41%。


[B]若干標(biāo)準(zhǔn)波形[/B]


  三種*常見的波形是正弦波、三角波和方波(見圖51)。這些波形在任何函數(shù)發(fā)生器上都可以找到,并且在實(shí)際工作中也常常遇到。

 *常見的信號(hào)類型[/B][/center]

  正弦波包含單一的頻率分量;而方波和三角波則由很多不同的相關(guān)正弦諧波組成。方波由基波的奇次諧波構(gòu)成,三角波由基波的偶次諧波構(gòu)成。這些波形在時(shí)間上和幅度上都是對(duì)稱的。  這些波形還有其變形形式,這通常是波形發(fā)生對(duì)稱變化的結(jié)果。這樣一來,三角波變成了鋸齒波(從其開頭而得名),而方波變成了矩形波。  波形的一個(gè)完整的周波叫作一個(gè)周期。一個(gè)周期就是從一個(gè)周波的某一點(diǎn)到下一個(gè)周波相應(yīng)點(diǎn)所需要的時(shí)間(見圖52)。

正弦波及其頻率和幅度的表示[/B][/center]

頻率是在一秒鐘之內(nèi)所發(fā)生的波形的周波數(shù)?! ∷匀绻覀冇?秒除以一個(gè)周期所需的時(shí)間就得到了用Hz表示的頻率?! ±?,周期=1ms則  頻率=1/10×10-3     =1000Hz     =1KHz


重復(fù)發(fā)生的波形稱為重復(fù)性波形或周期性波形。這是*容易測(cè)量的波形?! ?duì)重復(fù)性波形或周期性波形*常測(cè)量的另一個(gè)參數(shù)是波形的幅度。幅度是一個(gè)波形上從*高點(diǎn)到*低之間的電壓。這又稱之為峰(一)峰值幅度或Vp-p(見圖52)。


[B]6.2 基本練習(xí)或如何解釋正弦波[/B]


  本部分所包含的練習(xí)可以幫助用戶熟悉示波器上的主要控制機(jī)構(gòu)。其內(nèi)容分兩部。首先介紹模擬示波器上的控制機(jī)構(gòu),接著再介紹數(shù)字示波器上的控制機(jī)構(gòu)。有關(guān)DSO的專門練習(xí)將在后面給出。


[B]需要的設(shè)備:[/B]


  ▲示波器:一臺(tái)模擬示波器旭PM3094(僅供模擬示波器練習(xí)用)或者一臺(tái)組合示波器,可從PM3382A……PM3394A系列或類似產(chǎn)品中選取。  ▲兩個(gè)10:1PM9010/091或PM9020/091探頭或類似產(chǎn)品以及微調(diào)工具供探頭補(bǔ)償調(diào)節(jié)之用?!  墚a(chǎn)生頻率達(dá)2MHz或更高的正弦波、方波及三角波的函數(shù)發(fā)生器,例如PM5135或PM5138或類似產(chǎn)品?!  鴥筛?0ΩBNC電纜。


[B]開始[/B]


  如果電纜已連在示波器上,則將其從示波器上拆下?! ∈褂谜_的電源線將示波器連至市電電源,并將電源開關(guān)接通。  將探頭連至示波器的通道1,并將探頭連至示波器前面板上的探頭調(diào)節(jié)連接器?! ∪绻褂玫氖墙M合示波器,則選擇模擬模式。  按AUTOSET鍵(前面板上部的綠色按鍵)?! ?duì)于沒有此項(xiàng)功能的老式示波器,則按以上各項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置:  亮度—中間位置  垂直位置控制—中間位置  水平位置控制—中間位置  時(shí)基0.2ms/格  CH1靈敏度0.2V/格。注意,如果示波器的自動(dòng)化程度不高,則增加探頭衰減?! ∮|發(fā)—觸發(fā)源CH1,模式—AUTO,峰-峰值電平觸發(fā)?! 〈_認(rèn)探頭已經(jīng)補(bǔ)償。為此可能需要調(diào)節(jié)探頭上的LF補(bǔ)償微調(diào)電容,如有必要,可參閱第4章“探頭補(bǔ)償”一節(jié)。現(xiàn)在我們就可以開始研究各控制機(jī)構(gòu)了?! ⒖急緯昂蠓饷嫔系牟鍒D來尋找各控制機(jī)構(gòu)的位置。


[B]屏置控制[/B]


  調(diào)節(jié)亮度和聚焦控制機(jī)構(gòu)并觀察對(duì)屏幕顯示的影響。  調(diào)節(jié)聚焦控制機(jī)構(gòu)以獲得清晰的掃跡顯示和清楚文字顯示?! ∽⒁鉃榱擞^察從探頭調(diào)節(jié)輸出端子給出的方波的上升沿和下降沿,需要將示波器的亮度調(diào)得比較亮。這是由于電子束在這些沿上移動(dòng)得比較快的緣故。   調(diào)節(jié)文字亮度控制機(jī)構(gòu)使得示波管上的文字亮度達(dá)到可以接受的程度?! ⑻筋^從CH1輸入端斷開,然后調(diào)節(jié)掃跡旋鈕,使得掃跡和示波器的水平標(biāo)尺線平行。  放置標(biāo)尺亮度控制旋鈕,并觀察標(biāo)尺變亮?! ⑻筋^重新連到CH1上。


[B]垂直控制機(jī)構(gòu)[/B]


[B]位置[/B]


  將探頭從探頭調(diào)節(jié)輸出端斷開。  旋轉(zhuǎn)CH1的POS(垂直位置)旋鈕,并將掃跡放到中央的標(biāo)尺線上。注意通道標(biāo)志和地電平指示器“1—”?! ⑻筋^重新連接到探頭調(diào)節(jié)輸出端上。


[B]靈敏度[/B]


  按動(dòng)AMPL(幅度)“上/下”按鈕,并觀察顯示波形的幅度隨著所選的靈敏度的不同而變化?! ∮^察屏幕的下部,可以看到靈敏度的讀出數(shù)值也在變化?! ∪绻x擇VAR(可變)靈敏度,則應(yīng)同時(shí)按“上”和“下”兩個(gè)鍵,然后再將兩個(gè)鍵放開?,F(xiàn)在就可以使用“上”和“下”兩個(gè)按鈕平滑的改變顯示波形的幅度。  注意,這時(shí)靈敏度讀出數(shù)值也隨之變化?! ≡偻瑫r(shí)按“上”和“下”兩個(gè)鍵,以便重新回到1-2-5步進(jìn)值的工作方式。注:Fluke公司的模擬示波器,如PM3094和組合示波器,PM3394A在配備這種標(biāo)準(zhǔn)的可變衰減器方面是****的。


[B]耦合[/B]


  按動(dòng)AC/DC/GND按鈕,當(dāng)我們依次經(jīng)歷這三種不同的選擇時(shí),可以觀察到在靈敏度讀出數(shù)值后面的耦合符合也在相應(yīng)變化。注意:在有些示波器上,設(shè)置上分開的控制機(jī)構(gòu)。其中一個(gè)用來選擇AC或DC耦合,而另一個(gè)用來將輸入通道連接或切換到地。對(duì)這種示波器來說,應(yīng)當(dāng)使用這兩個(gè)控制機(jī)構(gòu)來觀察效果?! ‘?dāng)我們由AC耦合轉(zhuǎn)換為DC耦合時(shí),屏幕上的波形將會(huì)向上跳動(dòng)。  方波的下部處在零伏電平,所以當(dāng)選擇DC耦合時(shí),方波的下部應(yīng)在中央標(biāo)尺線上。通道標(biāo)志“1-”為我們顯示出通道號(hào)碼和地電平的位置。我們可以看到,當(dāng)選擇GND時(shí),地電平確實(shí)在中央標(biāo)尺線的位置。這時(shí)衰減器的輸入端連到了地電位。


[B]多通道工作 [/B]


  將**個(gè)探頭連至CH2,再將此探頭連至探頭調(diào)節(jié)輸出,并按AUTOSET。旋轉(zhuǎn)通道2的POS控制旋鈕,并注意屏幕上現(xiàn)在有兩條掃跡?! ∮肅H1和CH2的POS控制旋鈕將兩個(gè)掃跡分別放在適當(dāng)?shù)奈恢谩! ∮妹總€(gè)通道的ON按鈕可以把相應(yīng)通道的掃跡打開或關(guān)閉?! ∪缬斜匾蓪?duì)CH2進(jìn)行探頭補(bǔ)償?! ∮肅H1+CH2按鈕把兩個(gè)通道的波形加在一起?! ‖F(xiàn)在使用INV按鈕將CH2通道的信號(hào)反相,注意方波立即消失。


[B]探頭識(shí)別[/B]   將探頭從CH1和CH2輸入端斷開?! ?duì)CH1用AMPL或靈敏度控制選擇1V/格的靈敏度?! ∪绻赡?,現(xiàn)在將CH1的輸入阻抗設(shè)置為50Ω。在有的示波器上可能有一個(gè)專門的按鍵用來選擇此低阻抗,也可能在一個(gè)“垂直菜單”中來選擇。注意,這時(shí)在CH1靈敏度讀出數(shù)值后面出現(xiàn)Lz符號(hào)以表示低阻抗?fàn)顟B(tài)。


[B]重新連接探頭 [/B]


  注意屏幕上靈敏度讀出數(shù)值的變化,現(xiàn)在變?yōu)?0V/格,并且Lz符號(hào)已經(jīng)消失。示波器已經(jīng)識(shí)別出此探頭為10:1高阻抗探頭。示波器不允許高阻抗探頭和50Ω示波器輸入阻抗配合使用。


[B]水平控制機(jī)構(gòu)[/B]


[B]時(shí)基 [/B]


  將探頭連至CH1,并將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)?! “碅UTOSET   在控制面板的TIME/DIV菜單之下按ns和s按鍵。則在慢速掃描時(shí)基時(shí)應(yīng)在屏幕上看到較多個(gè)周期的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形;而在掃描時(shí)基速度較快時(shí)看到的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形的周期數(shù)較少。  注意在屏幕上顯示的時(shí)基讀出數(shù)值按1-2-5的步進(jìn)值變化?! ⊥瑫r(shí)按TIME/DIV菜單下的ns和s兩個(gè)按鍵,我們就進(jìn)入了校準(zhǔn)的可變時(shí)基方式。這和幅度調(diào)節(jié)中的可變靈敏度方式是類似的?! “磏s按鍵,我們將觀察到信號(hào)波形的**個(gè)周期就擴(kuò)展至填滿整個(gè)屏幕。


[B]水平放大和位置控制 [/B]


  將探頭連至CH1,并將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。  按AUTOSET?! ≌{(diào)節(jié)時(shí)基按鍵,使得屏幕上顯示出大約10個(gè)周期的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形。  觀察屏幕上的時(shí)基讀出數(shù)值。  在PM3094示波器上按10×MAGN按鍵,在PM3394A按MAGNIFY→按鍵。  注意這時(shí)屏幕上的時(shí)基讀數(shù)比原來快了10倍。在PM3394示波器上,還將顯示出一個(gè)稱為“存儲(chǔ)器范圍批示器”的符號(hào),用以表明現(xiàn)在屏幕上顯示的波形是由波形存儲(chǔ)器中的那一部分產(chǎn)生的。正宗常的和放大的波形顯示[/B][/center]


現(xiàn)在我們就可以用水平的X-POS控制旋鈕來掃描觀察放大了的波形。


[B]雙時(shí)基[/B]


  將探頭連至CH1,將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。按AUTOSET。  如有必要請(qǐng)參看本書封面和封底上的示波器前面板圖?! “囱舆t時(shí)基控制部分的DTB?! ≡赑M3394A,示波器上使用*上面的菜單選擇功能鍵(以下稱功能鍵)選擇DTBTON。在PM3092示波器上使用**個(gè)功能鍵步進(jìn)尋找以選擇MTBI+DTB?! ∈褂梦恢煤蛼咣E分離控制機(jī)構(gòu)將主時(shí)基波形掃跡放在屏幕的上部,而將延遲時(shí)基掃跡放在屏幕的下部?! ∈褂肈ELAY和DTB時(shí)基控制機(jī)構(gòu)以選擇并放大探頭調(diào)節(jié)信號(hào)的一個(gè)上升沿。如有必要可以調(diào)節(jié)掃跡亮度?! ∽⒁馄聊簧巷@示出來的延遲時(shí)間和延遲時(shí)基速度的讀出數(shù)值。當(dāng)主時(shí)基波形掃跡上的加亮部分從MTB觸發(fā)點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí),延遲時(shí)間應(yīng)增加。


自動(dòng)時(shí)基、觸發(fā)時(shí)基和單次捕捉時(shí)基


  將探頭連至CH1,將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào),按AUTOSET?! ≡赑M3094示波器上按HORMOSE按鍵,在PM3394A示波器上按TB MODE按鍵。  使用功能鍵從菜單中選擇TRIG(觸發(fā))?,F(xiàn)在示波器需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)才開始時(shí)基掃描?! ⑻筋^從CH1輸入端取下來,可以看到掃跡立刻消失了。沒有信號(hào)就沒有掃跡!  再?gòu)牟藛沃羞x擇AUTO,則掃跡重又出現(xiàn)?! ⑻筋^重新連至CH1以便看到信號(hào)?! ‖F(xiàn)在從同一菜單中選擇SINGLE,則掃跡重又消失。將掃跡制旋鈕沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。  在PM3094示波器上按SINGLE RESET按鍵。在PM3394A示波器上按水平控制部分的SINGLE按鍵。  仔細(xì)觀察屏幕。當(dāng)松開按鈕時(shí),將有一條掃跡掠過屏幕。每按一次按鈕就得到一次掃描?! ‘?dāng)了解了更多的關(guān)于觸發(fā)的知識(shí)以后,我們還要再做關(guān)于這方面的練習(xí)。


[B]觸發(fā)控制[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為:1KHz正弦波、掃描關(guān)閉、DC偏置關(guān)閉、輸出電壓1V峰(一)峰值?! ∈褂肂NC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1。  按AUTOSET。  使用X-POS旋鈕將掃跡向右移動(dòng)以便看到掃描的起始點(diǎn)。


[B]峰-峰值觸發(fā) [/B]


  調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕?! ∽⒁鈷呙璨ㄐ蔚钠瘘c(diǎn)在波形上上下移動(dòng)?! 「淖兒瘮?shù)發(fā)生器輸出的幅度,并重新調(diào)節(jié)觸發(fā)電平。注意示波器總能由輸入波形所觸發(fā)?! ‘?dāng)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平時(shí),示波器屏幕上按輸入信號(hào)峰-峰值幅度的百分?jǐn)?shù)顯示出觸發(fā)電平的相對(duì)值。


[B]觸發(fā)斜率[/B]


  按CH1控制部分的TR1G1按鈕。現(xiàn)在示波器按負(fù)向斜率觸發(fā)?! ∽⒁?,當(dāng)按TR1G1按鈕時(shí),在屏幕右下角顯示的斜率符號(hào)發(fā)生變化。


[B]從另一個(gè)通道觸發(fā) [/B]


  將CH2的輸入連到函數(shù)發(fā)生器后面板上的TTL輸出端上?! “碅UTOSET,并在屏幕上調(diào)整掃跡的位置使兩條掃跡互相不重疊?! ∮^察屏幕右下角的觸發(fā)源指示符號(hào),并按TRIG2按鈕?! ‖F(xiàn)在示波器由通道2的信號(hào)觸發(fā)。將BNC電纜從CH2的輸入端去掉,以證明現(xiàn)在示波器確實(shí)是由通道2觸發(fā)的。


[B]在某一特定電平下觸發(fā)[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為:1KHz、三角波、掃描關(guān)閉、DC偏置關(guān)閉、幅度為1V峰(一)峰值。  用BNC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1?! “碅UTOSET?! H1設(shè)置為DC耦合。  將PM3094示波器上按TRIGGER MTB按鍵,在PM3394A示波器上按TRIGGER鍵,并選擇Level-ppOFF(峰-峰值電平觸發(fā)關(guān))。  使用觸發(fā)菜單中*下面的功能鍵將觸發(fā)耦合設(shè)置為直流耦合?! ∵@時(shí)可以看到在屏幕的左邊出現(xiàn)“T-”或者“M-”的符號(hào)。這種符號(hào)表示出了屏幕上的觸發(fā)電平位置。  現(xiàn)在調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕,則T-符號(hào)將在信號(hào)上上下移動(dòng),而屏幕上則顯示出引起示波器觸發(fā)的實(shí)際電壓讀出數(shù)值?! ∵€可以注意到,如果將觸發(fā)電平設(shè)置得處在信號(hào)的峰(一)峰值的幅度范圍之外,則將失去觸發(fā)。


[B]單次捕捉觸發(fā)[/B]


  現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了如何調(diào)整**的觸發(fā)電平。因此我們可以做單次捕捉練習(xí)?! ⑻筋^連至CH1,并將探頭連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)?! ∪绻褂玫氖墙M合示波器,則檢查并確認(rèn)示波器處于模擬方式之下。  按AUTOSET鍵?! ⑻筋^從探頭調(diào)節(jié)輸出端斷開?! ⑵聊涣炼瓤刂菩o沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到頭,以獲得*大的掃跡亮度?! ≡赑M3094示波器上按HORMODE鍵,在PM3394A示波器上按TB MODE鍵,并使用功能鍵從菜單中選擇SINGLE。  將CH1設(shè)置為DC耦合?! ≡赑M3094示波器上按TRIGGER MTB鍵,在PM3394A示波器上按TRIGGER鍵,并選擇Level-ppOFF(峰峰值電平觸發(fā)關(guān))。  這時(shí)你將在屏幕的左部看到觸發(fā)電平符號(hào)“M-”或“T-”?! ‖F(xiàn)在調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕。則觸發(fā)電平符號(hào)將在屏幕上上下移動(dòng),而屏幕上的讀出值則表示出示波器的觸發(fā)電壓。將此觸發(fā)電平設(shè)置為200mv。  在PM3094示波器上按SINGLE RESET鍵,在PM3394A示波器上按水平控制部分的SINGLE鍵?! ∵@時(shí),在觸發(fā)電平控制旋鈕旁邊的紅色LET燈將亮起來,以表明示波器正在等待引起觸發(fā)的信號(hào)?! ∽屑?xì)觀察屏幕,并用探頭**碰一下探頭調(diào)節(jié)輸出。  可以看到波形掃跡掠過屏幕一次。用探頭**再碰一下探頭調(diào)節(jié)輸出,則屏幕上不再出現(xiàn)掃跡。只有使觸發(fā)電路再進(jìn)入準(zhǔn)備觸發(fā)狀態(tài)才能重復(fù)上述現(xiàn)象?! ∪绻闶褂玫氖荘M3394示波器,則可在DSO模式下重得上述操作??梢允褂么蠹s一個(gè)格的預(yù)觸發(fā)觀察區(qū)將波形的前沿顯示在屏幕上。


[B]觸發(fā)式雙時(shí)基[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為:正弦波輸出、掃描起始頻率120KHz、掃描停止頻率121KHz、掃描時(shí)間50ms、輸出幅度1V峰-峰值,并使之進(jìn)行連續(xù)掃描。  用BNC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1輸入端。  將示波器按以下要求設(shè)置:  CH1 0.2V/格、AC耦合、主時(shí)基20μs/格、CH1觸發(fā)、正斜率、Levelp-p ON;觸發(fā)電平50%?! 〈蜷_延遲時(shí)基,并選擇延遲后STARTS模式?! ≡O(shè)置DTB掃描速度為1μs/格,延遲為120μs。  使用掃跡分離及位置控制機(jī)構(gòu)以獲得如圖54a的波形顯示。

DTB處于STARTS模式[/B]

  看起來屏幕右部的波形在沿X軸方向移動(dòng),因此要想詳細(xì)觀察波形中的一個(gè)周波是很困難的?! ‖F(xiàn)在將DTB選為按通道1觸發(fā)的“TRIG‘D’”模式。在PM3094示波器上可由“ch1”指示出來?! TB觸發(fā)選為DC耦合方式,并將DTB觸發(fā)電平設(shè)置為500mv。觸發(fā)電平的調(diào)節(jié)在PM3094示波器上用LEVEL DTB控制旋鈕來實(shí)現(xiàn),在PM3394A示波器上用DTB菜單來實(shí)現(xiàn)。注意屏幕左部的“D—”符號(hào)。這個(gè)符號(hào)就是DTB觸發(fā)電平指示器。  按CH1的觸發(fā)鈕,選擇按通道1以正斜率進(jìn)行DTB觸發(fā)?! ‖F(xiàn)在你應(yīng)獲得如圖54b的波形顯示。

b MTB和DTB掃描波形。DTB處于觸發(fā)模式[/B]

注意屏幕上顯示出的延遲讀出數(shù)值的變化?,F(xiàn)在延遲時(shí)間前面出現(xiàn)了一個(gè)“”即大于符號(hào)。這就意味著DTB的觸發(fā)電路正在等待著MTB觸發(fā)以后超過100μs(見圖)的**個(gè)正斜率沿上**個(gè)出現(xiàn)的500mv電平。  現(xiàn)在使用DELAY控制旋鈕來改變延遲時(shí)間。注意觀察波形的加亮區(qū)域沿著MTB掃描在各個(gè)限定的觸發(fā)點(diǎn)之間跳動(dòng)變化,而DTB掃描則保持穩(wěn)定。改變DTB觸發(fā)電平,觀察當(dāng)觸發(fā)電平變化時(shí),主掃描波形加亮區(qū)域的起始點(diǎn)在正弦波上上下移動(dòng)?! ⒑瘮?shù)發(fā)生器的輸出信號(hào)改變?yōu)榉讲?。?duì)DTB重新選擇為STARTS模式。將MTB的掃描速度增至2μs/格。將DTB的掃描速度增至50ns/格。將延遲時(shí)間設(shè)為8μs,以便使波形的加亮區(qū)域位于屏幕中央的一個(gè)上升沿上。濃度用DTB來觀察這個(gè)上升沿。觀察起來很困難吧?  對(duì)DTB選擇為觸發(fā)的“TRIG‘D”模式?,F(xiàn)在該上升沿由DTB穩(wěn)定的顯示出來。改變DTB觸發(fā)電平,你就可以在這個(gè)上升沿上任意選擇想要顯示的某一部分。


[B]6.3 測(cè)量練習(xí)[/B]


  我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何使用示波器的控制機(jī)構(gòu)。所以現(xiàn)在我們可以進(jìn)行若干實(shí)際的測(cè)量練習(xí)。測(cè)量探頭上校準(zhǔn)輸出的頻率和電壓


  將探頭連至CH1,并將探頭連至探頭調(diào)節(jié)輸出,并按AUTOSET以獲得*佳的波形顯示。對(duì)于沒有AUTOSET的示波器來說,則應(yīng)調(diào)節(jié)靈敏度、時(shí)基、水平和垂直位置等控制機(jī)構(gòu)以便在屏幕上獲得類似于圖55的波形顯示?! ∫愿駷閱挝粩?shù)出此信號(hào)一個(gè)周波的時(shí)間和幅度。  將這兩個(gè)格數(shù)分別乘以示波器的伏/格和時(shí)間/格設(shè)置值。這樣就得到了此波形的幅度和周期。  接著可以求出信號(hào)的頻率,通過求周期的倒數(shù)即可得到頻率?! ∮捎诩夹g(shù)指標(biāo)中存在著公差范圍,所以您得到的測(cè)量結(jié)果可能和圖中給出的有所不同。


[B]使用示波器將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置成一定的幅度和頻率[/B]


  我們將使用示波器把函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置成如圖56的正弦波,100KHz、幅度為峰-峰值3V?! ⒂|發(fā)設(shè)置為“Level p-p”、AC耦合、觸發(fā)源為CH1,時(shí)基為AUTO?! ㈧`敏度設(shè)置為500mv/格,這樣垂直偏轉(zhuǎn)6格就等于3V?! ☆l率為100KHz的波形,其周期為10μs;即1/(100×103)=10×10-6。所以,如果我們將時(shí)基設(shè)置為2μs/格,那么此波形的一個(gè)周期就占據(jù)5格?! ≌{(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的輸出電平和頻率控制機(jī)構(gòu)以及示波器的觸發(fā)電平和斜率控制機(jī)構(gòu)以便獲得如圖56的波形顯示。  在現(xiàn)實(shí)世界里的信號(hào),其開頭**不會(huì)象函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)那樣好。讓我們來看一看典型的脈沖波形。  圖57表示脈沖波形的時(shí)間和幅度特性。


[upload=gif]pic/200282315183716017.gif[/upload] [B]圖57 脈沖的各種參數(shù)[/B]


  脈沖波形的“占空系數(shù)”或“占空比”是很重要的參量。利用這個(gè)參數(shù)可以計(jì)算出諸如雷達(dá)、馬達(dá)速度控制、照明系統(tǒng)等等脈沖系統(tǒng)的平均功率?! ≌伎障禂?shù)=Tw/Trep   其中:Tw是脈沖有效時(shí)間?! rep是脈沖的重復(fù)時(shí)間或周期?! ≌伎毡瓤梢员硎緸橐粋€(gè)百分?jǐn)?shù)或者0至1之間的數(shù)?! ∑骄β?峰值功率×占空系數(shù)  抖動(dòng)是度量脈沖信號(hào)穩(wěn)定性的一個(gè)參數(shù)。它可以用時(shí)間表示,也可以用脈沖重復(fù)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來表示?! ∶}沖的幅度特性主要反映出理想矩形脈沖的失真情況。應(yīng)該特別注意波形上計(jì)算各有關(guān)參數(shù)地起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的電平(0%、10%、50%、90%、100%)。這樣我們就明白了為什么要在示波器的標(biāo)尺上增加額外的標(biāo)0%和100%的刻度線了。當(dāng)我們使用可變靈敏度把信號(hào)放在這兩條線上時(shí),我們就可以在其它電平刻度線上進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)測(cè)量。在圖57中所有幅度參數(shù)的測(cè)量都是以100%的電平為參考標(biāo)準(zhǔn)的。


[B]使用延遲時(shí)基測(cè)量方波的上升時(shí)間,**種方法[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器設(shè)置為輸出峰峰值3V的方波,頻率約為120KHz、掃描關(guān)閉,并將此信號(hào)送至示波器的通道1。按AUTOSET,改變MTB的掃描速度,使在屏幕上顯示出一個(gè)全周期以上的信號(hào)波形?! 〈蜷_延遲時(shí)基,并把波形上的加亮部分放在波形的一個(gè)上升沿上。選擇在屏幕左部的一個(gè)上升沿以使信號(hào)抖動(dòng)的影響減到*小?! 「淖冄舆t時(shí)基的掃描速度使得顯示出的上升沿占據(jù)幾個(gè)水平格。如有必要可以調(diào)節(jié)DTB延遲時(shí)間和掃跡亮度。  將主時(shí)基關(guān)閉?! H1的耦合方式切換為接地,并把掃跡放在顯示屏幕的中線上。  將CH1的耦合方式切換為AC耦合?! ∈褂每勺冹`敏度控制把信號(hào)的項(xiàng)部和底部分別放在100%和0%標(biāo)尺線上。在此過程中可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整。  使用X-POS控制機(jī)構(gòu)移動(dòng)波形,讓波形的上升沿通過主垂直標(biāo)尺線和10%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)?! ‖F(xiàn)在來測(cè)量從剛才說過的交點(diǎn)到波形和90%水平標(biāo)尺線交點(diǎn)之間的時(shí)間。見圖58。

 使用DTB進(jìn)行上升時(shí)間的測(cè)量[/B][/center]

  信號(hào)從其10%幅度點(diǎn)到其*終幅度90%之點(diǎn)間所用的時(shí)間稱為上升時(shí)間。


[B]使用延遲時(shí)基測(cè)量方波的上升時(shí)間,**種方法 [/B]


  采用和前一個(gè)練習(xí)相同的設(shè)置條件。使用可變靈敏度控制將信號(hào)的頂部和底部分別放在100%和0%標(biāo)尺線上。為此可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整?! ≌{(diào)節(jié)延遲控制或者延遲時(shí)間倍乘器使用掃跡通過中心垂直標(biāo)尺線和10%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。  記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間?! ≡僬{(diào)節(jié)延遲控制或延遲時(shí)間倍乘器使用掃跡通過中心垂直標(biāo)尺線和90%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)?! ≡儆浵缕聊簧巷@示的延遲時(shí)間?! ∮?*個(gè)延遲時(shí)間減去**延遲時(shí)間,從而求得10%和90%信號(hào)電平之間的時(shí)間差。這個(gè)時(shí)間差就是上升時(shí)間。  當(dāng)提高延遲時(shí)基掃描速度時(shí),用這種辦法可以獲得更高的測(cè)量分辨率?! ∮眠@種方法也能準(zhǔn)確地測(cè)量脈沖寬度和脈沖的重復(fù)速率。


[B]使用上述兩種辦法測(cè)量探頭調(diào)節(jié)出的脈沖寬度[/B]


  將探頭連至CH1,并連至探頭調(diào)節(jié)輸出?! “碅UTOSET以獲得*佳的波形顯示。  檢查并確認(rèn)探頭已經(jīng)補(bǔ)償好。  打開延遲時(shí)基,并把波形的加亮部分放在波形的一個(gè)正半周上。此波形周期應(yīng)選在屏幕的左部以使信號(hào)抖動(dòng)的影響減至*小。  改變延遲時(shí)基的掃描速度使得所選的半個(gè)周期的波形在屏幕上占據(jù)幾個(gè)水平格?! ⒅鲿r(shí)基關(guān)閉?! ∈褂每烧{(diào)靈敏度控制,將信號(hào)的頂部和底部分別放在10%和0%標(biāo)尺線上。為此可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整。  使用**種方法:調(diào)節(jié)X-POS控制機(jī)構(gòu),使上升沿通過某一垂直標(biāo)線和中心水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。在這里必須使用中心水平標(biāo)尺線,因?yàn)樗挥谛盘?hào)幅度50%的位置(見圖59)

脈沖寬度的測(cè)量[/center][/B]

  現(xiàn)在測(cè)量從上面說的交點(diǎn)到波形下降沿和中心水平標(biāo)尺線交點(diǎn)之間的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間就是脈沖寬度。


  使用**種方法:調(diào)節(jié)延遲控制,使得掃跡的上升沿通過中心水平標(biāo)尺線和某一垂直標(biāo)尺線的交點(diǎn)。這時(shí)如果波形的下降沿跑出屏幕的范圍也沒有關(guān)系。為了獲得更高的測(cè)量分辨率,可以提高延遲時(shí)基掃描速度。這時(shí),如有必要可以調(diào)節(jié)掃跡的亮度。  記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。  再調(diào)節(jié)延遲控制,使得波形的下一個(gè)下降沿通過同一個(gè)標(biāo)尺交點(diǎn)。再記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間?! ∮?*個(gè)延遲時(shí)間減去**個(gè)延遲時(shí)間,就得到了波形上升,下降沿上50%幅度點(diǎn)之間的時(shí)間差。這就是正脈沖的寬度?! ‖F(xiàn)在使用延遲控制再選擇波形的下一個(gè)上升沿并記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間?! ?*個(gè)讀數(shù)減去**個(gè)讀數(shù)就可以計(jì)算出負(fù)脈沖寬度?! ‖F(xiàn)在你能計(jì)算出信號(hào)的頻率和占空比嗎?


[B]6.4 光標(biāo)和自動(dòng)測(cè)量[/B]


[B]光標(biāo)的種類 [/B]


  到現(xiàn)在為止,在所有我們進(jìn)行的測(cè)量工作中,我們已經(jīng)使用了標(biāo)尺和示波器的衰減器及時(shí)基的設(shè)置信息。更現(xiàn)代化的模擬示波器上設(shè)有光標(biāo),使得測(cè)量工作更加容易、更加迅速?! 」鈽?biāo)就是電子束在示波管屏幕上畫的線。光標(biāo)有垂直和水平的兩種。它們?cè)谄聊簧系奈恢煤碗妷杭皶r(shí)間有關(guān)。其位置可以用作示波器測(cè)量電壓和時(shí)間的基礎(chǔ)。并用來獲得其它測(cè)量參數(shù),如頻率、上升時(shí)間等?! ‘?dāng)示波器的靈敏度或時(shí)基設(shè)置發(fā)生變化時(shí),屏幕上的光標(biāo)的時(shí)間和電壓讀出數(shù)值也隨之自動(dòng)調(diào)整變化?! ∽x出數(shù)值可以是**讀數(shù),即相對(duì)于地電平的伏數(shù);也可以是相對(duì)讀數(shù),即光標(biāo)之間的電壓差;也可以是百分?jǐn)?shù)。百分?jǐn)?shù)的表示方法對(duì)于脈沖參數(shù)測(cè)量特別有用。因?yàn)槲覀円呀?jīng)看到,對(duì)于象占空比這樣的參數(shù)測(cè)量是用周期的百分?jǐn)?shù)來表示的?! 」鈽?biāo)系統(tǒng)有兩種。**種光標(biāo)系統(tǒng)用于模擬示波器和某些數(shù)字示波器,稱為屏幕映射的光示。這種光標(biāo)和輸入信號(hào)沒有聯(lián)系。這就是說操作人員必須手工地把光標(biāo)和波形對(duì)齊,以便進(jìn)行測(cè)量(見圖60)。由于操作人員必須依靠視覺來把波形和光標(biāo)對(duì)齊,這種手工對(duì)齊的操作就造成了產(chǎn)生誤差的機(jī)會(huì)。示波器的任何小的顯示不準(zhǔn)確度都會(huì)在不同程度上影響波形和光標(biāo)的顯示,從而引起測(cè)量的誤差。

屏幕映射光標(biāo)[/B][/center]


  **種類型的光標(biāo)是基于在示波器中存貯的數(shù)字化的波形數(shù)據(jù)。這種光標(biāo)稱為基于存儲(chǔ)器的光標(biāo)。這種光標(biāo)沒有可能由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)引入誤差。這種光標(biāo)跟蹤屏幕上的波形。由于所有的波形數(shù)據(jù)都存貯在示波器中,所以其它的參數(shù)測(cè)量,如上升時(shí)間、頻率、周期等都可以根據(jù)波形的指定部分計(jì)算出來。這種類型的光標(biāo)可以在其它類型的示波器,如PM3365A上找到 PM3365A示波器上的基于存儲(chǔ)器的光標(biāo)[/B][/center]


在有些示波器,如PM3394A中,可以將光標(biāo)分配給不同的掃跡,因而能夠進(jìn)行諸如傳播延時(shí),開關(guān)時(shí)間等的測(cè)量?! ?)注:對(duì)于在更先進(jìn)的示波器,如PM3094上的某些測(cè)量來說,屏幕映射光標(biāo)和信號(hào)有聯(lián)系。這類示波器使用峰峰值觸發(fā)電路來測(cè)量輸入電壓,并且由此能獲得其它測(cè)量參數(shù)。


[B]幅度限定的光標(biāo) [/B]


  第三種光標(biāo)應(yīng)用得不太廣泛,稱為幅度限定的光標(biāo)。這種光標(biāo)對(duì)于確定特殊應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)間測(cè)量時(shí)特別有用。所謂特殊應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)間測(cè)量就是和“標(biāo)準(zhǔn)”參數(shù),如上升時(shí)間等不同的別的參數(shù)測(cè)量。這種情況在元件測(cè)試(如二極管反向恢復(fù)時(shí)間測(cè)量)、控制回路建立時(shí)間測(cè)量、PLL鎖定時(shí)間測(cè)量等工作中都會(huì)遇到?! ∵@種光標(biāo)的名稱來源是:時(shí)間的測(cè)量是通過把光標(biāo)放在信號(hào)上的某一確定位置來進(jìn)行的。例如:可以把光標(biāo)放在信號(hào)達(dá)到其*終幅度的20%的位置上,而不必管信號(hào)的實(shí)際幅度是多少。而另一個(gè)光標(biāo)可以放在信號(hào)達(dá)到其*終幅度的80%的位置上。從光標(biāo)的讀出數(shù)值可以得到出兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間就是信號(hào)從其*終幅度的20%到80%所需要的時(shí)間?! ∈褂梅认薅ǖ墓鈽?biāo)時(shí),時(shí)間測(cè)量和實(shí)際信號(hào)的幅度無關(guān)。測(cè)量具有很大的靈活性。可以把光標(biāo)放在相對(duì)于規(guī)定參考值的任何水平位置上。參考電平可以從一個(gè)與實(shí)際幅度有關(guān)的數(shù)值度(例如:*小值、*大值、某一**電平、地電平或者統(tǒng)計(jì)高或低電平)中選擇。光標(biāo)不一定放在信號(hào)**次跨過規(guī)定電平的時(shí)刻;**次、第三次或*后一次等其它跨過規(guī)定電平的時(shí)刻都可用來放置光標(biāo)。  為了說明這種光標(biāo)系統(tǒng)的能力,讓我們來看一看下面的例子用于測(cè)量建立時(shí)間的幅度限定光標(biāo)[/B][/center]


我們?cè)谶@個(gè)圖中看到的是,當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生突然變化(階躍電壓)時(shí),一個(gè)控制系統(tǒng)的輸出電壓。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng)來說,建立時(shí)間定義為回路達(dá)到并重新保持在正確的輸出電壓的5%范圍內(nèi)所需要的時(shí)間。  對(duì)于多數(shù)示波器的情況來說,建立時(shí)間的測(cè)量必須由操作人員使用光標(biāo)在手動(dòng)控制下來完成。而使用幅度限定的光標(biāo),建立時(shí)間的測(cè)量則可以自動(dòng)地進(jìn)行?! 〗r(shí)間的測(cè)量從輸入信號(hào)發(fā)生階躍的時(shí)刻開始。如果輸入信號(hào)不易測(cè)量,也可以輸出信號(hào)開始增加的時(shí)刻為測(cè)量的起點(diǎn)。   將示波器設(shè)置成能夠找到波形上接近其上升沿起點(diǎn)的時(shí)刻,比如說波形達(dá)到其幅度的20%的電平的時(shí)刻。對(duì)于實(shí)際測(cè)量工作來說,用這種方法能夠相當(dāng)好的確定輸入電壓階躍的起點(diǎn)。對(duì)于**個(gè)光標(biāo)來說,波形的初始穩(wěn)定電平作為0%,波形的*終值作為100%。**個(gè)光標(biāo)就放在參考電平的20%的地方,其位置處在0%和100%之間。  **個(gè)光標(biāo)的參考電平設(shè)置方法與**個(gè)光標(biāo)有所不同。將波形的*終值作為0%,而將波形的初始值定為100%!這樣**個(gè)光標(biāo)就放在信號(hào)波形的5%電平點(diǎn)的地方。這里所說的波形*終值就是波形上的所有振鈴消失以后所達(dá)到的電平值。這個(gè)值按“統(tǒng)計(jì)高”電平來選擇。  為了找到信號(hào)波形保持在其*終電壓的5%之內(nèi)的開始時(shí)刻,我們把光標(biāo)放在信號(hào)波形*后一次跨過5%幅度電平的時(shí)刻?! ≡趫D62中表示出了測(cè)得的顯示波形以及光標(biāo)和參考電壓線。從圖中頂部的一行文字中可以讀出建立時(shí)間為1.49us。  這種測(cè)量方法能自動(dòng)地給出回路的建立時(shí)間,而不必過問輸入階躍的大小。這對(duì)于需要重復(fù)進(jìn)行的測(cè)量。例如生產(chǎn)測(cè)試是非常有用的。這時(shí),示波器能夠自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試而無需操作人員干預(yù)。


[B]各種光標(biāo)測(cè)量[/B]


[B]使用光標(biāo)測(cè)量周期和頻率 [/B]


  將探頭連至CH1,并連至探頭調(diào)節(jié)輸出。按AUTOSET以獲得波形顯示?! ?dòng)光標(biāo),選擇時(shí)間模式或垂直光標(biāo)以便進(jìn)行時(shí)間測(cè)量?! ⒁粋€(gè)光標(biāo)放在某一信號(hào)周波的起始點(diǎn)。而把另一個(gè)光標(biāo)放在同一信號(hào)周期的結(jié)束點(diǎn)。現(xiàn)在光標(biāo)應(yīng)能測(cè)出信號(hào)的周期。如將讀出數(shù)值選為△T(光標(biāo)之間的時(shí)間),則可得出信號(hào)的周期。也可將讀出數(shù)值選為1/△T,這樣就得到信號(hào)的頻率。


[B]用光標(biāo)測(cè)量占空比[/B]


  采用和前一個(gè)練習(xí)相同的設(shè)置條件,測(cè)出校準(zhǔn)信號(hào)的占空比是很容易的?! 「淖?cè)O(shè)置條件,使得讀出數(shù)值為按比值給出的△T,放置兩個(gè)光標(biāo),使得它們能嚴(yán)格地包括一個(gè)完整的信號(hào)周期。按△T=100%,這樣我們就告訴示波器兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間寬度為一個(gè)信號(hào)周期的100%。  保持**個(gè)光標(biāo)在該周波的起始點(diǎn)不變,而將**個(gè)光標(biāo)移動(dòng)到該周波中間的沿上(見圖63)。這樣光標(biāo)的讀出數(shù)值就表示了脈沖被光標(biāo)包括的部分的占空比,其數(shù)值約為50%。使用光標(biāo)測(cè)量占空比[/B][/center]


[B]使用光標(biāo)測(cè)量相位[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1,將其TTL輸出(在函數(shù)發(fā)生器的后面板上)連至CH2。將函數(shù)發(fā)生器的頻率設(shè)置為其可能的*高數(shù)值,并選擇三角波輸出信號(hào)?! ?dòng)示波器的SUTOSET功能。檢查并確認(rèn)使用CH1作為觸發(fā)源。調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)和掃跡的垂直位置以便能夠清楚的看到兩個(gè)分開的掃跡。改變時(shí)基設(shè)置,以便能在屏幕上看到稍多于一個(gè)周波的信號(hào)波形,如有必要可使用可變時(shí)基模式。調(diào)節(jié)觸發(fā)電平,以便能夠顯示出CH1波形上升沿的足夠的信息(見圖64)。 使用光示測(cè)量相位[/B][/center]


將每個(gè)波形對(duì)稱的放在某一條水平標(biāo)尺線的兩邊?! ?dòng)光標(biāo),并選擇垂直光標(biāo)以便進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。選擇相位讀出?! ‖F(xiàn)在,從波形的**個(gè)上升沿開始放置兩個(gè)光標(biāo)以標(biāo)志出CH1波形的一個(gè)周期。利用波形和該水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)作為參考標(biāo)志來找出沿的中點(diǎn)?! “矗骸啊鱐=360°”按鍵,告訴示波器兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間為波形的一個(gè)完整周期。在PM3394A示波器上,此周期長(zhǎng)度可由觸發(fā)源的頻率自動(dòng)獲得?! ”3?*個(gè)光標(biāo)的位置不變,而把**個(gè)光標(biāo)放到CH2波形上升沿的中心。在PM3394A示波器上,可以把代表波形與垂直光標(biāo)線交點(diǎn)的小十字符號(hào)放在任意一個(gè)波形上。這可以用光標(biāo)菜單中的“選擇光標(biāo)掃跡”來進(jìn)行?! ‖F(xiàn)在就可以讀出以度為單位的兩個(gè)波形間相位差?! ‘?dāng)使用PM3394A示波器時(shí),應(yīng)當(dāng)注意此示波器能自動(dòng)測(cè)出所選觸發(fā)源的信號(hào)頻率。而從這個(gè)頻度又能自動(dòng)得出相位測(cè)量所需的360度的參考標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)信號(hào)頻率改變時(shí),PM3394A示波器能自動(dòng)的調(diào)節(jié)光標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)。而使用其它示波器,包括PM3094時(shí),必須用手工控制重新選擇新的信號(hào)周期作為參考標(biāo)準(zhǔn)。


[B]用光標(biāo)測(cè)量信號(hào)的幅度 [/B]


  將輸入信號(hào)加給示波器并按AUTOSET?! 〈蜷_光標(biāo)并選擇水平或幅度測(cè)量光標(biāo)?! ?*個(gè)光標(biāo)放到信號(hào)*低值的地方,而將另一個(gè)光標(biāo)放在信號(hào)*高值的地方。  這樣光標(biāo)的讀數(shù)值就給出這兩個(gè)電壓的差值,這就是波形的峰-峰值幅度。  在有些示波器,如本書中我們用作示例的PM3094示波器上,可以將讀數(shù)值改變?yōu)榉謩e表示出每一個(gè)光標(biāo)的**電平。這對(duì)于疊加在DC分量上的信號(hào)或者測(cè)量邏輯信號(hào)等情況特別有用。


[B]測(cè)量AM信號(hào)3的調(diào)制深度 [/B]


  上一個(gè)例子中的幅度測(cè)量看起來太簡(jiǎn)單了,可能沒有充分的反映出光標(biāo)的測(cè)量能力?,F(xiàn)在讓我們來看一個(gè)比較復(fù)雜的例子。我們將用光標(biāo)來找出兩個(gè)幅度的比值?! ?duì)于幅度調(diào)制信號(hào)來說,調(diào)制深度定義為調(diào)制信號(hào)的幅度和載波信號(hào)幅度之比。在文獻(xiàn)中通常用m來表示。為測(cè)量調(diào)制深度,設(shè)置函數(shù)發(fā)生器使之輸出幅度調(diào)制信號(hào)。如果可能的話,將調(diào)制深度設(shè)為一個(gè)已知值。將調(diào)制后的信號(hào)加至CH1,而將調(diào)制信號(hào)(有時(shí)在函數(shù)發(fā)生器的后面板上)加至CH2。  按AUTOSET。在Fluke公司的示波器,AUTOSET功能將*低頻率的信號(hào)選為觸發(fā)源。關(guān)掉CH2。在使用PM3394A示波器時(shí)請(qǐng)選擇模擬模式,或者當(dāng)使用數(shù)字存儲(chǔ)模式時(shí),請(qǐng)選擇“峰值檢測(cè)”模式?! 「淖儠r(shí)基和垂直靈敏度以便獲得類似于圖65所示的波形顯示。


3 本測(cè)量中需要使用具有幅度調(diào)制能力的信號(hào)源,例如PM5134、PM5138A或PM5139。


  打開光標(biāo),選擇水平光標(biāo),并將讀出數(shù)值選△V比?! 〔徽撜{(diào)制深度有多大,可以將光標(biāo)放在波形上的a和c點(diǎn)電平上來測(cè)量出載波的幅度(見圖65)。 AM信號(hào)[/B][/center]


  按△V=100%按鍵,以便將此載波幅度定為100%?! ∠乱徊?,將上面的光標(biāo)向上移動(dòng)b電平處(見圖65)?! ∵@時(shí),光標(biāo)的讀出數(shù)值就以百分?jǐn)?shù)的形式給出調(diào)制深度。此測(cè)量結(jié)果和函數(shù)發(fā)生器上設(shè)置的調(diào)制深度相比如何?


[B]6.5 數(shù)字存儲(chǔ)示波器練習(xí)[/B]


  到現(xiàn)在為止我們已經(jīng)做出的各種測(cè)量練習(xí)既可以用模擬示波器來做,也可以用數(shù)字存儲(chǔ)示波器來說。在這一節(jié)中我們對(duì)若干DSO的特別功能進(jìn)行練習(xí),例次單次捕和自動(dòng)測(cè)量等?! SO本身具有存貯波形的能力。這使我們能夠捕捉那些人們甚至以為得不到的信號(hào)。


[B]捕捉單次信號(hào)[/B]


  將一根BNC電纜連到PM3394A示波器的CH1輸入端,而電纜的另一端不連任何東西。檢查并確認(rèn)示波器處于數(shù)字存儲(chǔ)模式?! “碅UTOSET并注意這時(shí)示波器沒有發(fā)現(xiàn)任何輸入信號(hào)。因此示波器選擇其默認(rèn)的設(shè)置參數(shù):50mv/格、1ms/格,通道1開通、按通道1正沿觸發(fā)、當(dāng)沒有信號(hào)時(shí)使用AUTO觸發(fā)?! ∵x擇2格的預(yù)觸發(fā)觀察。改選10mv/格。從觸發(fā)菜單中選擇DC觸發(fā),并關(guān)掉Level pp觸發(fā)。從TB模式菜單中選擇TRIG‘D’模式,從而關(guān)閉自動(dòng)觸發(fā)。將觸發(fā)電平指示器“T-”設(shè)在基線以上大約半格的位置?! ∧闷養(yǎng)NC電纜的開路一端,并將其在桌子上敲擊?! ∽⒁猓@時(shí)電纜就產(chǎn)生了一個(gè)小的電信號(hào),并且此信號(hào)就為示波器采集
[B]存貯波形[/B]


  這樣我們就捕捉到了一個(gè)真正的單次事件,讓我們把這個(gè)波形存入后備存儲(chǔ)器供以后使用。  選擇SAVE菜單。這樣就能把采集的波形存入由TRACK放置控制機(jī)構(gòu)所選擇的任何一個(gè)存儲(chǔ)器中?! ‖F(xiàn)在將該波形存入3號(hào)存儲(chǔ)器(m3)。這樣,在m3前面的園圈就將變?yōu)閷?shí)心的,表明m3中已經(jīng)存有波形信息。如果存貯波形前園圈已經(jīng)是實(shí)心的,則存貯時(shí)示波器將首先詢問是否可以覆蓋此存儲(chǔ)器的內(nèi)容。


[B]自動(dòng)測(cè)量[/B]


  很多現(xiàn)代的數(shù)字存儲(chǔ)示波器,如Fluke公司的PM3394A都能完全自動(dòng)的進(jìn)行測(cè)量而無需使用光標(biāo)??梢詼y(cè)量的項(xiàng)目非常廣泛,包括了所有一般日常需要進(jìn)行的測(cè)量項(xiàng)目。示波器使用存貯的波形數(shù)據(jù)并按照IEEE4規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)算法來得出所選擇項(xiàng)目的測(cè)量結(jié)果?! ∽鳛橐粋€(gè)例子,我們來測(cè)量剛剛采集到的單次信號(hào)的幅度?! 〈蜷_MEASURE菜單。選擇“MEASurement 1”。示波器就按其默認(rèn)規(guī)定進(jìn)行峰峰值幅度測(cè)量,這正好符合我們的需求。打開這個(gè)測(cè)量功能,測(cè)量結(jié)果就立即顯示在屏幕上?! ∽⒁?,示波器可以進(jìn)行很多種這樣的自動(dòng)測(cè)量,其菜單中包括:與幅度有關(guān)的測(cè)量(伏)、與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量(包括周期和頻率)及延時(shí)測(cè)量。


[B]4 IEEE為電氣及電子工程師學(xué)會(huì)[/B]


[B]光標(biāo)限制的測(cè)量 [/B]


  考慮圖67中的信號(hào)。如果我們想測(cè)量波形振鈴的頻率,但是示波器測(cè)出的卻是方波信號(hào)的頻率。

帶有振鈴的方波[/B][/center]

  為了自動(dòng)的測(cè)量振鈴的頻率,必須改變示波器的設(shè)置,使得示波器只采集振鈴信號(hào)。當(dāng)然,我們可以使用DTB,使得示波器只采集信號(hào)的這一特定部分,但是這樣一來就失去了總的信號(hào)的全貌。  某些示波器具有在波形的某一特定部分進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量的能力。進(jìn)行測(cè)量的這一波形特定部分則由光標(biāo)來規(guī)定。用這種方法,既保持了總的信號(hào)的全貌,又控制了波形上進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域,從而能夠?qū)π盘?hào)的規(guī)定的細(xì)節(jié),例如振鈴的頻率幅度或者脈沖群中的脈沖頻率等進(jìn)行測(cè)量。


[B]光標(biāo)限制測(cè)量的練習(xí)[/B]


  選擇RECALL菜單,將在存儲(chǔ)器3中存貯的波形調(diào)回到示波器屏幕上來,在菜單中進(jìn)行滾動(dòng)直至m3變?yōu)榧恿翣顟B(tài)。打開這個(gè)波形的顯示。按通道1的標(biāo)有“ON”的按鍵,現(xiàn)在就可以把該輸入通道的顯示關(guān)掉。由于現(xiàn)在在屏幕上有另一個(gè)波形,所以采集存儲(chǔ)器將被關(guān)掉?! 〈蜷_測(cè)量菜單,選擇測(cè)量1以計(jì)算出信號(hào)的峰峰值幅度。選擇“光標(biāo)限制”子菜單,并打開光標(biāo)限制。這時(shí)光標(biāo)將自動(dòng)出現(xiàn)?! 蓚€(gè)光標(biāo)放在信號(hào)的某一細(xì)節(jié)部分,并注意幅度指示值?! ∫苿?dòng)兩個(gè)光標(biāo)使它們隔離選擇信號(hào)的另一部分。觀察波形的不同部分,示波器顯示的峰峰值讀數(shù)也不相同。


[B]自動(dòng)量程練習(xí)[/B]


  將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至PM3394A示波器的任意一個(gè)輸入端。將函數(shù)發(fā)生器設(shè)置為輸出頻率約為1KHz峰峰值1V的正弦波。按AUTOSET。


[B]檢查并確認(rèn)示波器牌數(shù)字存儲(chǔ)模式[/B]


  按時(shí)基部分的紫色的AUTORANGE按鍵及連接信號(hào)的輸入通道的紫色AUTORANGE按鍵。  現(xiàn)在改變化信號(hào)發(fā)生器的幅度和頻率設(shè)置,并注意示波器不斷的進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)信號(hào)的變化?! ∧梢钥吹阶詣?dòng)量程組合示波器能夠跟蹤信號(hào)的任何變化。這就使得這種示波器對(duì)要觀察多種不同信號(hào)的場(chǎng)合,例如修理工作或者樣機(jī)調(diào)試等場(chǎng)合來說是一臺(tái)**的工具?! ∪绻氖诸^有某一個(gè)電子系統(tǒng),您可以濃度探測(cè)該系統(tǒng)的各測(cè)試點(diǎn)。您將發(fā)現(xiàn),這臺(tái)示波器可以顯示出所有不同幅度和不同頻率的信號(hào),并且在各種情況下都能以正確的掃描速度和正確的幅度給出穩(wěn)定的顯示波形?! 榱吮容^效果,您可以不用自動(dòng)量程功能,再測(cè)量同樣這些測(cè)試點(diǎn)。您可以看出使用自動(dòng)量程能您不用動(dòng)手調(diào)節(jié)示波器就能輕松的完成測(cè)量工作。  
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