双踪示波器的使用技巧

示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。在电子技术实践中，经常需要同时观察两种以上信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电参量的测试和比较。为了达到这个目的，人们在应用普通示波器原理的基础上，采用了以下两种同时显示多个波形的方法：一种是双线(或多线)示波法;另一种是双踪(或多踪)示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线(或多线)示波器和双踪(或多踪)示波器。在此以GOS-620型双踪示波器为例，介绍它的结构和使用方法。

GOS-620双踪示波器的主要技术指标见表2.4。

表2.4GOS-620双踪示波器的主要技术指标

续表

续表

GOS-620双踪示波器前面板位置图如图2.8所示。

图2.8

图2.8中各部分的含义如下。

(1)CRT显示屏

②INTEN：轨迹及光点亮度控制旋钮。

③FOCUS：轨迹聚焦调整旋钮。

④TRACEROTATION：使水平轨迹与刻度线成平行的调整旋钮。

⑥POWER：电源主开关，按下此钮可接通电源，电源指示灯⑤会发亮;再按一次，开关凸起时，则切断电源。

33FILTER：滤光镜片，可使波形易于观察。

图2.8GOS-620双踪示波器前面板位置图

(2)VERTICAL垂直偏向

⑦、22VOLTS/DIV：垂直衰减选择旋钮。以此旋钮选择CH1及CH2的输入信号衰减幅度，范围为5mV/DIV～5V/DIV，共10挡。

⑩、⑱AC-GND-DC：输入信号耦合选择按键组。AC：垂直输入信号电容耦合，截止直流或极低频信号输入;GND：按下此键则隔离信号输入，并将垂直衰减器输入端接地，使之产生一个零电压参考信号;DC：垂直输入信号直流耦合，AC与DC信号一起输入放大器。

⑧CH1(X)输入：CH1的垂直输入端;在X-Y模式中，为x轴的信号输入端。

⑨、21VARIABLE：灵敏度微调控制，至少可调到显示值的1/2.5。在“CAL”位置时，灵敏度即为挡位显示值。当此旋钮拉出时(×5MAG状态)，垂直放大器灵敏度增加至5倍。

⑳CH2(Y)输入：CH2的垂直输入端：在X-Y模式中，为y轴的信号输入端。

⑪、⑲POSITION：轨迹及光点的垂直位置调整旋钮。

⑭VERTICALMODE：CH1及CH2选择垂直操作模式。CH1：设定本示波器以CH1单一频道方式工作;CH2：设定本示波器以CH2单一频道方式工作;DUAL：设定本示波器以CH1及CH2双频道方式工作，此时并可切换ALT/CHOP模式来显示两轨迹;ADD：用以显示CH1及CH2的相加信号，当“CH2INV”键⑯为按下状态时，即可显示CH1及CH2的相减信号。

⑬、⑰DCBAL：调整垂直直流平衡点，设定CH1及CH2的输入耦合开关至GND位置的调整。

⑫ALT/CHOP：若在双轨迹模式下放开此键，则CH1及CH2以交替方式显示(一般使用于较快速的水平扫描文件位)。若在双轨迹模式下按下此键，则CH1及CH2以切割方式显示(一般使用于较慢速的水平扫描文件位)。

⑯CH2INV：按下此键时，CH2的信号将会被反向。CH2输入信号于ADD模式时，CH2触发截选信号(TriggersignalPickoff)也会被反向。

(3)TRIGGER触发

26SLOPE：触发斜率选择键。+：凸起时为正斜率触发，当信号正向通过触发准位时进行触发;−：压下时为负斜率触发，当信号负向通过触发准位时进行触发。

24：输入端子，可输入外部触发信号。欲用此端子时，须先将SOURCE选择器23置于“EXT”位置。

27：触发源交替设定键。当VERTICALMODE选择器14在“DUAL”或“ADD”位置，且SOURCE选择器23置于“CH1”或“CH2”位置时，按下此键，本仪器即会自动设定CH1与CH2的输入信号以交替方式轮流作为内部触发信号源。

23SOURCE：内部触发源信号及外部输入信号选择器。CH1：当VERTICALMODE选择器⑭在“DUAL”或“ADD”位置时，以CH1输入端的信号作为内部触发源;CH2：当VERTICALMODE选择器⑭在“DUAL”或“ADD”位置时，以CH2输入端的信号作为内部触发源;LINE：将AC电源线频率作为触发信号;EXT：将端子输入的信号作为外部触发信号源。

25TRIGGERMODE：触发模式选择开关。AUTO：当没有触发信号或触发信号的频率小于25Hz时，扫描会自动产生;NORM：当没有触发信号时，扫描将处于预备状态，屏幕上不会显示任何轨迹，本功能主要用于观察频率小于或等于25Hz的信号;TV-V：用于观测电视信号的垂直画面信号;TV-H：用于观测电视信号的水平画面信号。

28LEVEL：触发准位调整旋钮。旋转此旋钮以同步波形，并设定该波形的起始点。将旋钮向“+”方向旋转，触发准位会向上移;将旋钮向“-”方向旋转，则触发准位向下移。

(4)水平偏向

29TIME/DIV：扫描时间选择旋钮。扫描范围从0.2s/DIV～0.5s/DIV，共20个挡位。X-Y：设定为X-Y模式。

30：扫描时间的可变控制旋钮。旋转此控制旋钮，扫描时间至少可延长为指示数值的2.5倍;否则指示数值将被校准。

31×10MAG：水平放大键。按下此键可将扫描放大10倍。

32POSITION：轨迹及光点的水平位置调整旋钮。

(5)其他功能

①CAL(峰峰值为2V)：此端子会输出一个2V(峰峰值)、1kHz的方波，用以校正测试棒及检查垂直偏向的灵敏度。

⑮GND：本示波器的接地端子。

(1)单一频道基本操作法

本节以CH1为范例，介绍单一频道的基本操作法。CH2单频道的操作程序是相同的，仅需注意要改为设定CH2栏的旋钮及按键组。

插上电源插头之前，务必确认后面板上的电源电压选择器已调至适当的电压文件位。确认之后，参照表2.5顺序设定各旋钮及按键。

表2.5旋钮及按键位置

按照表2.5所示设定完成后，插上电源插头，继续下列步骤：

①按下电源开关⑥，并确认电源指示灯⑤亮起。约20s后CRT显示屏上应会出现一条轨迹;若在60s之后仍未有轨迹出现，应检查上列各项设定是否正确。

②转动旋钮INTEN②及FOCUS③，以调整出适当的轨迹亮度及聚焦。

③调整旋钮CH1POSITION⑪及TRACEROTATION④，使轨迹与中央水平刻度线平行。

④将探棒连接至CH1输入端⑧，并将探棒接上2V(峰峰值)校准信号端子①。

⑤将AC-GND-DC⑩置于“AC”位置，此时，CRT上会显示如图2.9所示的波形。

⑥调整旋钮FOCUS③，使轨迹更清晰。

⑦欲观察细微部分，可调整旋钮VOLTS/DIV⑦及TIME/DIV29，以显示更清晰的波形。

⑧调整旋钮POSITION⑪及POSITION⑲，以使波形与刻度线齐平，并使电压值及周期易于读取。

(2)双频道基本操作法

双频道操作法与单一频道基本操作步骤大致相同，仅需按照下列说明略作修改：将VERTICALMODE⑭置于“DUAL”位置，此时，显示屏上应有两条扫描线，CH1的轨迹为校准信号的方波，CH2则因尚未连接信号，轨迹呈一条直线;将探棒连接至CH2输入端⑳，并将探棒接上2V(峰峰值)校准信号端子①;将AC-GND-DC置于“AC”位置，调POSITION钮⑪、⑲，以使两条轨迹如图2.10所示。

图2.9单频道轨迹

图2.10双频道轨迹

放开ALT/CHOP时(ALT模式)，则CH1和CH2的输入信号将以交替扫描方式轮流显示，一般使用于较快速的水平扫描文件位;按下ALT/CHOP时(CHOP模式)，则CH1和CH2的输入信号将以大约250kHz斩切方式显示在屏幕上，一般使用于较慢速的水平扫描文件位。

在双轨迹(DUAL或ADD)模式中操作时，SOURCE选择器23必须拨向“CH1”或“CH2”位置，选择其一作为触发源。若CH1及CH2的信号同步，则二者的波形都会是稳定的;若不同步，则仅有选择器所设定的触发源的波形稳定，此时，若按下键27，则两种波形皆会同步稳定显示。

(1)电压测量

电压的定量测量：将VOLTS/DIV调整旋钮置于“CAL”位置，就可进行电压的定量测量。测量值可由下列公式计算后得到。

①用探头的“×1”位置进行测量时，其电压值计算如下：

电压(V)=“VOLTS/DIV”设定值(V/DIV)×输入信号显示幅度(DIV)

②用探头的“×10”位置进行测量时，其电压值计算如下：

电压(V)=“VOLTS/DIV”设定值(V/DIV)×输入信号显示幅度(DIV)×10

例如，将探头衰减比置于“×10”的位置，垂直偏转因数(V/DIV)置于“0.5V/DIV”，所测得的扫描轨迹偏高4格。根据公式，被测电压为0.5(V/DIV)×4(DIV)×10=20(V)。

(2)时间测量

置扫描时间选择旋钮29和触发准位调整旋钮28于合适位置，读取“TIME/DIV”的设定值，然后用下列公式进行计算：

时间(s)=“TIME/DIV”设定值(S/DIV)×对应于被测时间的长度(DIV)

脉冲周期测量的基本测量方法如下。

②调整扫描时间选择旋钮29，使信号易于观测。

③读取一个周期之间的距离(格数)，然后用公式计算脉冲宽度。

例如，调整扫描时间选择旋钮29，并使其设定在“20s/DIV”位置，读上升沿和下降沿中点之间的距离为2DIV，则该电压信号的脉冲周期为20(s/DIV)×2(DIV)=40(s)。

(3)频率测量

频率测量方法如下：可由时间公式求出输入信号一个周期的时间(单位为s)，这一时间称为信号的周期T，然后用下式求出信号的频率f：

f(Hz)=1/T

例如，调整扫描时间选择旋钮29，并使其设定在“20s/DIV”位置，读上升沿和下降沿中点之间的距离为2DIV，则该电压信号的脉冲周期为20(s/DIV)×2(DIV)=40(s)，则