示波器的選用

　　根據(jù)要顯示的信號數(shù)量，選擇單蹤、雙蹤或多蹤示波器;

　　根據(jù)被測信號的頻率特點，選擇慢掃描、通用、高速或取樣示波器;

　　根據(jù)被測信號的重現(xiàn)方式，選擇模擬或數(shù)字存儲示波器;

　　根據(jù)被測信號的測試重點選擇

　　示波器的基本測量方法

　　電壓測量

　　直流電壓測量

　　測量原理

　　示波器測量直流電壓的原理是利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)一條直線，該直線偏離時間基線(零電平線)的高度與被測電壓的大小成正比的關系進行的。被測直流電壓值VDC為VDC=h·Dy·ky (5-6-1)

　　式中，h為被測直流信號線的電壓偏離零電平線的高度;Dy為示波器的垂直靈敏度;ky為探頭衰減系數(shù)。

　　測量方法

　　首先應將示波器的垂直偏轉靈敏度微調旋鈕置于校準位置(CAL)。

　　將待測信號送至示波器的垂直輸入端。

　　確定零電平線。將示波器的輸入耦合開關置于“GND”位置，調節(jié)垂直位移旋鈕，將熒光屏上的掃描基線(零電平線)移到熒光屏的中央位置。

　　確定直流電壓的極性。調整垂直靈敏度開關到適當位置，將示波器的輸入耦合開關撥向“DC”檔，觀察此時水平亮線的偏轉方向，若位于前面確定的零電平線之上，則被測直流電壓為正極性;若向下偏轉，則為負極性。

　　讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離h。

　　根據(jù)式(5-6-1)計算被測直流電壓值。

　　交流電壓測量

　　使用示波器測量交流電壓的最大優(yōu)點是可以直接觀測到波形的形狀，還可顯示其頻率和相位。將式(5-6-2)中的h換為被測交流信號波形任意

　　兩點A與B間的高度差lA-B，測得的電壓值即為兩點A與B兩點間的電壓VA-B。若A與B兩點分別為被測交流電壓波峰和波谷，則測得值為被測交流電壓

　　的峰-峰值VPP。測量時，Y通道輸入耦合開關置“AC”檔。

　　時間和頻率測量

　　周期和頻率測量

　　測量原理

　　對于周期性信號，周期和頻率互為倒數(shù)，只要測出其中一個量，另一個參量可通過公式求出。被測交流信號的周期T為T=l·Dx/kx(5-6-2)

　　式中：l為被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占距離;Dx為示波器的掃描速度;kx為X軸擴展倍率。

　　測量方法

　　首先將示波器的掃描速度微調旋鈕置于“校準”(CAL)位置。

　　將待測信號送至示波器的垂直輸入端。

　　將示波器的輸入耦合開關置于“AC”位置。

　　調節(jié)掃描速度開關，使顯示的波形穩(wěn)定，并記錄Dx值。

　　讀出被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占的距離x。

　　根據(jù)式(5-6-2)計算被測交流信號的周期。

　　時間間隔測量

　　將式(5-6-2)中的l換為信號波形任意兩點A與B間的水平距離lA-B，則測得的時間值為A與B兩點間的時間間隔tA-B。

　　相位測量

　　相位測量是指兩個同頻率的信號之間的相位差的測量。一般采用雙蹤法測量相位差，將兩信號分別接入Y1和Y2，設與兩信號的周期和相位差所對應的水平距離分別為T和d，則兩信號的相位差為

　　Δφ=2π·d/T (5-6-3)

　　用李沙育圖形法測量頻率或相位

　　李沙育圖形法測相位是利用示波器X和Y通道分別輸入被測信號和一個已知信號，調節(jié)已知信號的頻率使屏幕上出現(xiàn)穩(wěn)定的圖形，根據(jù)已知信號的頻率(或相位)便可求得被測信號的頻率(或相位)。李沙育圖形法既可測量頻率又可測量相位。

　　測量頻率

　　李沙育圖形法測量頻率時，示波器工作于X-Y方式下，頻率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個輸入端，調節(jié)已知信號的頻率，使熒光屏上得到李沙育圖形，由此可測出被測信號的頻率。

　　示波器工作于X-Y方式時，X和Y兩信號對電子束的使用時間總是相等的，垂直線、水平線與李沙育圖形的交點數(shù)分別與X和Y信號頻率成正比。因此，李沙育圖形存在關系：

　　fy/fx = NH/NV(5-6-4)

　　式中，NH和NV分別為水平線、垂直線與李沙育圖形的交點數(shù)，fy和fx分別為示波器Y和X信號的頻率。圖5-20所示為常見的幾種不同頻率、不同

　　相位的李沙育圖形。

　　幾種常用的李沙育圖形

　　事實上，垂直線(或水平線)與李沙育圖形的切點數(shù)NV′和NH′也與X(或Y)信號頻率成正比，即

　　fy/fx=NH′/NV′=NH/NV(5-6-5)

　　例7-1 如圖所示的李沙育圖形，已知X信號頻率為6MHz，問Y信號的頻率是多少?

　　解：分別在李沙育圖形上畫出垂直線和水平線，則NH=2，NV=6，或NH′=1，NV′=3。注意必須在交點數(shù)最多的位置畫線。

　　fy=fx·NH/NV=6&TImes;2/6=2(MHz)

　　或 fy=fx·NH′/NV′=6&TImes;1/3=2(MHz)

　　李沙育圖形

　　李沙育圖形法適合測量頻率比在1：10至10：1之間的信號，否則波形顯示復雜，難以確定交點數(shù)或切點數(shù)，給調整和測量帶來困難。

　　測量相位差

　　把要比較相位差的兩個頻率、同幅度的正弦信號分別送入示波器的Y通道和X通道，使示波器工作在X-Y顯示方式，這時示波器的屏幕上會顯示出

　　一個橢圓波形，由橢圓上的坐標可求得兩信號的相位差。

　　Δφ=arcsin(y0/ym)=arcsin(x0/xm)(5-6-7)

　　式中：為兩信號的相位差;x0、y0為橢圓與X軸、Y軸截距的一半;xm、ym為熒光屏上光點在X軸、Y軸方向上的最大偏轉距離的一半。

　　橢圓法測信號的相位差

　　雖然李沙育圖形法測量過程比雙蹤示波法復雜，但其測量結果比雙蹤示波法要準確。

　　示波器使用中的注意事項

　　儀器操作人員的安全和儀器安全，儀器在安全范圍內正常工作，保證測量波形準確、數(shù)據(jù)可靠。因此，在儀器使用中應注意：

　　1、通用示波器通過調節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰，減小測試誤差;不要使光點停留在一點不動，否則電子束轟擊一點宜在熒光屏上形成暗斑，損壞熒光屏。

　　2、測量系統(tǒng)- 例如示波器、信號源;打印機、計算機等設備等。被測電子設備- 例如儀器、電子部件、電路板、被測設備供電電源等設備接地線必須與公共地(大地)相連。

　　3、TDS200/TDS1000/TDS2000 系列數(shù)字示波器配合探頭使用時，只能測量(被測信號- 信號地就是大地，信號端輸出幅度小于300V CAT II)信號的波形。絕對不能測量市電AC220V 或與市電AC220V 不能隔離的電子設備的浮地信號。(浮地是不能接大地的，否則造成儀器損壞，如測試電磁爐。)

　　4、通用示波器的外殼，信號輸入端BNC 插座金屬外圈，探頭接地線，AC220V 電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時不接大地線，直接

　　用探頭對浮地信號測量，則儀器相對大地會產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測設備點與大地之間的電位差。這將對儀器操作人員、示波器、被測電子設備帶來嚴重安全危險。

　　5.、用戶如須要測量開關電源(開關電源初級，控制電路) 、UPS(不間斷電源)、電子整流器、節(jié)能燈、變頻器等類型產(chǎn)品或其它與市電AC220V 不能隔離的電子設備進行浮地信號測試時，必使用DP100高壓隔離差分探頭。

　　除此之外，熱電子儀器還要避免頻繁開機、關機，并且關機前先將輝度調節(jié)旋鈕沿逆時針方向轉到底，使亮度減到最小，然后再斷開電源開關。