雙蹤示波器使用實(shí)驗(yàn)

一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 學(xué)會(huì)正確使用YB4242 雙蹤示波器,EM1635函數(shù)發(fā)生器，電子管毫伏表。

二、 試驗(yàn)原理
整機(jī)方框圖如圖2-1-1所示。

圖2-1-1 示波器整機(jī)原理框圖

YB4242（ SR－017C）型示波器是高靈敏度，慢掃描，雙蹤示波器。他具有DC-7MHz的帶寬，并具有x-y顯示功能。機(jī)能有1KHz方波標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以滿(mǎn)足在定量測(cè)試時(shí)校準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)靈敏度和掃描之用。
電路結(jié)構(gòu)主要由：雙通道Y軸放大器，觸發(fā)電路，掃描電路，增輝電路，X放大器，電子開(kāi)關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，顯示部分，高低電源等單元所組成。
輸入信號(hào)經(jīng)衰減器至Y1（Y2）的輸入端經(jīng)前置發(fā)大器后，借助電子開(kāi)關(guān)的作用?？梢钥刂迫我鈨蓚€(gè)通道的工作狀態(tài)，經(jīng)Y主放大器（有相以補(bǔ)償和高頻增益補(bǔ)償作用）展寬頻帶后，其輸出加到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板上。
Y2通道的前置放大器設(shè)有極性轉(zhuǎn)化裝置，與電子開(kāi)關(guān)配合可以顯示兩個(gè)通道被測(cè)信號(hào)的或波。Y2通道的一部分被測(cè)信號(hào)，同時(shí)送到內(nèi)部觸發(fā)發(fā)大器進(jìn)行放大，作為“Y2”通道觸發(fā)的信號(hào)源。
具有X-Y顯示功能：當(dāng)Y2 (X)被拉出時(shí)，掃描電壓被斷開(kāi)，Y2前置放大器為成為X軸前置放大器，Y2位移成為X位移，此時(shí)，本儀器成為X—Y顯示器（電子開(kāi)關(guān)及掃描系統(tǒng)全部停止工作）。當(dāng)觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)在“外”的位置時(shí)，觸發(fā)信號(hào)由外觸發(fā)插座輸入；在“內(nèi)”和“電視”位置時(shí)，觸發(fā)信號(hào)來(lái)自被測(cè)信號(hào)的一部分。
觸發(fā)信號(hào)送到觸發(fā)電路經(jīng)整形微分電路后，取其負(fù)脈沖觸發(fā)掃描電路，使其產(chǎn)生鋸齒波信號(hào)，這個(gè)信號(hào)分兩路，一路送X放大器，經(jīng)放大后加到一對(duì)X 偏轉(zhuǎn)板上，另一路送增輝電路。
儀器設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生1KHz的矩形波，用以檢查和校準(zhǔn)Y軸靈敏度和掃描速度。儀器所需低壓電源，由電子穩(wěn)壓器供給。儀器的高壓電源，由高頻高壓發(fā)生器供給。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
示波器 一臺(tái)
直流穩(wěn)壓電源 一臺(tái)
函數(shù)發(fā)生器 一臺(tái)
交流毫伏表 一臺(tái)

四、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)
1．預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)第一節(jié) SR—017C雙蹤示波器
預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)第四節(jié) EM 1635 函數(shù)發(fā)生器
預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)第五節(jié) 電子電壓表
預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)第六節(jié) 直流穩(wěn)壓電源
預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)第七節(jié) 示波器工作原理
2．示波器測(cè)試波形時(shí)，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)才能使波形穩(wěn)定？
3．對(duì)所使用的示波器，怎樣讀取被測(cè)波形的幅度和周期？
4．對(duì)使用的交流毫伏表如何進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)？如何進(jìn)行正確的使用和測(cè)量？
5．使用示波器進(jìn)行波形測(cè)量時(shí)，如果出現(xiàn)圖2-1-2所示的波形，試分析是由什么原因產(chǎn)生的？應(yīng)調(diào)節(jié)示波器的那些旋鈕才能 使波形穩(wěn)定下來(lái)？

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．檢查示波器是否有兩條掃描線(xiàn)
A．打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，指示應(yīng)亮，預(yù)熱三分鐘，將面板上的旋鈕置于下列位置：“⊥”；“交替”；“自激”；“+”；“電視”或“內(nèi)”；掃描開(kāi)關(guān)放在快掃描的位置。
B．觀察光跡偏離位置，根據(jù)箭頭所指的方向調(diào)節(jié)Y1，Y2，X位移旋鈕。
C．為了使掃描線(xiàn)清晰，刻調(diào)節(jié)輝度、聚焦、輔助聚焦等旋鈕。
2．觀察波形，并測(cè)量波形的周期、頻率和幅度。
A．用示波器觀察EM 1635 函數(shù)發(fā)生器的輸出波形，選頻率為1KHz的正弦信號(hào)，用GB-9B交流毫伏表或DA-16交流毫伏表測(cè)量函數(shù)發(fā)生器的輸出，調(diào)節(jié)“輸出旋鈕”（AMPLITUDE），使交流毫伏表指示為3V，將函數(shù)發(fā)生器的輸出與示波器Y1，Y2 通道輸入相連接，調(diào)節(jié)“電平”旋鈕，改變 掃描時(shí)間，調(diào)出4～5個(gè)穩(wěn)定的波形。再將方式選擇開(kāi)關(guān)置“交替”、“Y1”、“Y1，+Y2 ”、“Y2 ”、“斷續(xù)”，并記錄旋鈕再以上五種位置的波形。（注意：將Y2 極性開(kāi)關(guān)放在使Y1+Y2 =2Y2 的位置）
B．用EM 1635 函數(shù)發(fā)生器輸出頻率為2kHz、幅度為6Vp-p的正弦波，用示波器測(cè)量它的周期、頻率和幅度值。并用交流毫伏表監(jiān)視EM 1635 函數(shù)發(fā)生器的輸出，結(jié)果填表2-1-1。
表2-1-1

3．直流電壓測(cè)量。測(cè)量JW-221雙路直流穩(wěn)壓電源的6V、12V、18V三種 情況下的電壓。計(jì)算相對(duì)誤差，列表表示。（測(cè)試方法見(jiàn)第一部分第一節(jié)，三、使用方法四）

4．電子管交流毫伏表的使用。該儀表是一種專(zhuān)測(cè)正弦電壓有效值的議器，它有高的輸入及低的輸動(dòng)阻抗，因此對(duì)被測(cè)量的量影響很小。
為降低測(cè)量誤差和干擾，當(dāng)和電路連接時(shí)應(yīng)使是伏表的“地線(xiàn)“接線(xiàn)柱與被測(cè)電路的低 電位點(diǎn)相連．電路的高電位點(diǎn)與毫伏表的“紅”（接線(xiàn)柱相連。拆線(xiàn)時(shí)，則相反，這樣可以避免打環(huán)表針。
先將“量程”開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)置 300 V檔。然后接通電源預(yù)熱 3 miin以上。將電子管毫伏表的“輸人”端用導(dǎo)線(xiàn)短接，接著將“量程”開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至所需要測(cè)量的范圍欄上。調(diào)節(jié)“零點(diǎn)調(diào)整”電位器使表針指示為零。緊接著將“量程”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)置300 V檔，才能拆除輸入短路線(xiàn)。觀察50Hz交流于擾電壓對(duì)毫儀表的影響；當(dāng)毫伏表的輸入端開(kāi)路時(shí)，將量程開(kāi)關(guān)由300檔慢慢的轉(zhuǎn)向低檔時(shí)，觀察表針的變化；用手靠近輸入端時(shí)；再觀察指針的變化。觀察完后，將“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”立即轉(zhuǎn)回 300 V檔”。
怎樣讀數(shù)，“量程開(kāi)關(guān)”指到“l”打頭的檔上。讀表盤(pán)上面刻度值。“量程開(kāi)關(guān)”指到“3” 打頭的檔上，讀表盤(pán)下面刻度值。

六、注意事項(xiàng)

1．使用時(shí)不要把“輝度”調(diào)得太亮，也不要使光點(diǎn)長(zhǎng)久停在一點(diǎn)上。
2．暫不使用時(shí)，可不必關(guān)斷電源，只需把輝度調(diào)暗一些。

七、實(shí)驗(yàn)開(kāi)拓內(nèi)容

l ．應(yīng)用李沙育圖形來(lái)測(cè)定信號(hào)頻率，其測(cè)試線(xiàn)路如圖2-1-3（測(cè)試原理見(jiàn)第一節(jié)SR—071C雙蹤示波在使用），被測(cè)信號(hào)頻率 ， ， 為己知信號(hào)頻率， 和 為橫割線(xiàn)和縱割線(xiàn)與李沙育圖形交點(diǎn)。
2． 應(yīng)用李沙育圖形測(cè)定兩正弦波形的相位差。如圖2-1-4所示利用移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生具有相位差的兩個(gè)正弦波信號(hào)。此時(shí)相位差計(jì)算方法可參閱第一節(jié)SR—07IC雙蹤示波器。

八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
歸納示波器的使用要點(diǎn)及測(cè)量周期、頻率、有效值的方法。報(bào)告所測(cè)各結(jié)果。并進(jìn)行誤差分析。

圖2-1-3 用李沙育圖形測(cè)信號(hào)頻率

圖2-1-4 用李沙育圖形測(cè)相位差

2. SS—5702型示波器的使用
一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 學(xué)會(huì)正確使用SS—5702型示波器.

二. 實(shí)驗(yàn)原理

SS—5702型雙蹤示波器原理方框圖如圖2-1-5所示。

圖2-1-5 SS—5702型雙蹤示波器原理方框圖

SS—5702型雙蹤示波器，是由雙通道前置放大器、主放大器、觸發(fā)放大器、觸發(fā)信號(hào)

生器、掃描發(fā)生器、水平放大器、校準(zhǔn)器、電源和陰極射線(xiàn)管等組成。

輸入信號(hào)經(jīng)衰減器、前置發(fā)大器和主發(fā)大器, 加至示波管一對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)板上, 偏轉(zhuǎn)電子束。同時(shí)從前置放大器取出部分信號(hào)加至觸發(fā)放大器,經(jīng)放大后送至觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器, 然后再去觸發(fā)掃描發(fā)生器, 產(chǎn)生鋸齒波信號(hào), 經(jīng)水平放大器放大后加到示波管的一水平偏轉(zhuǎn)板上使電子束水平偏轉(zhuǎn)。

另外從掃描發(fā)生器和水平放大器取出的信號(hào)加到Z軸放大器上, 分別控制示波管的柵極和陰極, 實(shí)現(xiàn)增輝和消隱。

校正器是產(chǎn)生一個(gè)幅度精確的方波信號(hào), 用于校正Y軸靈敏度和掃描速度及探頭的補(bǔ)償.電源是供給各電路工作用。

三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.SS—5702型示波器 一臺(tái)

2.數(shù)字函數(shù)發(fā)生器 一臺(tái)

3.DA—16型晶體管毫伏表 一臺(tái)

4.HT—1713C型直流穩(wěn)壓電源 一臺(tái)

5.RX7—0型十進(jìn)制電容箱 一個(gè)

6.ZX21型可調(diào)電阻箱 一個(gè)

四.實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí) 第一部分第2.6節(jié)

五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1.示波器預(yù)調(diào)

按下“POWER ON”指示燈亮, 調(diào)節(jié)下列旋鈕:

Y,X“POSITION”均置中間;“YMODE,VMODE”置CHI;“AC GND, DC”置DC;“VOLTS/DIV”置5mV/DIV, “VARIABLE”置CAL;“TIME/DIV”置0.5ms/DIV,“VARIABLE”置CAL;“SWEEP MODE”置AUTO;“COUPLING”置AC(EXT DC);“SOURCE”置CHI;“INTER”調(diào)適當(dāng);“FOCUS”調(diào)出細(xì)而清晰的掃描線(xiàn)。

2.輸入校正信號(hào)

用附帶的輸入電纜線(xiàn)探頭將“CAL OUT 0.3V”連接到CHI通道“INPUT”,探頭衰減比開(kāi)關(guān)置“X10”;調(diào)節(jié)“LEVESLOPE”旋鈕, 使波形穩(wěn)定在熒光屏上,并顯示出高度為六格的方波波形。

3.測(cè)量直流電壓

例如測(cè)量15V直流電壓。

先將“AC,GND,DC”開(kāi)關(guān)置DC;“VOLTS/DIV”置0.5V/DIV,“VARIABLE”乃置CAL。將被測(cè)量的15V直流電壓通過(guò)探頭(X10)加至CHI通道“INPUT”,這時(shí)看到掃描線(xiàn)上移3格。計(jì)算公式如下:

U=V/DIV×H(格數(shù))×10(探頭衰減) （2-1-1）

4.測(cè)量交流電壓

將“AC,GND,DC”開(kāi)關(guān)置AC;“VOLTS/DIV”置1V/DIV,“VARIABLE”乃置CAL;“SWEEP MODE”置AUTO;“TIME/DIV”置0.5ms/DIV,“VARIABLE”置CAL.用晶體管毫伏表測(cè)量數(shù)字函數(shù)發(fā)生器輸出U=1V,f=1 000HZ的正弦信號(hào)，通過(guò)探頭(×1)送至CH1通道“INPUT”。屏幕顯示出正弦波, 若波形不穩(wěn)定, 調(diào)節(jié)“LEVEL SLOPE”旋鈕使之穩(wěn)定。再調(diào)節(jié)CH1通道“POSITIN”使波形置在中間刻度線(xiàn)上,讀波形峰值在Y軸方向所占的格數(shù)H，則:

Up-p=1V/DIV×H(格數(shù))×1(探頭衰減)

5.測(cè)量時(shí)間和頻率

保持“測(cè)量交流電壓”各旋鈕的位置不變,讀波形在X軸方向上一個(gè)周期所占的格數(shù)D,與掃描時(shí)間指示值的乘積, 得:

T=0.5ms/DIV×D(格) （2-1-2）

f= （2-1-3）

6.測(cè)量相位差

用電阻箱和電容箱連接成2-2電路。在圖2-2輸入端加U=1V,f=1 000HZ的正弦信號(hào)。將示波器CH1和CH2通道的輸入電纜線(xiàn)(帶探頭)分別接到圖2-1-6的輸入和輸出端。調(diào)節(jié)示波器各有關(guān)旋鈕,使屏幕顯示出的幅度及波形個(gè)數(shù)適當(dāng)而穩(wěn)定清晰的波形,并使二波形的基線(xiàn)與屏幕坐標(biāo)軸的橫軸重合。顯示波形如圖2-1-7所示。然后讀出波形一個(gè)周期T在橫軸長(zhǎng)度上所占的大格數(shù), 再讀出二波形之間過(guò)零點(diǎn)的間隔τ , 則相位差為:

7.觀察波形

將CH1和CH2通道的“AC,GND, DC”開(kāi)關(guān)均置AC;“VOLTDS/DIV”均置2V/DIV,“VARIABLE”乃置CAL;“Y MODE”置DUAL;“SWEEP MODE”乃置AUTO;“TIME/DIV”置0.5ms/DIV,“VARIABLE”置CAL。調(diào)數(shù)字函數(shù)發(fā)生器輸出為2V,1 000Hz的正弦信號(hào)通過(guò)探頭(×1)同時(shí)送入CH1和CH2通道, 觀察屏幕顯示同相位的兩個(gè)正弦波形。若將“Y MODE”置ADD, 可以看到兩個(gè)正弦波相加的波形, 若再接下“POLARITY INV”按鈕則兩個(gè)波形相減, 顯示近似一條掃描線(xiàn)。如果兩通道的信號(hào)幅度不等, 可得到相減得正弦波形。

六.注意事項(xiàng)

1.示波器熒光屏上不能長(zhǎng)時(shí)間顯示光點(diǎn)或掃跡, 會(huì)引起示波管熒光涂層灼傷。

2.輝度要適當(dāng), 不能過(guò)亮, 否則會(huì)使操作者刺眼。

3.探頭使用時(shí), 不能用力拉扯, 以免損壞。

4.示波器面板上各旋鈕及開(kāi)關(guān),盡量減少撥動(dòng)次數(shù), 以免縮短壽命。

5.數(shù)字函數(shù)發(fā)生器及直流穩(wěn)壓電源輸出端不能短路, 否則儀器內(nèi)部元件燒壞。

6.晶體管毫伏表通電前, 量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)置3V檔以上, 以防表針打彎。 測(cè)量前應(yīng)校對(duì)零點(diǎn)。

七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.將直流,交流電壓及時(shí)間頻率和相位的測(cè)量結(jié)果整理好, 并與理論值進(jìn)行比較、分析。

2.用晶體管毫伏表測(cè)量數(shù)字函數(shù)發(fā)生器輸出電壓2V, 用示波器再去測(cè)量數(shù)字函數(shù)發(fā)生器輸出電壓兩者不相等, 為什么? 它們之間存在什么關(guān)系?

3.說(shuō)明下列各開(kāi)關(guān)所在位置的作用

(1)AC, GND, DC。

(2)CH1,CH2,DUAL,ADD。

(3)AUTO,NORM。

(4)觸發(fā)源CH1,CH2。