示波器的使用

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量?jì)x器。它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號變換成看得見(jiàn)的圖象，便于人們研究各種電現象的變化過(guò)程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細小的光點(diǎn)。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時(shí)值的變化曲線(xiàn)。利用示波器能觀(guān)察各種不同信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線(xiàn)，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

　　一、示波器的工作原理

　　

　�。ㄒ唬┦静ㄆ鞯慕M成普通示波器有五個(gè)基本組成部分：顯示電路、垂直（Y軸）放大電路、水平（X軸）放大電路、掃描與同步電路、電源供給電路。普通示波器的原理功能方框圖如圖5-1所示。

　　1．顯示電路

　　顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個(gè)重要組成部分。示波管的基本原理圖如圖5-2所示。由圖可見(jiàn)，示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個(gè)部分組成。

　�。�1）電子槍

　　電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽(yáng)極A1、第二陽(yáng)極A2組成。除燈絲外，其余電極的結構都為金屬圓筒，且它們的軸心都保持在同一軸線(xiàn)上。陰極被加熱后，可沿軸向發(fā)射電子；控制極相對陰極來(lái)說(shuō)是負電位，改變電位可以改變通過(guò)控制極小孔的電子數目，也就是控制熒光屏上光點(diǎn)的亮度。為了提高屏上光點(diǎn)亮度，又不降低對電子束偏轉的靈敏度，現代示波管中，在偏轉系統和熒光屏之間還加上一個(gè)后加速電極A3。

　　圖5-2 示波管內部結構示意圖

　　第一陽(yáng)極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽(yáng)極上加有一個(gè)比第一陽(yáng)極更高的正電壓。穿過(guò)控制極小孔的電子束，在第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極高電位的作用下，得到加速，向熒光屏方向作高速運動(dòng)。由于電荷的同性相斥，電子束會(huì )逐漸散開(kāi)。通過(guò)第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極之間電場(chǎng)的聚焦作用，使電子重新聚集起來(lái)并交匯于一點(diǎn)。適當控制第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極之間電位差的大小，便能使焦點(diǎn)剛好落在熒光屏上，顯現一個(gè)光亮細小的圓點(diǎn)。改變第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極之間的電位差，可起調節光點(diǎn)聚焦的作用，這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調節的原理。第三陽(yáng)極是示波管錐體內部涂上一層石墨形成的，通常加有很高的電壓，它有三個(gè)作用：①使穿過(guò)偏轉系統以后的電子進(jìn)一步加速，使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏，以獲得足夠的亮度；②石墨層涂在整個(gè)錐體上，能起到屏蔽作用；③電子束轟擊熒光屏會(huì )產(chǎn)生二次電子，處于高電位的A3可吸收這些電子。

　�。�2）偏轉系統

　　示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式，它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱(chēng)為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動(dòng)。當電子在偏轉板之間運動(dòng)時(shí)，如果偏轉板上沒(méi)有加電壓，偏轉板之間無(wú)電場(chǎng)，離開(kāi)第二陽(yáng)極后進(jìn)入偏轉系統的電子將沿軸向運動(dòng)，射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓，偏轉板之間則有電場(chǎng)，進(jìn)入偏轉系統的電子會(huì )在偏轉電場(chǎng)的作用下射向熒光屏的指定位置。

　　如圖5-3所示。如果兩塊偏轉板互相平行，并且它們的電位差等于零，那么通過(guò)偏轉板空間的，具有速度υ的電子束就會(huì )沿著(zhù)原方向（設為軸線(xiàn)方向）運動(dòng)，并打在熒光屏的坐標原點(diǎn)上。如果兩塊偏轉板之間存在著(zhù)恒定的電位差，則偏轉板間就形成一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)與電子的運動(dòng)方向相垂直，于是電子就朝著(zhù)電位比較高的偏轉板偏轉。這樣，在兩偏轉板之間的空間，電子就沿著(zhù)拋物線(xiàn)在這一點(diǎn)上做切線(xiàn)運動(dòng)。最后，電子降落在熒光屏上的A點(diǎn)，這個(gè)A點(diǎn)距離熒光屏原點(diǎn)（0）有一段距離，這段距離稱(chēng)為偏轉量，用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理，在水平偏轉板上加有直流電壓時(shí)，也發(fā)生類(lèi)似情況，只是光點(diǎn)在水平方向上偏轉。

　�。�3）熒光屏

　　熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來(lái)，以便觀(guān)察。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發(fā)光物質(zhì)，因而，熒光屏上受到高速電子沖擊的地點(diǎn)就顯現出熒光。此時(shí)光點(diǎn)的亮度決定于電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時(shí)，電子束中電子的數目將隨之改變，光點(diǎn)亮度也就改變。在使用示波器時(shí)，不宜讓很亮的光點(diǎn)固定出現在示波管熒光屏一個(gè)位置上，否則該點(diǎn)熒光物質(zhì)將因長(cháng)期受電子沖擊而燒壞，從而失去發(fā)光能力。

　　涂有不同熒光物質(zhì)的熒光屏，在受電子沖擊時(shí)將顯示出不同的顏色和不同的余輝時(shí)間，通常供觀(guān)察一般信號波形用的是發(fā)綠光的，屬中余輝示波管，供觀(guān)察非周期性及低頻信號用的是發(fā)橙黃SE光的，屬長(cháng)余輝示波管；供照相用的示波器中，一般都采用發(fā)藍色的短余輝示波管。

　　2．垂直（Y軸）放大電路

　　由于示波管的偏轉靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V（約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉量），所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過(guò)垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉板上，以得到垂直方向的適當大小的圖形。

　　3．水平（X軸）放大電路

　　由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經(jīng)過(guò)水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉板上，以得到水平方向適當大小的圖形。

　　4．掃描與同步電路

　　掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移，即形成時(shí)間基線(xiàn)。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時(shí)間的變化波形展現在熒光屏上。

　　5．電源供給電路

　　電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。

　　由示波器的原理功能方框圖可見(jiàn)，被測信號電壓加到示波器的Y軸輸入端，經(jīng)垂直放大電路加于示波管的垂直偏轉板。示波管的水平偏轉電壓，雖然多數情況都采用鋸齒電壓（用于觀(guān)察波形時(shí)），但有時(shí)也采用其它的外加電壓（用于測量頻率、相位差等時(shí)），因此在水平放大電路輸入端有一個(gè)水平信號選擇開(kāi)關(guān)，以便按照需要選用示波器內部的鋸齒波電壓，或選用外加在X軸輸入端上的其它電壓來(lái)作為水平偏轉電壓。

　　此外，為了使熒光屏上顯示的圖形保持穩定，要求鋸齒波電壓信號的頻率和被測信號的頻率保持同步。這樣，不僅要求鋸齒波電壓的頻率能連續調節，而且在產(chǎn)生鋸齒波的電路上還要輸入一個(gè)同步信號。這樣，對于只能產(chǎn)生連續掃描（即產(chǎn)生周而復始、連續不斷的鋸齒波）一種狀態(tài)的簡(jiǎn)易示波器（如國產(chǎn)SB10型等示波器）而言，需要在其掃描電路上輸入一個(gè)與被觀(guān)察信號頻率相關(guān)的同步信號，以牽制鋸齒波的振蕩頻率。對于具有等待掃描功能（即平時(shí)不產(chǎn)生鋸齒波，當被測信號來(lái)到時(shí)才產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波，進(jìn)行一次掃描）功能的示波器（如國產(chǎn)ST-16型示波器、SR-8型雙蹤示波器等而言，需要在其掃描電路上輸入一個(gè)與被測信號相關(guān)的觸發(fā)信號，使掃描過(guò)程與被測信號密切配合。為了適應各種需要，同步（或觸發(fā)）信號可通過(guò)同步或觸發(fā)信號選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇，通常來(lái)源有3個(gè)：①從垂直放大電路引來(lái)被測信號作為同步（或觸發(fā)）信號，此信號稱(chēng)為“內同步”（或“內觸發(fā)”）信號；②引入某種相關(guān)的外加信號為同步（或觸發(fā)）信號，此信號稱(chēng)為“外同步”（或“外觸發(fā)”）信號，該信號加在外同步（或外觸發(fā)）輸入端；③有些示波器的同步信號選擇開(kāi)關(guān)還有一檔“電源同步”，是由220V，50Hz電源電壓，通過(guò)變壓器次級降壓后作為同步信號。

　�。ǘ�）波形顯示的基本原理

　　由示波管的原理可知，一個(gè)直流電壓加到一對偏轉板上時(shí)，將使光點(diǎn)在熒光屏上產(chǎn)生一個(gè)固定位移，該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個(gè)直流電壓同時(shí)加到垂直和水平兩對偏轉板上，則熒光屏上的光點(diǎn)位置就由兩個(gè)方向的位移所共同決定。

圖5-4交流電壓與光點(diǎn)位移
　　如果將一個(gè)正弦交流電壓加到一對偏轉板上時(shí)，光點(diǎn)在熒光屏上將隨電壓的變化而移動(dòng)。參見(jiàn)圖5-4可知，當垂直偏轉板上加一個(gè)正弦交流電壓時(shí)，在時(shí)間t=0的瞬間，電壓為Vo（零值），熒光屏上的光點(diǎn)位置在坐標原點(diǎn)0上，在時(shí)間t=1的瞬間，電壓為V1（正值），熒光屏上光點(diǎn)在坐標原點(diǎn)0點(diǎn)上方的1上，位移的大小正比于電壓V1；在時(shí)間t=2的瞬間，電壓為V2（最大正值），熒光屏上的光點(diǎn)在坐標原點(diǎn)0點(diǎn)上方的2點(diǎn)上，位移的距離正比于電壓V2；以此類(lèi)推，在時(shí)間t=3，t=4，…，t=8的各個(gè)瞬間，熒光屏上光點(diǎn)位置分別為3，4，…，8點(diǎn)。在交流電壓的第二個(gè)周期、第三個(gè)周期……都將重復第一個(gè)周期的情況。如果此時(shí)加在垂直偏轉板上的正弦交流電壓之頻率很低，僅為lHz～2Hz，那么，在熒光屏上便會(huì )看見(jiàn)一個(gè)上下移動(dòng)著(zhù)的光點(diǎn)。這光點(diǎn)距離坐標原點(diǎn)的瞬時(shí)偏轉值將與加在垂直偏轉板上的電壓瞬時(shí)值成正比。如果加在垂直偏轉板上的交流電壓頻率在10Hz～20Hz以上，則由于熒光屏的余輝現象和人眼的視覺(jué)暫留現象，在熒光屏上看到的就不是一個(gè)上下移動(dòng)的點(diǎn)，而是一根垂直的亮線(xiàn)了。該亮線(xiàn)的長(cháng)短在示波器的垂直放大增益一定的情況下決定于正弦交流電壓峰一峰值的大小。如果在水平偏轉板上加一個(gè)正弦交流電壓，則會(huì )產(chǎn)生相類(lèi)似的情況，只是光點(diǎn)在水平軸上移動(dòng)罷了。
　　圖5-5 鋸齒波電壓與光點(diǎn)位移
　　如果將一隨時(shí)間線(xiàn)性變化的電壓（如鋸齒波電壓）加到一對偏轉板上，則光點(diǎn)在熒光屏上又會(huì )怎樣移動(dòng)呢？參看圖5-5可見(jiàn)，當水平偏轉板上有鋸齒波電壓時(shí)，在時(shí)間t=0瞬間，電壓為Vo（最大負值），熒光屏上光點(diǎn)在坐標原點(diǎn)左側的起始位置（零點(diǎn)上），位移的距離正比于電壓Vo；在時(shí)間t=1的瞬間，電壓為V1（負值），熒光屏上光點(diǎn)在坐標原點(diǎn)左方的1點(diǎn)上，位移的距離正比于電壓V1；以此類(lèi)推，在時(shí)間t=2，t=3，...，t=8的各個(gè)瞬間，熒光屏上光點(diǎn)的對應位置是2，3，…，8各點(diǎn)。在t=8這個(gè)瞬間，鋸齒波電壓由最大正值V8躍變到最大負值Vo，則熒光屏上光點(diǎn)從8點(diǎn)極其迅速地向左移到起始位置零點(diǎn)。如果鋸齒波電壓是周期性的，則在鋸齒波電壓的第二個(gè)周期、第三個(gè)周期、……都將重復第一個(gè)周期的情形。如果此時(shí)加在水平偏轉板上的鋸齒波電壓頻率很低，僅為1Hz ～2Hz，在熒光屏上便會(huì )看見(jiàn)光點(diǎn)自左邊起始位置零點(diǎn)向右邊8點(diǎn)處勻速地移動(dòng)，隨后光點(diǎn)又從右邊8點(diǎn)處極其迅速地移動(dòng)到左邊起始位置零點(diǎn)。上述這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為掃描。在水平軸加有周期性鋸齒波電壓時(shí)，掃描將周而復始地進(jìn)行下去。光點(diǎn)距離起始位置零點(diǎn)的瞬時(shí)值，將與加在偏轉板上的電壓瞬時(shí)值成正比。如果加在偏轉板上的鋸齒波電壓頻率在10Hz～20Hz以上，則由于熒光屏的余輝現象和人眼的視覺(jué)暫留現象，就看到一根水平亮線(xiàn)，該水平亮線(xiàn)的長(cháng)度，在示波器水平放大增益一定的情況下決定于鋸齒波電壓值，鋸齒波電壓值是與時(shí)間變化成正比的，而熒光屏上光點(diǎn)的位移又是與電壓值成正比的，因此熒光屏上的水平亮線(xiàn)可以代表時(shí)間軸。在此亮線(xiàn)上的任何相等的線(xiàn)段都代表相等的一段時(shí)間。
　　圖5-6 正弦信號和鋸齒波信號在熒光屏上的合成圖形
　　如果將被測信號電壓加到垂直偏轉板上，鋸齒波掃描電壓加到水平偏轉板上，而且被測信號電壓的頻率等于鋸齒波掃描電壓的頻率，則熒光屏上將顯示出一個(gè)周期的被測信號電壓隨時(shí)間變化的波形曲線(xiàn)（如圖5-6所示）。由圖5-6所示可見(jiàn)，在時(shí)間t=0的瞬間，信號電壓為Vo（零值），鋸齒波電壓為V0′（負值），熒光屏上光點(diǎn)在坐標原點(diǎn)左面，位移的距離正比于電壓V0′；在時(shí)間t=1的瞬間，交流電壓為V1（正值），鋸齒波電壓為V1′（負值），熒光屏上光點(diǎn)在坐標的第Ⅱ象限中。同理，在時(shí)間t=2，t=3，…，t=8的瞬間，熒光屏上光點(diǎn)分別位于2，3，…，8點(diǎn)。在t=8瞬間，鋸齒波電壓由最大正值V8′跳變到最大負V0′，因而熒光屏上的光點(diǎn)也從8點(diǎn)極其迅速地向左移到起始位置0點(diǎn)。以后，在被測周期信號的第二個(gè)周期、第三個(gè)周期……都重復第一個(gè)周期的情形，光點(diǎn)在熒光屏上描出的軌跡也都重疊在第一次描出的軌跡上。所以，熒光屏上顯示出來(lái)的被測信號電壓是隨時(shí)間變化的穩定波形曲線(xiàn)。
　　若被測信號電壓的頻率等于鋸齒波電壓頻率整數倍數時(shí)，則熒光屏上將顯示出周期為整數的被測信號穩定波形。而當被測信號電壓的頻率與鋸齒波電壓的頻率不成整數倍數時(shí)，則熒光屏上不能獲得穩定的波形，如圖5-7所示。在圖5-7中，第一次掃描時(shí)，屏上顯示的是0～1這段波形曲線(xiàn)；第二次掃描時(shí)，屏上顯示1～2這段波形曲線(xiàn)；第三次掃描時(shí)，屏上顯示2～3這段波形曲線(xiàn)；……可見(jiàn)，每次熒光屏上顯示的波形曲線(xiàn)都不同，所以圖形不穩定。
　　由上述可見(jiàn)，為使熒光屏上的圖形穩定，被測信號電壓的頻率應與鋸齒波電壓的頻率保持整數比的關(guān)系，即同步關(guān)系。為了實(shí)現這一點(diǎn)，就要求鋸齒波電壓的頻率連續可調，以便適應觀(guān)察各種不同頻率的周期信號。其次，由于被測信號頻率和鋸齒波振蕩信號頻率的相對不穩定性，即使把鋸齒波電壓的頻率臨時(shí)調到與被測信號頻率成整倍數關(guān)系，也不能使圖形一直保持穩定。因此，示波器中都設有同步裝置。也就是在鋸齒波電路的某部分加上一個(gè)同步信號來(lái)促使掃描的同步，對于只能產(chǎn)生連續掃描（即產(chǎn)生周而復始連續不斷的鋸齒波）一種狀態(tài)的簡(jiǎn)易示波器（如國產(chǎn)SB-10型示波器等）而言，需要在其掃描電路上輸入一個(gè)與被觀(guān)察信號頻率相關(guān)的同步信號，當所加同步信號的頻率接近鋸齒波頻率的自主振蕩頻率（或接近其整數倍）時(shí)，就可以把鋸齒波頻率“拖入同步”或“鎖住”。對于具有等待掃描（即平時(shí)不產(chǎn)生鋸齒波，當被測信號來(lái)到時(shí)才產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波進(jìn)行一次掃描）功能的示波器（如國產(chǎn)ST-16型示波器、SBT-5型同步示波器、SR-8型雙蹤示波器等等）而言，需要在其掃描電路上輸入一個(gè)與被測信號相關(guān)的觸發(fā)信號，使掃描過(guò)程與被測信號密切配合。這樣，只要按照需要來(lái)選擇適當的同步信號或觸發(fā)信號，便可使任何欲研究的過(guò)程與鋸齒波掃描頻率保持同步。

（三）雙線(xiàn)、雙蹤示波的顯示原理
　　在電子實(shí)踐技術(shù)過(guò)程中，常常需要同時(shí)觀(guān)察兩種（或兩種以上）信號隨時(shí)間變化的過(guò)程。并對這些不同信號進(jìn)行電參量的測試和比較。為了達到這個(gè)目的，人們在應用普通示波器原理的基礎上，采用了以下兩種同時(shí)顯示多個(gè)波形的方法：一種是雙線(xiàn)（或多線(xiàn)）示波法；另一種是雙蹤（或多蹤）示波法。應用這兩種方法制造出來(lái)的示波器分別稱(chēng)為雙線(xiàn)（或多線(xiàn)）示波器和雙蹤（或多蹤）示波器。
　　1．雙線(xiàn)（或多線(xiàn)）示波
　　雙線(xiàn)（或多線(xiàn)）示波器是采用雙槍?zhuān)ɑ蚨鄻專(zhuān)┦静ü軄?lái)實(shí)現的。下面以雙槍示波管為例加以簡(jiǎn)單說(shuō)明。雙槍示波管有兩個(gè)互相獨立的電子槍產(chǎn)生兩束電子。另有兩組互相獨立的偏轉系統，它們各自控制一束電子作上下、左右的運動(dòng)。熒光屏是共用的，因而屏上可以同時(shí)顯示出兩種不同的電信號波形，雙線(xiàn)示波也可以采用單槍雙線(xiàn)示波管來(lái)實(shí)現。這種示波管只有一個(gè)電子槍?zhuān)�在工作時(shí)是依靠特殊的電極把電子分成兩束。然后，由管內的兩組互相獨立的偏轉系統，分別控制兩束電子上下、左右運動(dòng)。熒光屏是共用的，能同時(shí)顯示出兩種不同的電信號波形。由于雙線(xiàn)示波管的制造工藝要求高，成本也高，所以應用并不十分普遍。
　　2．雙蹤（或多蹤）示波
　　雙蹤（或多蹤）示波是在單線(xiàn)示波器的基礎上，增設一個(gè)專(zhuān)用電子開(kāi)關(guān)，用它來(lái)實(shí)現兩種（或多種）波形的分別顯示。由于實(shí)現雙蹤（或多蹤）示波比實(shí)現雙線(xiàn)（或多線(xiàn)）示波來(lái)得簡(jiǎn)單，不需要使用結構復雜、價(jià)格昂貴的“雙腔”或“多腔”示波管，所以雙蹤（或多蹤）示波獲得了普遍的應用。
　�。�1）雙蹤示波的顯示原理
　　圖5-8（a）是雙蹤示波法基本原理的示意圖。圖中，電子開(kāi)關(guān)K的作用是使加在示波管垂直偏轉板上的兩種信號電壓作周期性轉換。例如，在0～1這段時(shí)間里，電子開(kāi)關(guān)K與信號通道A接通，這時(shí)在熒光屏上顯示出信號UA的一段波形；在1～2這段時(shí)間里，電子開(kāi)關(guān)K與信號通道B接通，這時(shí)在熒光屏上顯現出信號UB的一段波形；在2～3這段時(shí)間里，熒光屏上再一次顯示出信號UA的一段波形；在3～4這段時(shí)間里，熒光屏上將再一次顯示出UB的一段波形……。這樣，兩個(gè)信號在熒光屏上雖然是交替顯示的，但由于人眼的視覺(jué)暫留現象和熒光屏的余輝（高速電子在停止沖擊熒光屏后，熒光屏上受沖擊處仍保留一段發(fā)光時(shí)間）現象，就可在熒光屏上同時(shí)看到兩個(gè)被測信號波形 （圖5-8（b）所示）。
　　圖5-8 雙蹤示波器基本原理
　　為了保持熒光屏顯示出來(lái)的兩種信號波形穩定，則要求被測信號頻率、掃描信號頻率與電子開(kāi)關(guān)的轉換頻率三者之間必須滿(mǎn)足一定的關(guān)系。
　　首先，兩個(gè)被測信號頻率與掃描信號頻率之間應該是成整數比的關(guān)系，也就是要求“同步”。這一點(diǎn)與單線(xiàn)示波器的原理是相同的，只是現在的被測信號是兩個(gè)，而掃描電壓是一個(gè)。在實(shí)際應用中，需要觀(guān)察和比較的兩個(gè)信號常常是互相有內在聯(lián)系的，所以上述的同步要求一般是容易滿(mǎn)足的。
　　為了使熒光屏上顯示的兩個(gè)被測信號波形都穩定，除滿(mǎn)足上述要求外，還必須合理地選擇電子開(kāi)關(guān)的轉換頻率，使得在示波器上所顯示的波形個(gè)數合適，以便于觀(guān)察。下面談?wù)勲娮娱_(kāi)關(guān)的工作方式問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題與電子開(kāi)關(guān)的轉換頻率有關(guān)。
　　電子開(kāi)關(guān)的工作方式有“交替”轉換和“斷續”轉換兩種。
　　圖5-9是電子開(kāi)關(guān)“交替”轉換工作方式的波形示意圖。在0～1時(shí)間內，電子開(kāi)關(guān)與通道A接通，加在X軸上的掃描信號開(kāi)始進(jìn)行第一個(gè)正程掃描，此時(shí)熒光屏上將顯現出信號UA的波形；在完成UA波形顯示后，掃描電壓迅速回掃；在1～2時(shí)間內，電子開(kāi)關(guān)K與通道B接通，X軸上的掃描信號開(kāi)始進(jìn)行第二個(gè)正程掃描，熒光屏上將顯示出信號UB的波形；在2～3時(shí)間內，熒光屏上再一次顯示出信號UA的波形；在3～4時(shí)間內，熒光屏上再一次顯示出信號UB的波形……。由此可見(jiàn)，被測信號UA、UB的波形是依次、交替地出現在熒光屏上的，熒光屏上顯示的波形如圖5-9（b）所示。顯然，此時(shí)電子開(kāi)關(guān)的轉換與X軸的掃描始終保持著(zhù)一致的步調，即電子開(kāi)關(guān)的轉換頻率等于X軸掃描信號的頻率。圖5-9（b）中的虛線(xiàn)實(shí)際上是看不見(jiàn)的。
　　圖5-10 采用“斷續”轉換
　　圖5-9 采用“交替”轉換方式的波形示意圖 方式的波形示意圖
　　采用交替轉換工作方式的顯示的波形與雙線(xiàn)示波法所顯示的波形非常相似，它們都沒(méi)有間斷點(diǎn)。但由于被測信號UA、UB的波形是依次交替地出現在熒光屏上的，所以，如果交替的間隙時(shí)間超過(guò)了人眼的視覺(jué)暫留時(shí)間和熒光屏的余輝時(shí)間，則人們所看到的熒光屏上的波形就會(huì )有閃爍現象。為了避免這種情況的出現，就要求電子開(kāi)關(guān)有足夠高的轉換頻率。這就是說(shuō)當被測信號的頻率較低時(shí)，不宜采用交替轉換工作方式，而應采用斷續轉換工作方式。
　　當電子開(kāi)關(guān)用斷續轉換工作方式時(shí)，在X軸掃描的每一個(gè)過(guò)程中，電子開(kāi)關(guān)都以足夠高的轉換頻率，分別對所顯示的每個(gè)被測信號進(jìn)行多次取樣。這樣，即使被測信號頻率較低，也可避免出現波形的閃爍現象。同時(shí)，由于在一次掃描的過(guò)程中，光點(diǎn)在兩個(gè)圖形上交換的次數極多，所以圖形上的細小斷裂痕跡不顯著(zhù)，并不妨礙對波形細節的觀(guān)察。圖5-10是電于開(kāi)關(guān)采用斷續轉換方式時(shí)的波形示意圖。實(shí)際上，由于開(kāi)關(guān)的轉換頻率選得遠大于X軸掃描頻率，所以熒光屏上顯示的圖形不會(huì )是圖5-10所示的斷續圖形，而是連續的圖形。圖中垂直方向的細虛線(xiàn)表示了電子開(kāi)關(guān)的轉換過(guò)程。因在轉換過(guò)程中示波器電路的設置使電子束截止，所以圖中所示的垂直細虛線(xiàn)實(shí)際上也是不可見(jiàn)的。
　　在了解上述用電子開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現雙蹤示波的原理后，就不難聯(lián)想到用環(huán)形計數器來(lái)實(shí)現多蹤示波的原理。由于兩者的顯示原理相似，這里就不再贅述。
　�。�2）雙蹤示波器的基本組成
　　圖5-11是雙蹤示波器的原理功能方框圖。由圖可見(jiàn)，它主要是由兩個(gè)通道的Y軸前置放大電路、門(mén)控電路、電子開(kāi)關(guān)、混合電路、延遲電路、Y軸后置放大電路、觸發(fā)電路、掃描電路、X軸放大電路、Z軸放大電路、校準信號電路、示波管和高低壓電源供給電路等組成。
　　觀(guān)察信號波形時(shí)，被測信號uA，uB通過(guò)YA，YB兩個(gè)輸入端輸入示波器，先分別送到Y軸前置放大電路YA和YB進(jìn)行放大。因通道YA和通道YB都受電子開(kāi)關(guān)的控制，所以uA，uB兩信號輪換著(zhù)輸送到后面的混合電路，加到示波管的垂直偏轉板上。
　　為了適應各種不同的測試需要，電子開(kāi)關(guān)可有五種不同的工作狀態(tài)，即交替、YA、YB、YA+YB、斷續等。這5種工作狀態(tài)由顯示方式開(kāi)關(guān)來(lái)控制。
　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于交替位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)為一雙穩態(tài)電路。它受由掃描電路來(lái)的閘門(mén)信號控制，使得Y軸兩個(gè)前置通道隨著(zhù)掃描電路門(mén)信號的變化而交替地工作。每秒鐘交替轉換次數與由掃描電路產(chǎn)生的掃描信號的重復頻率有關(guān)。交替工作狀態(tài)適用于觀(guān)察頻率不太低的被測信號。
　　圖5-11 雙蹤示波器的原理功能方框圖
　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于YA或YB位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)為一單穩態(tài)電路。前置放大電路YA或YB可單獨工作，此時(shí)，雙蹤示波器可作為普通單線(xiàn)示波器使用。
　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于YA+YB位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)。此時(shí)，YA、YB兩通道同時(shí)工作，因而可得到兩信號相加或兩信號相減的顯示。然而，兩信號究竟是相加還是相減，這要通過(guò)YA通道的極性作用開(kāi)關(guān)來(lái)選擇。這個(gè)開(kāi)關(guān)有兩個(gè)位置，在第一個(gè)位置時(shí)，熒光屏上的圖形為兩信號之和；在第二個(gè)位置（-YA）時(shí)，熒光屏上的圖形為兩信號之差。

為了觀(guān)察被測信號隨時(shí)間變化的波形，示波管的水平偏轉板上必須加以線(xiàn)性?huà)呙桦妷海ㄤ忼X波電壓）。這個(gè)掃描電壓是由掃描電路產(chǎn)生的。當觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路時(shí)，觸發(fā)了掃描電路，掃描電路就產(chǎn)生相應的掃描信號；當不加觸發(fā)信號時(shí)，掃描電路就不產(chǎn)生掃描信號。
　　觸發(fā)有內觸發(fā)、外觸發(fā)兩種，由觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇。當該開(kāi)關(guān)置于內的位置時(shí)，觸發(fā)信號來(lái)自經(jīng)Y軸通道送入的被測信號。當該開(kāi)關(guān)置于外的位置時(shí)，觸發(fā)信號是由外部送入的。這個(gè)信號應與被測信號的頻率成整數比的關(guān)系。示波器在使用中，多數采用內觸發(fā)工作方式。
　　所謂內觸發(fā)也分為兩種情況，并由內觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)控制。當開(kāi)關(guān)置于常態(tài)的位置時(shí)，觸發(fā)電路的觸發(fā)信號來(lái)自YA，YB通道。此時(shí)，兩個(gè)通道即可同時(shí)穩定地顯示出各自的被測信號。當用雙蹤顯示來(lái)作時(shí)間比較分析時(shí)，就應該將內觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)置于YB的位置。在這個(gè)位置時(shí)，觸發(fā)電路的觸發(fā)信號只取自YB通道的輸入信號。此時(shí)只有當uA，uB的頻率成整數比時(shí)，熒光屏上才能同時(shí)穩定地顯示兩個(gè)波形。
　　掃描電路產(chǎn)生的掃描信號（鋸齒波信號），通過(guò)X軸選擇開(kāi)關(guān)接到X軸放大電路，經(jīng)放大后送到示波管的X軸偏轉板。這就是通常在觀(guān)察信號隨時(shí)間變化的波形時(shí)，開(kāi)關(guān)選掃描檔的情況。除上述情況外，用示波器進(jìn)行其它測試（比如觀(guān)察李沙育圖形）時(shí)，開(kāi)關(guān)置X外接檔，此時(shí)可將X軸輸入端輸入的信號，加到X軸放大電路進(jìn)行放大，隨后再送至X軸偏轉板。
　　Z軸放大電路對熒光屏上光點(diǎn)輝度起著(zhù)調節的作用，抹去不必要顯示的光點(diǎn)軌跡。當掃描電路閘門(mén)信號來(lái)到Z軸放大電路，Z軸放大電路便輸出正向的增輝脈沖信號，加至示波管的控制極。這就是說(shuō)，在掃描信號的過(guò)程中，熒光屏上的光點(diǎn)得以增輝；在電子開(kāi)關(guān)的轉換過(guò)程中，電子開(kāi)關(guān)電路將輸出脈沖信號也加至Z軸放大電路，此時(shí)Z軸放大電路便輸出負向脈沖信號，加至示波管的控制極。這樣，在電子開(kāi)關(guān)的轉換過(guò)程中，就消去了兩個(gè)通道交替工作時(shí)的過(guò)渡光點(diǎn)，以提高顯示波形的清晰度。
　　校正信號電路產(chǎn)生一個(gè)一定頻率、一定幅度的矩形信號（如國產(chǎn)SR-8型兩蹤示波器的校正信號是頻率為lkHz、幅度為1V）。它是作校正Y軸放大電路的靈敏度和X軸的掃描速度之用的。
　　高、低壓電源供給電路中的低壓是供給示波器各級所需的低壓電源的，高壓是供給示波管顯示系統電源的。
　　二、示波器的使用方法
　　示波器雖然分成好幾類(lèi)，各類(lèi)又有許多種型號，但是一般的示波器除頻帶寬度、輸入靈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型雙蹤示波器為例介紹。
　�。ㄒ唬┟姘逖b置
　　SR-8型雙蹤示波器的面板圖如圖5-12所示。其面板裝置按其位置和功能通�？蓜澐譃�3大部分：顯示、垂直（Y軸）、水平（X軸）�，F分別介紹這3個(gè)部分控制裝置的作用。
　　1．顯示部分 主要控制件為：
　�。�1）電源開(kāi)關(guān)。
　�。�2）電源指示燈。
　�。�3）輝度 調整光點(diǎn)亮度。
　�。�4）聚焦 調整光點(diǎn)或波形清晰度。
　�。�5）輔助聚焦 配合“聚焦”旋鈕調節清晰度。
　�。�6）標尺亮度 調節坐標片上刻度線(xiàn)亮度。
　�。�7）尋跡 當按鍵向下按時(shí)，使偏離熒光屏的光點(diǎn)回到顯示區域，而尋到光點(diǎn)位置。
　�。�8）標準信號輸出 1kHz、1V方波校準信號由此引出。加到Y軸輸入端，用以校準Y軸輸入靈敏度和X軸掃描速度。
　　2．Y軸插件部分
　�。�1）顯示方式選擇開(kāi)關(guān) 用以轉換兩個(gè)Y軸前置放大器YA與YB 工作狀態(tài)的控制件，具有五種不同作用的顯示方式：
　　“交替”： 當顯示方式開(kāi)關(guān)置于“交替”時(shí)，電子開(kāi)關(guān)受掃描信號控制轉換，每次掃描都輪流接通YA或YB 信號。當被測信號的頻率越高，掃描信號頻率也越高。電
　　子開(kāi)關(guān)轉換速率也越快，不會(huì )有閃爍現象。這種工作狀態(tài)適用于觀(guān)察兩個(gè)工作頻率較高的信號。
　　“斷續”：當顯示方式開(kāi)關(guān)置于“斷續”時(shí)，電子開(kāi)關(guān)不受掃描信號控制，產(chǎn)生頻率固定為200kHz方波信號，使電子開(kāi)關(guān)快速交替接通YA和YB。由于開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率高于被測信號頻率，因此屏幕上顯示的兩個(gè)通道信號波形是斷續的。當被測信號頻率較高時(shí)，斷續現象十分明顯，甚至無(wú)法觀(guān)測；當被測信號頻率較低時(shí)，斷續現象被掩蓋。因此，這種工作狀態(tài)適合于觀(guān)察兩個(gè)工作頻率較低的信號。
　　“YA”、“YB ”：顯示方式開(kāi)關(guān)置于“YA ”或者“YB ”時(shí)，表示示波器處于單通道工作，此時(shí)示波器的工作方式相當于單蹤示波器，即只能單獨顯示“YA”或“YB ”通道的信號波形。
　　“YA + YB”：顯示方式開(kāi)關(guān)置于“YA + YB ”時(shí)，電子開(kāi)關(guān)不工作，YA與YB 兩路信號均通過(guò)放大器和門(mén)電路，示波器將顯示出兩路信號疊加的波形。
　�。�2）“DC-⊥-AC” Y軸輸入選擇開(kāi)關(guān)，用以選擇被測信號接至輸入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合，能輸入含有直流分量的交流信號；置于“AC”位置，實(shí)現交流耦合，只能輸入交流分量；置于“⊥”位置時(shí)，Y軸輸入端接地，這時(shí)顯示的時(shí)基線(xiàn)一般用來(lái)作為測試直流電壓零電平的參考基準線(xiàn)。
　�。�3）“微調V/div” 靈敏度選擇開(kāi)關(guān)及微調裝置。靈敏度選擇開(kāi)關(guān)系套軸結構，黑色旋鈕是Y軸靈敏度粗調裝置，自10mv/div～20v/div分11檔。紅色旋鈕為細調裝置，順時(shí)針?lè )较蛟黾拥綕M(mǎn)度時(shí)為校準位置，可按粗調旋鈕所指示的數值，讀取被測信號的幅度。當此旋鈕反時(shí)針轉到滿(mǎn)度時(shí)，其變化范圍應大于2.5倍，連續調節“微調”電位器，可實(shí)現各檔級之間的靈敏度覆蓋，在作定量測量時(shí)，此旋鈕應置于順時(shí)針滿(mǎn)度的“校準”位置。
　�。�4）“平衡” 當Y軸放大器輸入電路出現不平衡時(shí)，顯示的光點(diǎn)或波形就會(huì )隨“V/div”開(kāi)關(guān)的“微調”旋轉而出現Y軸方向的位移，調節“平衡”電位器能將這種位移減至最小。
　�。�5）“↑↓ ” Y軸位移電位器，用以調節波形的垂直位置。
　�。�6）“極性、拉YA ” YA 通道的極性轉換按拉式開(kāi)關(guān)。拉出時(shí)YA 通道信號倒相顯示，即顯示方式（YA+ YB ）時(shí)，顯示圖像為YB - YA 。
　�。�7）“內觸發(fā)、拉YB ” 觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)。在按的位置上（常態(tài)) 掃描觸發(fā)信號分別取自YA 及YB 通道的輸入信號，適應于單蹤或雙蹤顯示，但不能夠對雙蹤波形作時(shí)間比較。當把開(kāi)關(guān)拉出時(shí)，掃描的觸發(fā)信號只取自于YB 通道的輸入信號，因而它適合于雙蹤顯示時(shí)對比兩個(gè)波形的時(shí)間和相位差。
　�。�8）Y軸輸入插座 采用BNC型插座，被測信號由此直接或經(jīng)探頭輸入。
　　3．X軸插件部分
　�。�1）“t/div” 掃描速度選擇開(kāi)關(guān)及微調旋鈕。X軸的光點(diǎn)移動(dòng)速度由其決定，從0.2μs～1s共分21檔級。當該開(kāi)關(guān)“微調”電位器順時(shí)針?lè )较蛐�轉到底并接上開(kāi)關(guān)后，即為“校準”位置，此時(shí)“t/div”的指示值，即為掃描速度的實(shí)際值。
　�。�2）“擴展、拉×10” 掃描速度擴展裝置。是按拉式開(kāi)關(guān)，在按的狀態(tài)作正常使用，拉的位置掃描速度增加10倍�！皌/div”的指示值，也應相應計取。采用“擴展 拉×10”適于觀(guān)察波形細節。
　�。�3）“→← ” X軸位置調節旋鈕。系X軸光跡的水平位置調節電位器，是套軸結構。外圈旋鈕為粗調裝置，順時(shí)針?lè )较蛐�轉基線(xiàn)右移，反時(shí)針?lè )较蛐�轉則基線(xiàn)左移。置于套軸上的小旋鈕為細調裝置，適用于經(jīng)擴展后信號的調節。
　�。�4）“外觸發(fā)、X外接”插座 采用BNC型插座。在使用外觸發(fā)時(shí)，作為連接外觸發(fā)信號的插座。也可以作為X軸放大器外接時(shí)信號輸入插座。其輸入阻抗約為1MΩ。外接使用時(shí)，輸入信號的峰值應小于12V。
　�。�5）“觸發(fā)電平”旋鈕 觸發(fā)電平調節電位器旋鈕。用于選擇輸入信號波形的觸發(fā)點(diǎn)。具體地說(shuō)，就是調節開(kāi)始掃描的時(shí)間，決定掃描在觸發(fā)信號波形的哪一點(diǎn)上被觸發(fā)。順時(shí)針?lè )较蛐齽?dòng)時(shí)，觸發(fā)點(diǎn)趨向信號波形的正向部分，逆時(shí)針?lè )较蛐齽?dòng)時(shí)，觸發(fā)點(diǎn)趨向信號波形的負向部分。
　�。�6）“穩定性” 觸發(fā)穩定性微調旋鈕。用以改變掃描電路的工作狀態(tài)，一般應處于待觸發(fā)狀態(tài)。調整方法是將Y軸輸入耦合方式選擇（AC-地-DC）開(kāi)關(guān)置于地檔，將V/div開(kāi)關(guān)置于最高靈敏度的檔級，在電平旋鈕調離自激狀態(tài)的情況下，用小螺絲刀將穩定度電位器順時(shí)針?lè )较蛐�到底，則掃描電路產(chǎn)生自激掃描，此時(shí)屏幕上出現掃描線(xiàn)；然后逆時(shí)針?lè )较蚵�慢旋�?dòng)，使掃描線(xiàn)剛消失。此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，用示波器進(jìn)行測量時(shí)，只要調節電平旋鈕，即能在屏幕上獲得穩定的波形，并能隨意調節選擇屏幕上波形的起始點(diǎn)位置。少數示波器，當穩定度電位器逆時(shí)針?lè )较蛐�到底時(shí)，屏幕上出現掃描線(xiàn)；然后順時(shí)針?lè )较蚵�慢旋�?dòng)，使屏幕上掃描線(xiàn)剛消失，此時(shí)掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。
　�。�7）“內、外” 觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)。置于“內”位置時(shí)，掃描觸發(fā)信號取自Y軸通道的被測信號；置于“外”位置時(shí)，觸發(fā)信號取自“外觸發(fā)X 外接”輸入端引入的外觸發(fā)信號。
　�。�8）“AC”“AC（H）”“DC” 觸發(fā)耦合方式開(kāi)關(guān)。 “DC”檔，是直流藕合狀態(tài)，適合于變化緩慢或頻率甚低（如低于100Hz）的觸發(fā)信號�！癆C”檔，是交流藕合狀態(tài)，由于隔斷了觸發(fā)中的直流分量，因此觸發(fā)性能不受直流分量影響�！癆C（H）”檔，是低頻抑制的交流耦合狀態(tài)，在觀(guān)察包含低頻分量的高頻復合波時(shí)，觸發(fā)信號通過(guò)高通濾波器進(jìn)行耦合，抑制了低頻噪聲和低頻觸發(fā)信號（2MHz以下的低頻分量），免除因誤觸發(fā)而造成的波形幌動(dòng)。
　�。�9）“高頻、常態(tài)、自動(dòng)” 觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)。用以選擇不同的觸發(fā)方式，以適應不同的被測信號與測試目的�！案哳l”檔，頻率甚高時(shí)（如高于5MHz），且無(wú)足夠的幅度使觸發(fā)穩定時(shí)，選該檔。此時(shí)掃描處于高頻觸發(fā)狀態(tài)，由示波器自身產(chǎn)生的高頻信號（200kHz信號），對被測信號進(jìn)行同步。不必經(jīng)常調整電平旋鈕，屏幕上即能顯示穩定的波形，操作方便，有利于觀(guān)察高頻信號波形�！俺�態(tài)”檔，采用來(lái)自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號進(jìn)行觸發(fā)掃描，是常用的觸發(fā)掃描方式�！白詣�(dòng)”擋，掃描處于自動(dòng)狀態(tài)（與高頻觸發(fā)方式相仿），但不必調整電平旋鈕，也能觀(guān)察到穩定的波形，操作方便，有利于觀(guān)察較低頻率的信號。
　�。�10）“＋、－” 觸發(fā)極性開(kāi)關(guān)。在“＋”位置時(shí)選用觸發(fā)信號的上升部分，在“－”位置時(shí)選用觸發(fā)信號的下降部分對掃描電路進(jìn)行觸發(fā)。
　�。ǘ�）使用前的檢查、調整和校準
　　示波器初次使用前或久藏復用時(shí)，有必要進(jìn)行一次能否工作的簡(jiǎn)單檢查和進(jìn)行掃描電路穩定度、垂直放大電路直流平衡的調整。示波器在進(jìn)行電壓和時(shí)間的定量測試時(shí)，還必須進(jìn)行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。示波器能否正常工作的檢查方法、垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準方法，由于各種型號示波器的校準信號的幅度、頻率等參數不一樣，因而檢查、校準方法略有差異。

（三）使用步驟
　　用示波器能觀(guān)察各種不同電信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線(xiàn)，在這個(gè)基礎上示波器可以應用于測量電壓、時(shí)間、頻率、相位差和調幅度等電參數。下面介紹用示波器觀(guān)察電信號波形的使用步驟。
　　1．選擇Y軸耦合方式
　　根據被測信號頻率的高低，將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開(kāi)關(guān)置于A(yíng)C或DC。
　　2．選擇Y軸靈敏度
　　根據被測信號的大約峰-峰值（如果采用衰減探頭，應除以衰減倍數；在耦合方式取DC檔時(shí)，還要考慮疊加的直流電壓值），將Y軸靈敏度選擇V/div開(kāi)關(guān)（或Y軸衰減開(kāi)關(guān)）置于適當檔級。實(shí)際使用中如不需讀測電壓值，則可適當調節Y軸靈敏度微調（或Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現所需要高度的波形。
　　3．選擇觸發(fā)（或同步）信號來(lái)源與極性
　　通常將觸發(fā)（或同步）信號極性開(kāi)關(guān)置于“+”或“-”檔。
　　4．選擇掃描速度
　　根據被測信號周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描范圍）開(kāi)關(guān)置于適當檔級。實(shí)際使用中如不需讀測時(shí)間值，則可適當調節掃速t/div微調（或掃描微調）旋鈕，使屏幕上顯示測試所需周期數的波形。如果需要觀(guān)察的是信號的邊沿部分，則掃速t/div開(kāi)關(guān)應置于最快掃速檔。
　　5．輸入被測信號
　　被測信號由探頭衰減后（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過(guò)Y軸輸入端輸入示波器。
　　現 象
　　原 因
　　一、沒(méi)有光點(diǎn)或波形
　　電源未接通。
　　輝度旋鈕未調節好。
　　X，Y軸移位旋鈕位置調偏。
　　Y軸平衡電位器調整不當，造成直流放大電路嚴重失衡。
　　二、水平方向展不開(kāi)
　　觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置于外檔，且無(wú)外觸發(fā)信號輸入，則無(wú)鋸齒波產(chǎn)生。
　　電平旋鈕調節不當。
　　穩定度電位器沒(méi)有調整在使掃描電路處于待觸發(fā)的臨界狀態(tài)。
　　X軸選擇誤置于X外接位置，且外接插座上又無(wú)信號輸入。
　　兩蹤示波器如果只使用A通道（B通道無(wú)輸入信號），而內觸發(fā)開(kāi)關(guān)置于拉YB位置，則無(wú)鋸齒波產(chǎn)生。
　　三、垂直方向無(wú)展示
　　輸入耦合方式DC-接地-AC開(kāi)關(guān)誤置于接地位置。
　　輸入端的高、低電位端與被測電路的高、低電位端接反。
　　輸入信號較小，而V/div誤置于低靈敏度檔。
　　四、波形不穩定。
　　穩定度電位器順時(shí)針旋轉過(guò)度，致使掃描電路處于自激掃描狀態(tài)（未處于待觸發(fā)的臨界狀態(tài)）。
　　觸發(fā)耦合方式AC、AC（H）、DC開(kāi)關(guān)未能按照不同觸發(fā)信號頻率正確選擇相應檔級。
　　選擇高頻觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)誤置于外檔（應置于內檔。）
　　部分示波器掃描處于自動(dòng)檔（連續掃描）時(shí)，波形不穩定。
　　五、垂直線(xiàn)條密集或呈現一矩形
　　t/div開(kāi)關(guān)選擇不當，致使f掃描＜＜f信號。
　　六、水平線(xiàn)條密集或呈一條傾斜水平線(xiàn)
　　t/div關(guān)選擇不當，致使f掃描＞＞f信號。
　　七、垂直方向的電壓讀數不準
　　未進(jìn)行垂直方向的偏轉靈敏度（v/div）校準。
　　進(jìn)行v/div校準時(shí)，v/div微調旋鈕未置于校正位置（即順時(shí)針?lè )较蛭葱�足）�?
　　進(jìn)行測試時(shí)，v/div微調旋鈕調離了校正位置（即調離了順時(shí)針?lè )较蛐�足的位置）�?
　　使用l0 ：1衰減探頭，計算電壓時(shí)未乘以10倍。
　　被測信號頻率超過(guò)示波器的最高使用頻率，示波器讀數比實(shí)際值偏小。
　　測得的是峰-峰值，正弦有效值需換算求得。
　　八、水平方向的讀數不準
　　未進(jìn)行水平方向的偏轉靈敏度（t/div）校準。
　　進(jìn)行t/div校準時(shí)，t/div微調旋鈕未置于校準位置（即順時(shí)針?lè )较蛭葱�足）�?
　　進(jìn)行測試時(shí)，t/div微調旋鈕調離了校正位置（即調離了順時(shí)針?lè )较蛐�足的位置）�?
　　掃速擴展開(kāi)關(guān)置于拉（×10）位置時(shí)，測試未按t/div開(kāi)關(guān)指示值提高靈敏度10倍計算。
　　九、交直流疊加信號的直流電壓值分辨不清
　　Y軸輸入耦合選擇DC-接地-AC開(kāi)關(guān)誤置于A(yíng)C檔（應置于DC檔）。
　　測試前未將DC-接地-AC開(kāi)關(guān)置于接地檔進(jìn)行直流電平參考點(diǎn)校正。
　　Y軸平衡電位器未調整好。
　　十、測不出兩個(gè)信號間的相位差（波形顯示法）
　　雙蹤示波器誤把內觸發(fā)（拉YB）開(kāi)關(guān)置于按（常態(tài)）位置應把該開(kāi)關(guān)置于拉YB位置。
　　雙蹤示波器沒(méi)有正確選擇顯示方式開(kāi)關(guān)的交替和斷續檔。
　　單線(xiàn)示波器觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)誤置于內檔。
　　單線(xiàn)示波器觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)雖置于外檔，但兩次外觸發(fā)未采用同一信號。
　　十一、調幅波形失常
　　t/div開(kāi)關(guān)選擇不當，掃描頻率誤按調幅波載波頻率選擇（應按音頻調幅信號頻率選擇）。
　　十二、波形調不到要求的起始時(shí)間和部位
　　穩定度電位器未調整在待觸發(fā)的臨界觸發(fā)點(diǎn)上。
　　觸發(fā)極性（+、-）與觸發(fā)電平（+、-）配合不當。
　　觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)誤置于自動(dòng)檔（應置于常態(tài)檔）。
　　6．觸發(fā)（或同步）掃描
　　緩緩調節觸發(fā)電平（或同步）旋鈕，屏幕上顯現穩定的波形，根據觀(guān)察需要，適當調節電平旋鈕，以顯示相應起始位置的波形。
　　如果用雙蹤示波器觀(guān)察波形，作單蹤顯示時(shí)，顯示方式開(kāi)關(guān)置于YA或YB。被測信號通過(guò)YA或YB輸入端輸入示波器。Y軸的觸發(fā)源選擇“內觸發(fā)一拉YB”開(kāi)關(guān)置于按（常態(tài)）位置。若示波器作兩蹤顯示時(shí)，顯示方式開(kāi)關(guān)置于交替檔（適用于觀(guān)察頻率不太低的信號），或斷續檔（適用于觀(guān)察頻率不太高的信號），此時(shí)Y軸的觸發(fā)源選擇“內觸發(fā)-拉YB”開(kāi)關(guān)置“拉YB”檔。
　�。ㄋ模┦褂貌划斣斐傻漠惓，F象
　　示波器在使用過(guò)程中，往往由于操作者對于示波原理不甚理解和對示波器面板控制裝置的作用不熟悉，會(huì )出現由于調節不當而造成異�，F象�，F把示波器使用過(guò)程中，常見(jiàn)的由于使用不當而造成的異�，F象及其原因羅列于表5-1中，供示波器使用者參考。

（四）頻率的測量
　　用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。
　　1．周期法
　　對于任何周期信號，可用前述的時(shí)間間隔的測量方法，先測定其每個(gè)周期的時(shí)間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T
　　例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，“t/div”開(kāi)關(guān)置“1μs”位置，其“微調”置“校準”位置。則其周期和頻率計算如下：
　　T=1us/div×8div = 8us
　　f= 1/8us =125kHz
　　所以，被測波形的頻率為125kHz。
　　2．李沙育圖形法測頻率
　　將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標準頻率信號輸入“X外接”，慢慢改變標準頻率，使這兩個(gè)信號頻率成整數倍時(shí)，例如fx :
　　fy=1:2，則在熒光屏上會(huì )形成穩定的李沙育圖形。
　　李沙育圖形的形狀不但與兩個(gè)偏轉電壓的相位有關(guān)，而且與兩個(gè)偏轉電壓的頻率也有關(guān)。用描跡法可以畫(huà)出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時(shí)的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李沙育圖形如圖5-15所示。
　　利用李沙育圖形與頻率的關(guān)系，可進(jìn)行準確的頻率比較來(lái)測定被測信號的頻率。其方法是分別通過(guò)李沙育圖形引水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)，所引的水平線(xiàn)垂直線(xiàn)不要通過(guò)圖形的交叉點(diǎn)或與其相切。若水平線(xiàn)與圖形的交點(diǎn)數為m，垂直線(xiàn)與圖形的交點(diǎn)數n，則
　　fy / fx=m / n
　　當標準頻率fx（或fy）為已知時(shí)，由上式可以求出被測信號頻率fy（或fx）。顯然，在實(shí)際測試工作中，用李沙育圖形進(jìn)行頻率測試時(shí)，為了使測試簡(jiǎn)便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調節已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時(shí)被測信號頻率等于已知信號頻率。
　　圖5-16常用頻率比的李沙育圖形
　　由于加到示波器上的兩個(gè)電壓相位不同，熒光屏上圖形會(huì )有不同的形狀，但這對確定未知頻率并無(wú)影響。
　　李沙育圖形法測量頻率是相當準確的，但操作較費時(shí)。同時(shí)，它只適用于測量頻率較低的信號。
　　示波器使用注意事項
　　1. 為了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、數據可靠、降低外界噪聲干擾；通用示波器通過(guò)調節亮度和聚焦旋鈕使光點(diǎn)直徑最小以使波形清晰，減小測試誤差;不要使光點(diǎn)停留在一點(diǎn)不動(dòng)，否則電子束轟擊一點(diǎn)宜在熒光屏上形成暗斑，損壞熒光屏。
　　2.測量系統- 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(xiàn)必須與公共地(大地)相連。
　　3. TDS200/TDS1000/TDS2000 系列數字示波器配合探頭使用時(shí)，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。（熱地是不能接大地的，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(xiàn)，AC220V 電源插座接地線(xiàn)端都是相通的。如儀器使用時(shí)不接大地線(xiàn)，直接用 探頭對浮地信號測量，則儀器相對大地會(huì )產(chǎn)生電位差；電壓值等于探頭接地線(xiàn)接觸被測設備點(diǎn)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(lái)嚴重安全危險。
　　5. 用戶(hù)如須要測量開(kāi)關(guān)電源(開(kāi)關(guān)電源初級,控制電路) 、UPS(不間斷電源)、電子整流器、節能燈、變頻器等類(lèi)型產(chǎn)品或其它與市電AC220V 不能隔離的電子設備進(jìn)行浮地信號測試時(shí)， 必使用DP100高壓隔離差分探頭。
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　　數字示波器使用必須注意問(wèn)題
　　前言
　　數字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等獨特優(yōu)點(diǎn)，其使用日益普及。由于數字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當，會(huì )產(chǎn)生較大的測量誤差，從而影響測試任務(wù)。
　　區分模擬帶寬和數字實(shí)時(shí)帶寬
　　帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個(gè)固定的值，而數字示波器的帶寬有模擬帶寬和數字實(shí)時(shí)帶寬兩種。數字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術(shù)所能達到的最高帶寬為示波器的數字實(shí)時(shí)帶寬，數字實(shí)時(shí)帶寬與最高數字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)（數字實(shí)時(shí)帶寬=最高數字化速率/K），一般并不作為一項指標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復周期信號的測量，而數字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復信號和單次信號的測量。廠(chǎng)家聲稱(chēng)示波器的帶寬能達到多少兆，實(shí)際上指的是模擬帶寬，數字實(shí)時(shí)帶寬是要低于這個(gè)值的。例如說(shuō)TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz，實(shí)際上是指其模擬帶寬為500MHz，而最高數字實(shí)時(shí)帶寬只能達到400MHz遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時(shí)，一定要參考數字示波器的數字實(shí)時(shí)帶寬，否則會(huì )給測量帶來(lái)意想不到的誤差。
　　有關(guān)采樣速率
　　采樣速率也稱(chēng)為數字化速率，是指單位時(shí)間內，對模擬輸入信號的采樣次數，常以MS/s表示。采樣速率是數字示波器的一項重要指標。
　　1.如果采樣速率不夠，容易出現混迭現象
　　如果示波器的輸人信號為一個(gè)100KHz的正弦信號，示波器顯示的信號頻率卻是50KHz，這是怎么回事呢？這是因為示波器的采樣速率太慢，產(chǎn)生了混迭現象�；斓�就是屏幕上顯示的波形頻率低于信號的實(shí)際頻率，或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經(jīng)亮了，而顯示的波形仍不穩定�；斓�的產(chǎn)生如圖1所示。那么，對于一個(gè)未知頻率的波形，如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)生混迭呢？可以通過(guò)慢慢改變掃速t/div到較快的時(shí)基檔，看波形的頻率參數是否急劇改變，如果是，說(shuō)明波形混迭已經(jīng)發(fā)生；或者晃動(dòng)的波形在某個(gè)較快的時(shí)基檔穩定下來(lái)，也說(shuō)明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據奈奎斯特定理，采樣速率至少高于信號高頻成分的2倍才不會(huì )發(fā)生混迭，如一個(gè)500MHz的信號，至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡(jiǎn)單地防止混迭發(fā)生：
　　•調整掃速；
　　•采用自動(dòng)設置（Autoset）；
　　•試著(zhù)將收集方式切換到包絡(luò )方式或峰值檢測方式，因為包絡(luò )方式是在多個(gè)收集記錄中尋找極值，而峰值檢測方式則是在單個(gè)收集記錄中尋找最大最小值，這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。
　　•如果示波器有Insta Vu采集方式，可以選用，因為這種方式采集波形速度快，用這種方法顯示的波形類(lèi)似于用模擬示波器顯示的波形。
　　2.采樣速率與t/div的關(guān)系
　　每臺數字示波器的最大采樣速率是一個(gè)定值。但是，在任意一個(gè)掃描時(shí)間t/div，采樣速率fs由下式給出：
　　fs=N/(t/div)　N為每格采樣點(diǎn)
　　當采樣點(diǎn)數N為一定值時(shí)，fs與t/div成反比，掃速越大，采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數據：
　　表1掃速與采樣速率
　　t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
　　在模擬示波器中，上升時(shí)間是示波器的一項極其重要的指標。而在數字示波器中，上升時(shí)間甚至都不作為指標明確給出。由于數字示波器測量方法的原因，以致于自動(dòng)測量出的上升時(shí)間不僅與采樣點(diǎn)的位置相關(guān)，如圖2中a表示上升沿恰好落在兩采樣點(diǎn)中間，這時(shí)上升時(shí)間為數字化間隔的0.8倍。圖2中的b的上升沿的中部有一采樣點(diǎn)，則同樣的波形，上升時(shí)間為數字化間隔的1.6倍。另外，上升時(shí)間還與掃速有關(guān)，下面是TDS520B測量同一波形時(shí)的一組掃速與上升時(shí)間的數據：
　　t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
　　由上面這組數據可以看出，雖然波形的上升時(shí)間是一個(gè)定值，而用數字示波器測量出來(lái)的結果卻因為掃速不同而相差甚遠。模擬示波器的上升時(shí)間與掃速無(wú)關(guān)，而數字示波器的上升時(shí)間不僅與掃速有關(guān)，還與采樣點(diǎn)的位置有關(guān)，使用數字示波器時(shí)，我們不能象用模擬示波器那樣，根據測出的時(shí)間來(lái)反推出信號的上升時(shí)間。
　　示波器的使用注意事項
　　(1)熱電子儀器一般要避免頻繁開(kāi)機、關(guān)機，示波器也是這樣.
　　(2)如果發(fā)現波形受外界干擾，可將示波器外殼接地.
　　(3)“Y輸入”的電壓不可太高，以免損壞儀器，在最大衰減時(shí)也不能超過(guò)400 V.“Y輸入”導線(xiàn)懸空時(shí)，受外界電磁干擾出現干擾波形，應避免出現這種現象.
　　(4)關(guān)機前先將輝度調節旋鈕沿逆時(shí)針?lè )较蜣D到底，使亮度減到最小，然后再斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān).
　　(5)在觀(guān)察熒屏上的亮斑并進(jìn)行調節時(shí)，亮斑的亮度要適中，不能過(guò)亮.

長(cháng)，看不懂啊。

是比較專(zhuān)業(yè)，看不懂就慢慢看吧

來(lái)看看

謝謝謝

一直想買(mǎi)一個(gè)示波器   就是使用不太熟練

現在還是數字的方便，點(diǎn)上去按個(gè)自動(dòng)設置，波形，電壓，頻率都出來(lái)了

示波器。。維修中。很重要的。
很感謝這樣的好文章哦

長(cháng)，看不懂啊。

看不懂，示波器現在買(mǎi)個(gè)一般的不太爛的什么價(jià)格��？

謝謝樓主，寫(xiě)得這么清楚

總之要先掌握正常的波形

學(xué)習學(xué)習.謝謝.

天書(shū)啊

比我買(mǎi)的書(shū)上面還要全面