雙蹤示波器使用實驗

雙蹤示波器使用

017C(YB4242型)雙蹤示波器使用

一、實驗目的
學會正確使用YB4242? 雙蹤示波器,EM1635函數發生器，電子管毫伏表。

二、試驗原理
整機方框圖如圖2-1-1所示。

圖2-1-1? 示波器整機原理框圖

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。機能有1KHz方波標準信號，以滿足在定量測試時校準偏轉靈敏度和掃描之用。
電路結構主要由：雙通道Y軸放大器，觸發電路，掃描電路，增輝電路，X放大器，電子開關，標準信號，顯示部分，高低電源等單元所組成。
輸入信號經衰減器至Y1（Y2）的輸入端經前置發大器后，借助電子開關的作用。可以控制任意兩個通道的工作狀態，經Y主放大器（有相以補償和高頻增益補償作用）展寬頻帶后，其輸出加到Y軸偏轉板上。
Y2通道的前置放大器設有極性轉化裝置，與電子開關配合可以顯示兩個通道被測信號的或波。Y2通道的一部分被測信號，同時送到內部觸發發大器進行放大，作為“Y2”通道觸發的信號源。
具有X-Y顯示功能：當Y2 (X)被拉出時，掃描電壓被斷開，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，本儀器成為X—Y顯示器（電子開關及掃描系統全部停止工作）。當觸發源選擇開關在“外”的位置時，觸發信號由外觸發插座輸入；在“內”和“電視”位置時，觸發信號來自被測信號的一部分。
觸發信號送到觸發電路經整形微分電路后，取其負脈沖觸發掃描電路，使其產生鋸齒波信號，這個信號分兩路，一路送X放大器，經放大后加到一對X 偏轉板上，另一路送增輝電路。
儀器設有標準信號發生器，產生1KHz的矩形波，用以檢查和校準Y軸靈敏度和掃描速度。儀器所需低壓電源，由電子穩壓器供給。儀器的高壓電源，由高頻高壓發生器供給。

三、實驗設備
示波器?????????????? 一臺
直流穩壓電源???????? 一臺
函數發生器?????????? 一臺
交流毫伏表?????????? 一臺

四、實驗前預習
1．預習指導書第一節????? SR—017C雙蹤示波器
?? 預習指導書第四節????? EM 1635 函數發生器
預習指導書第五節????? 電子電壓表
預習指導書第六節????? 直流穩壓電源
預習指導書第七節????? 示波器工作原理
2．示波器測試波形時，應怎樣調節才能使波形穩定？
3．對所使用的示波器，怎樣讀取被測波形的幅度和周期？
4．對使用的交流毫伏表如何進行零點校準？如何進行正確的使用和測量？
5．使用示波器進行波形測量時，如果出現圖2-1-2所示的波形，試分析是由什么原因產生的？應調節示波器的那些旋鈕才能使波形穩定下來？

五、實驗內容與步驟

1．檢查示波器是否有兩條掃描線
A．打開電源開關，指示應亮，預熱三分鐘，將面板上的旋鈕置于下列位置：“⊥”；“交替”；“自激”；“+”；“電視”或“內”；掃描開關放在快掃描的位置。
B．觀察光跡偏離位置，根據箭頭所指的方向調節Y1，Y2，X位移旋鈕。
C．為了使掃描線清晰，刻調節輝度、聚焦、輔助聚焦等旋鈕。
2．觀察波形，并測量波形的周期、頻率和幅度。
A．用示波器觀察EM 1635 函數發生器的輸出波形，選頻率為1KHz的正弦信號，用GB-9B交流毫伏表或DA-16交流毫伏表測量函數發生器的輸出，調節“輸出旋鈕”（AMPLITUDE），使交流毫伏表指示為3V，將函數發生器的輸出與示波器Y1，Y2? 通道輸入相連接，調節“電平”旋鈕，改變? 掃描時間，調出4～5個穩定的波形。再將方式選擇開關置“交替”、“Y1”、“Y1，+Y2 ”、“Y2 ”、“斷續”，并記錄旋鈕再以上五種位置的波形。（注意：將Y2?? 極性開關放在使Y1+Y2 =2Y2? 的位置）
B．用EM 1635 函數發生器輸出頻率為2kHz、幅度為6Vp-p的正弦波，用示波器測量它的周期、頻率和幅度值。并用交流毫伏表監視EM 1635 函數發生器的輸出，結果填表2-1-1。
表2-1-1

3．直流電壓測量。測量JW-221雙路直流穩壓電源的6V、12V、18V三種情況下的電壓。計算相對誤差，列表表示。（測試方法見第一部分第一節，三、使用方法四）

4．電子管交流毫伏表的使用。該儀表是一種專測正弦電壓有效值的議器，它有高的輸入及低的輸動阻抗，因此對被測量的量影響很小。
為降低測量誤差和干擾，當和電路連接時應使是伏表的“地線“接線柱與被測電路的低? 電位點相連．電路的高電位點與毫伏表的“紅”（接線柱相連。拆線時，則相反，這樣可以避免打環表針。
?先將“量程”開關轉置 300 V檔。然后接通電源預熱 3 miin以上。將電子管毫伏表的“輸人”端用導線短接，接著將“量程”開關轉至所需要測量的范圍欄上。調節“零點調整”電位器使表針指示為零。緊接著將“量程”轉換開關轉置300 V檔，才能拆除輸入短路線。觀察50Hz交流于擾電壓對毫儀表的影響；當毫伏表的輸入端開路時，將量程開關由300檔慢慢的轉向低檔時，觀察表針的變化；用手靠近輸入端時；再觀察指針的變化。觀察完后，將“轉換開關”立即轉回 300 V檔”。
怎樣讀數，“量程開關”指到“l”打頭的檔上。讀表盤上面刻度值。“量程開關”指到“3”? 打頭的檔上，讀表盤下面刻度值。

六、注意事項

1．使用時不要把“輝度”調得太亮，也不要使光點長久停在一點上。
2．暫不使用時，可不必關斷電源，只需把輝度調暗一些。

七、實驗開拓內容

l ．應用李沙育圖形來測定信號頻率，其測試線路如圖2-1-3（測試原理見第一節SR—071C雙蹤示波在使用），被測信號頻率，，為己知信號頻率，和為橫割線和縱割線與李沙育圖形交點。
2．??? 應用李沙育圖形測定兩正弦波形的相位差。如圖2-1-4所示利用移相網絡產生具有相位差的兩個正弦波信號。此時相位差計算方法可參閱第一節SR—07IC雙蹤示波器。

八、實驗報告
歸納示波器的使用要點及測量周期、頻率、有效值的方法。報告所測各結果。并進行誤差分析。

?圖2-1-3 用李沙育圖形測信號頻率??

圖2-1-4 用李沙育圖形測相位差

2. SS—5702型示波器的使用
一.???? 實驗目的
學會正確使用SS—5702型示波器.

二.???? 實驗原理

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、觸發放大器、觸發信號

生器、掃描發生器、水平放大器、校準器、電源和陰極射線管等組成。

輸入信號經衰減器、前置發大器和主發大器, 加至示波管一對垂直偏轉板上, 偏轉電子束。同時從前置放大器取出部分信號加至觸發放大器,經放大后送至觸發信號發生器, 然后再去觸發掃描發生器, 產生鋸齒波信號, 經水平放大器放大后加到示波管的一水平偏轉板上使電子束水平偏轉。

? 另外從掃描發生器和水平放大器取出的信號加到Z軸放大器上, 分別控制示波管的柵極和陰極, 實現增輝和消隱。

? 校正器是產生一個幅度精確的方波信號, 用于校正Y軸靈敏度和掃描速度及探頭的補償.電源是供給各電路工作用。

三.實驗設備

? 1.SS—5702型示波器????????????????????????? 一臺

? 2.數字函數發生器???????????????????????????? 一臺

? 3.DA—16型晶體管毫伏表?????????????????????? 一臺

? 4.HT—1713C型直流穩壓電源??????????????????? 一臺

? 5.RX7—0型十進制電容箱?????????????????????? 一個

? 6.ZX21型可調電阻箱?????????????????????????? 一個

四.實驗前預習? 第一部分第2.6節

五.實驗內容與步驟

??? 1.示波器預調

按下“POWER ON”指示燈亮, 調節下列旋鈕:

??? 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”調適當;“FOCUS”調出細而清晰的掃描線。

??? 2.輸入校正信號

用附帶的輸入電纜線探頭將“CAL OUT 0.3V”連接到CHI通道“INPUT”,探頭衰減比開關置“X10”;調節“LEVESLOPE”旋鈕, 使波形穩定在熒光屏上,并顯示出高度為六格的方波波形。

3.測量直流電壓

??? 例如測量15V直流電壓。

??? 先將“AC,GND,DC”開關置DC;“VOLTS/DIV”置0.5V/DIV,“VARIABLE”乃置CAL。將被測量的15V直流電壓通過探頭(X10)加至CHI通道“INPUT”,這時看到掃描線上移3格。計算公式如下:

???????????? U=V/DIV×H(格數)×10(探頭衰減)????????????????????????? （2-1-1）

4.測量交流電壓

??? 將“AC,GND,DC”開關置AC;“VOLTS/DIV”置1V/DIV,“VARIABLE”乃置CAL;“SWEEP MODE”置AUTO;“TIME/DIV”置0.5ms/DIV,“VARIABLE”置CAL.用晶體管毫伏表測量數字函數發生器輸出U=1V,f=1 000HZ的正弦信號，通過探頭(×1)送至CH1通道“INPUT”。屏幕顯示出正弦波, 若波形不穩定, 調節“LEVEL SLOPE”旋鈕使之穩定。再調節CH1通道“POSITIN”使波形置在中間刻度線上,讀波形峰值在Y軸方向所占的格數H，則:

????????????????????? Up-p=1V/DIV×H(格數)×1(探頭衰減)

?5.測量時間和頻率

?? 保持“測量交流電壓”各旋鈕的位置不變,讀波形在X軸方向上一個周期所占的格數D,與掃描時間指示值的乘積, 得:

??????????????????????????? T=0.5ms/DIV×D(格)??????????????????????? （2-1-2）

???????????????????????????? f=????????????????????????????????????? （2-1-3）

?6.測量相位差

?? 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。將示波器CH1和CH2通道的輸入電纜線(帶探頭)分別接到圖2-1-6的輸入和輸出端。調節示波器各有關旋鈕,使屏幕顯示出的幅度及波形個數適當而穩定清晰的波形,并使二波形的基線與屏幕坐標軸的橫軸重合。顯示波形如圖2-1-7所示。然后讀出波形一個周期T在橫軸長度上所占的大格數, 再讀出二波形之間過零點的間隔τ , 則相位差為:

? 7.觀察波形

??? 將CH1和CH2通道的“AC,GND, DC”開關均置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。調數字函數發生器輸出為2V,1 000Hz的正弦信號通過探頭(×1)同時送入CH1和CH2通道, 觀察屏幕顯示同相位的兩個正弦波形。若將“Y MODE”置ADD, 可以看到兩個正弦波相加的波形, 若再接下“POLARITY INV”按鈕則兩個波形相減, 顯示近似一條掃描線。如果兩通道的信號幅度不等, 可得到相減得正弦波形。

六.注意事項

? 1.示波器熒光屏上不能長時間顯示光點或掃跡, 會引起示波管熒光涂層灼傷。

? 2.輝度要適當, 不能過亮, 否則會使操作者刺眼。

? 3.探頭使用時, 不能用力拉扯, 以免損壞。

? 4.示波器面板上各旋鈕及開關,盡量減少撥動次數, 以免縮短壽命。

? 5.數字函數發生器及直流穩壓電源輸出端不能短路, 否則儀器內部元件燒壞。

? 6.晶體管毫伏表通電前, 量程轉換開關應置3V檔以上, 以防表針打彎。測量前應校對零點。

七.實驗報告

?? 1.將直流,交流電壓及時間頻率和相位的測量結果整理好, 并與理論值進行比較、分析。

??? 2.用晶體管毫伏表測量數字函數發生器輸出電壓2V, 用示波器再去測量數字函數發生器輸出電壓兩者不相等, 為什么? 它們之間存在什么關系?

??? 3.說明下列各開關所在位置的作用

(1)AC, GND, DC。