示波器的使用方法

示波器的使用

【实验目的】

1.了解示波器的结构和示波器的示波原理；

2.掌握示波器的使用方法，学会用示波器观察各种信号的波形；

3.学会用示波器测量直流、正弦交流信号电压；

4.观察利萨如图，学会测量正弦信号频率的方法。

【实验仪器】

YB4320/20A/40双踪示波器，函数信号发生器，电池、万用电表。

图1实验仪器实物图

【实验原理】

示波器是一种能观察各种电信号波形并可测量其电压、频率等的电子测量仪器。示波器还能对一些能转

化成电信号的非电量进行观测，因而它还是一种应用非常广泛的、通用的电子显示器。

1．示波器的基本结构

示波器的型号很多，但其基本结构类似。示波器主要是由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波

发生器、整步电路、和电源等几步分组成。其框图如图2所示。

图2示波器原理框图

(1)示波管

示波管由电子枪、偏转板、显示屏组成。

电子枪：由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。灯丝通电发热，使阴极

受热后发射大量电子并经栅极孔出射。这束发散的电子经圆筒状的第一阳极A1和第二阳极A2所产生的电场

加速后会聚于荧光屏上一点，称为聚焦。A1与K之间的电压通常为几百伏特，可用电位器W2调节，A1与K

之间的电压除有加速电子的作用外，主要是达到聚焦电子的目的，所以A1称为聚焦阳极。W2即为示波器面

板上的聚焦旋钮。A2与K之间的电压为1千多伏以上，可通过电位器W3调节，A2与K之间的电压除了有聚

焦电子的作用外，主要是达到加速电子的作用，因其对电子的加速作用比A1大得多，故称A2为加速阳极。

在有的示波器面板上设有W3，并称其为辅助聚焦旋钮。

在栅极G与阳极K之间加了一负电压即UK﹥UG，调节电位器W1可改变它们之间的电势差。如果G、

K间的负电压的绝对值越小，通过G的电子就越多，电子束打到荧光屏上的光点就越亮，调节W1可调节光

点的亮度。W1在示波器面板上为“辉度”旋钮。

偏转板：水平(X轴)偏转板由D1、D2组成，垂直(Y轴)偏转板由D3、、D4组成。偏转板加上电压后可改变

示

波

器

的

使

用

方

法

1

前言

本篇文章力求从众多的品牌型号中归纳出示波器使用的一般规律，目的是让

读者阅读这篇文章后，能掌握大部分数字示波器使用的方法。

本文章所涉及的范围不包括大型台式示波器。

本文分为两部分：基础篇和进阶篇。

学习基础篇之后，会对示波器的使用有基础了解，能够对大部分常用信号进

行调试、显示，并做一些快速自动测量。

学习进阶篇之后，会对示波器的使用有较为深刻的了解，可以对信号进行分

析，对信号进行合适的调试、保存、分析等。

2

目录

前言 .................................................................................................................................................. 1

目录 .................................................................................................................................................. 2

基础篇 .............................................................................................................................................. 4

第一章 初识示波器 ......................................................................................................................... 4

示波器的使用方法

1．获得基线：当操作者在使用无使用说明书的示波器时，首先要获得一条最细的水平基线，然后才能用探头进行其他测量，其具体方法如下： (1)预置面板各开关、旋钮。 亮度置适中，聚焦和辅助聚焦置适中，垂直输入耦合置“AC，，，垂直电压量程选择置"5mv／div"，垂直工作方式选择置“CHl”，垂直灵敏度微调校准位置置“CAL"，垂直通道同步源选择置中间位置，垂直位置置中间位置，A和B扫描时间因数一起预置在“0．5ms／div"，A扫描时间微调置校准位置“CAL’’，水平位移置中间位置，扫描工作方式置“A”，触发同步方式置“AUTO"，斜率开关置“+” ，触发耦合开关置“AC’’，触发源选择置"INT"。 (2)按下电源开关，电源指示灯点亮。 (3)调节A亮度聚焦等有关控制旋钮，可出现纤细明亮的扫描基线，调节基线使其位置于屏幕中间与水平坐标刻度基本重合。 (4)调节轨迹平行度控制使基线与水平坐标平行。

2．显示信号：一般情况下，示波器本身均有一个0．5Vp—p标准方波信号输出口，当获得基线后，即可将探头接到此处，此时屏幕应有一串方波信号，调节电压量程和扫描时间因数旋钮，方波的幅度和宽窄应变化，至此说明示波器基本调整完毕可以投入使用。

3．测量信号：将测试线接在CHl或CH2输入插座，测试探头触及测试点，即可在示波器上观察到波形。如果波形幅度太大或太小，可调整电压量程旋钮；如果波形周期显示不适合，可调整扫描速度旋钮。

特殊使用方法 1．交流峰值电压测量 (1)获得基线。 (2)调整V／div旋钮，使波形在垂直方向显示5div(即5格)。 (3)调节“A触发电平”获得稳定显示。 (4)用以下公式计算峰值电压。 电压(p—p)：垂直偏转幅度／度x(VOLTS／div)／开关档极x探极衰减倍率。 例如：测得上峰到下峰偏转是5．6度，VOLTS／dir开关置0．5，用x10探极衰减倍率，将数据代人：电压二5． 6X0．5 X 10二28 V。 2．上升时间测量 上升时间：水平距离(度)x时间／度(档极)／扩展系数。 例如：波形两点间的距离为5度，时间／度档级为1Us，x10扩展末扩展(即x1)，将给定值代人：上升时I司；5X1 ／1；51xs。 3．相位差测量 相位差：水平差值(度)x水平刻度校准值(度／度)。 例如：水平差值为0．6度，每度校准到45度，将给定值代人公式：相位差：0．6x45：27

示波器的使用方法

示波器虽然分成好几类，各类又有许多种型号，但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外，在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。

（一）面板装置

SR-8型双踪示波器的面板图如图5-12所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分：显示、垂直（Y轴）、水平（X轴）。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。

1．显示部分 主要控制件为：

（1）电源开关。

（2）电源指示灯。

（3）辉度 调整光点亮度。

（4）聚焦 调整光点或波形清晰度。

（5）辅助聚焦 配合“聚焦”旋钮调节清晰度。

（6）标尺亮度 调节坐标片上刻度线亮度。

（7）寻迹 当按键向下按时，使偏离荧光屏的光点回到显示区域，而寻到光点位置。

（8）标准信号输出 1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端，用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。

2．Y轴插件部分

（1）显示方式选择开关 用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件，具有五种不同作用的显示方式：

“交替”： 当显示方式开关置于“交替”时，电子开关受扫描信号控制转换，每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高，扫描信号频率也越高。电

子开关转换速率也越快，不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。

“断续”：当显示方式开关置于“断续”时，电子开关不受扫描信号控制，产生频率固定为200kHz方波信号，使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率，因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时，断续现象十分明显，甚至无法观测；当被测信号频率较低时，断续现象被掩盖。因此，这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。

“YA”、“YB ”：显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时，表示示波器处于单通道工作，此时示波器的工作方式相当于单踪示波器，即只能单独显示“YA”或“YB ”通道的信号波形。