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示波器使用中的常見問題

作者: 時間:2012-02-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

使用中的常見問題
1.開機后,黑屏怎么辦?
所謂黑屏,就是的熒光屏看起來沒有任何光點,好像沒有開機一樣。造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾種:
1)示波器的輝度不合適
示波器輝度被調(diào)整而引起黑屏的現(xiàn)象一般出現(xiàn)于,上次使用者由于測試需要降低了輝度(比如在昏暗的燈光下,過強的輝度會刺眼);教師在考核學生時,故意將示波器輝度調(diào)整為最??;維修者的習慣性操作。但是,這個問題不容忽視,當出現(xiàn)黑屏時,首先檢查輝度旋鈕,并將其擰到最大,是一個良好的習慣。
2)示波器沒有觸發(fā)掃描
輝度合適的情況下,仍然可能出現(xiàn)黑屏。
當示波器的觸發(fā)方式為常態(tài)(Normal),如果輸入通道沒有接入有效信號,或者接入的信號幅度沒有達到設(shè)定電平(Level),將不會引起X軸偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波的產(chǎn)生。在多數(shù)情況下,熒光屏的左邊(以觀察者為基準)將會出現(xiàn)一個不移動的光點。但是,如果此時X軸基準位置(X_Position)不正確,將使得此光點不出現(xiàn)在屏幕上。這也就造成了黑屏。
解決的方法就是讓示波器出現(xiàn)掃描線。因為,X_Position可以將一個光點移出屏幕,但是卻無法將寬達8cm左右的掃描線整個移出。
將觸發(fā)方式選擇為自動觸發(fā)(Auto)就可以讓示波器產(chǎn)生掃描線。(參見1.1.2中第6個問題)
3)示波器Y基線位置(Y_Position)不合適
如果示波器的Y軸基線位置不合適,即便產(chǎn)生掃描線,也有可能使得掃描線處于屏幕的上方或者下方,仍然可能出現(xiàn)黑屏。這種情況下,通過旋轉(zhuǎn) Y_Position旋鈕,可以很快找回掃描線,而消除黑屏。
4)不合適的被測信號
通過上述分析,可以得出,消除黑屏的一般步驟是:旋轉(zhuǎn)輝度至最大(保證輝度正常)→將觸發(fā)方式設(shè)為自動(保證掃描線產(chǎn)生)→將X位置旋鈕旋至中間→滿幅度調(diào)整Y_Position(找回掃描線)。
但是,即便此時,也有可能仍然黑屏。當被測信號是一種特殊信號,也有可能讓觀察者難以看到,而誤認為是黑屏。當輸入信號為上下沿均很陡的方波,由于Y軸增益的不合適,使得方波的高低電平均超出了Y軸顯示范圍,這種波形在熒光屏上僅僅出現(xiàn)了幾條很陡的豎線。當示波管老化,或者其它原因,非常容易造成觀察者難以察覺。
將輸入耦合開關(guān)置于GND,示波器將關(guān)斷輸入信號而顯示0線,就可以回避這個問題。
因此,按照下述步驟操作,一般均可順利消除黑屏,除非示波器真的損壞了。
旋轉(zhuǎn)輝度至最大(保證輝度正常)→將觸發(fā)方式設(shè)為自動(保證掃描線產(chǎn)生)→將輸入耦合開關(guān)置于GND(保證不受到奇異被測信號的影響)→將X位置旋鈕旋至中間→滿幅度調(diào)整Y_Position(找回掃描線)。
2.張同學和李同學分別制作了一個波形發(fā)生器,輸出都是1000Hz的方波。當將這兩個被測信號分別接入一個示波器的通道1和通道2,每一路信號都可以穩(wěn)定顯示,用雙蹤顯示卻怎么也無法穩(wěn)定顯示兩路波形,為什么?
任何兩個非通源的波形發(fā)生器,要做到頻率完全相同是不可能的。隨著時間的推移,它們之間存在的相位差將不停地改變,因此,數(shù)字示波器可以記錄某一個瞬間它們之間的相差關(guān)系,并穩(wěn)定顯示,而模擬示波器由于沒有記錄功能,只能顯示觀察的時刻它們之間不穩(wěn)定的相差,因此,不穩(wěn)定顯示是正常的,穩(wěn)定了反而是此前某一個時刻的記錄或者出現(xiàn)了什么問題。
3.一個周期性信號如圖1.1.23A所示,周同學無論如何也無法將其在示波器上穩(wěn)定顯示,你有什么辦法嗎?

圖1.1.23一個特殊心電波形的觸發(fā)顯示方法
之所以難以穩(wěn)定顯示的原因是:無論使用上升沿還是下降沿觸發(fā),在圖中顯示的每個周期中,都存在2個滿足電平觸發(fā)條件的時刻(用縱向虛線表示)。這就造成如圖1.1.23B所示的兩個不同的觸發(fā)位置,導(dǎo)致波形顯示的不重疊。
仔細調(diào)整掃速的微調(diào)旋鈕(內(nèi)圈),可以使得第二個滿足觸發(fā)條件被正在發(fā)生的鋸齒波所覆蓋,而使波形穩(wěn)定顯示,如圖1.1.23C所示。但是,這樣就造成顯示的波形無法讀取時間參數(shù)(一旦改變微調(diào),則示波器不在測量狀態(tài))。
復(fù)雜一些,但是可以解決問題的方法如下:
用比較器對輸入信號進行數(shù)字化處理,產(chǎn)生如圖1.1.23D所示的信號。然后,用2進制計數(shù)器將信號變?yōu)?.1.23E所示。用E圖信號作為觸發(fā)源,就可以穩(wěn)定顯示上述波形。
在數(shù)字電路中,預(yù)將圖D所示的信號穩(wěn)定顯示,也經(jīng)常使用這種方法。
4.趙同學發(fā)現(xiàn),示波器的觸發(fā)方式選擇存在與書上介紹不一致的地方。他將觸發(fā)方式選擇由常態(tài)(Normal)變?yōu)樽詣樱ˋuto),按道理,觸發(fā)將按照自動節(jié)律,波形會出來,但不會穩(wěn)定。可是,他怎么改變信號頻率,示波器仍然穩(wěn)定顯示,這是為什么?
現(xiàn)在生產(chǎn)的多數(shù)示波器,都豐富了AUTO(自動觸發(fā))的功能:當觸發(fā)源信號滿足電平觸發(fā)條件,觸發(fā)電路按照觸發(fā)源產(chǎn)生鋸齒波,這與NORM(常態(tài)觸發(fā))沒有任何區(qū)別;當觸發(fā)源信號不滿足電平觸發(fā)條件,才按照固定頻率產(chǎn)生無法穩(wěn)定波形顯示的鋸齒波。趙同學實驗中輸入的信號,滿足電平觸發(fā)條件,所以可以穩(wěn)定顯示。
5.陳同學將一個峰峰值為1V的正弦波,用兩根電纜線分別接入通道1和通道2,在示波器上讀數(shù),通道1為峰峰值1V,通道2卻是0.8V,為什么?
陳同學沒有將通道2的Y軸增益開關(guān)內(nèi)圈旋鈕右旋到底。應(yīng)該右旋內(nèi)圈旋鈕,聽到“啪嗒”聲響,示波器才進入測量狀態(tài)。
6.王同學將一個峰峰值為1V的正弦波,用兩根電纜線分別接入通道1和通道2,并且他學會了問題5,將兩個通道的Y軸增益均設(shè)為測量狀態(tài),在示波器上讀數(shù),通道1為峰峰值1V,通道2卻是0.1V,為什么?
王同學使用的是帶衰減開關(guān)的電纜線。這種電纜線具有“×1”和“×10”兩種選擇。當置于“×10”位置時,電纜對輸入信號進行1/10衰減,導(dǎo)致輸入到示波器的信號幅度變?yōu)樵盘柕?/10。
7.楊同學在一旁觀察到了陳同學和王同學所犯的測量錯誤,他也將一個峰峰值為1V的正弦波,用兩根沒有任何衰減的電纜線分別接入自己示波器的通道1和通道2,并將兩個通道的Y軸增益均設(shè)為測量狀態(tài),在示波器上讀數(shù),通道1為峰峰值1V,通道2卻是0.85V,為什么?
這種情況,幾乎可以肯定,是示波器的通道2發(fā)生了故障,通常是Y軸放大器的增益控制出現(xiàn)了問題,應(yīng)該檢修。
8.輸入信號是1Hz的方波,在示波器上卻看到如圖1.1.24所示的波形,為什么?
錯誤地將輸入耦合開關(guān)置于AC,改變?yōu)镈C就可以消除這種故障。
9.能夠用模擬示波器觀察1Hz的信號嗎?

圖1.1.24低頻方波信號在AC耦合下的顯示
模擬示波器是利用被測信號的周期性,在熒光屏上重復(fù)掃描獲得穩(wěn)定波形的。當被測信號頻率較低時,用于掃描的鋸齒波,其周期也會相應(yīng)變長。這就造成觀察者可以在屏幕上看到光點的緩慢


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