COS5020B型示波器的使用.doc

COS5020B型示波器的使用
 [要点提示]
一、 概述
二、主要性能指标
三、面板控制键的作用
四、使用方法
[内容简介]
一、 概述
 COS5020B型示波器是一种双通道示波器，其频带宽度为20 MHZ。它能观察和测定两种不同电信号的瞬变过程，便于两种不同电信号的对比、分析和研究。此外还可以任意选择某通道独立工作，作为单踪示波器使用。
二、主要技术指标
⒈ Y轴系统：
 ⑴ 频带宽度： AC（交流）：10 HZ～20MHZ     －3db
                DC（直流）：DC～20 MHZ     －3db
                扩展×5 ： AC（交流）：10 HZ～15MHZ     －3db
                DC（直流）：DC～15 MHZ     －3db
⑵ 输入灵敏度： 5mV/div～5V/div，按1、2、5顺序进位，分10个档级。    误差：＜3%
               扩展×5 ： 1 mV/div～5V/div     误差：＜±5%
                微调的增益变化范围：≥2.5倍（连续可调）。
⑶ 输入阻抗：1MΩ//25pF； 经10:1探头为10 MΩ//25pF。
⑷ 最大输入电压：DC：400V（DC+AC）（AC低于1KHZ）
⒉ X轴系统
⑴频带宽度：DC—1MHZ －3db
⑵ 输入阻抗：约1MΩ//25pF
⑶ 最大输入电压：DC：100V（DC+AC）（AC低于1KHZ）
⑷ 扫速范围： 0.2μS/div～0.5S/div,按1、2、5顺序分20个档级。误差≤±3%
                扩展×10： 0.5μS/div～1S/div, 误差≤±5%
                微调的扫速变化范围：≥2.5倍（连续可调）。
⒊ 其它
⑴ 示波管：15SJ118Y41型内刻度，有效工作面8cm×10cm。
⑵ 较准信号（方波）：频率：1 KHZ ±2%
                幅度：500mV ±2%
 ⑶ 环境温度：0～＋400C，可连续使用8小时。
三、控制键的作用
 仪器面板各控制键位置如图6.4.1所示

⒈ 显示部分
电 源(POWER):当此开关按下时，指示灯亮，电源接通。
辉 度(iNTEN):控制光点和扫线的亮度。
聚 焦(FOCUS):将扫线聚成最清晰。
标尺亮度(1LLUM):调节刻度照明的亮度。
光迹旋转(TRACEROTATION):用来调整水平扫线，使之平行于刻度线。
⒉ Y轴部分
　AC一 一DC:输入信号与垂直放大器连接方式的选择开关。
AC:交流耦合.(对于输入信号中含有的直流成分予以切断)
：输入信号与放大器断开同时放大器输入端接地。
DC：直流耦合.(能观察含有直流成分的输入信号)
V/div旋钮和微调(VARIABLE):灰色旋钮是Y轴灵敏度的粗调装置。黄色旋钮是微调，可以连续调节输入信号增益，当此旋钮以反时针转到满度时，其变化范围大于2.5倍，当顺时针旋钮满度转到的"校准"位置上 。按灰色旋钮所指的标称读取被测信号的幅度值。当该旋钮被拉出(X5)扩展状态时，是面板指示值的1／5。
“位移”(POSITION):调节扫线或光点的垂直位置。
“Y”方式(VERTMODE):选择垂直系统的工作方式。
“Y1” “Y2”:单独工作(可作单踪示波器)。
“交替”:Yl和Y2：交替工作，适用于较高扫速。
“断续”：以频率为250kHZ的速率轮流显示Y1，和Y2，适用低扫速。
“相加”:用来测量代数和(Y1+Y2)．若Y2旋钮拉出，则测量两通道之差。
“内触发”(1NTTRIG):选择内部的触发信号源。当触发源开关设置在“内”时，由此开关选择馈送到A触发电路的信号。
 Y1(X--Y):Yl输入信号作触发源信号，在X--Y工作时，该信号连接到x轴上。
Y2:Y2输入信号作为触发信号。
Y方式；把显示在荧光屏上的输入信号作为触发信号。当“Y方式”开关置交替时，触发也处在交替方式中，Y1和Y2的信号交替地作为触发信号。
⒊ X轴部分
“t／div”和微调（VARIABLE）：“t／div”旋钮为粗调开关，“（VARIABLE）”旋钮为细调。当此旋钮以反时针转到满度时，其变化范围大于2.5倍，因此，可连续改变扫描速度。顺时针转到满度的“校准”位置上，按“t／div”旋钮所指的标称读取被测信号的扫描速度值。
位移”(POSITION):可凋节扫线光点的水平位置。扫描波形被扩展部分。
“扫描方式(SWEEP MODE)”: 可选择需要的扫描方式。
“自动”(AUTO): 当无触发信号加入，或触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。
 常态(NORM)当无触发信号加入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。主要用于观察低于50Hz的信号。
“单次”(SINGLE)：用于单次扫描启动、类似复位开关。当扫描方式的三个键均未按下时，电路即处于单次扫描工作方式。当此按钮按下时，扫描电路复位。此时准备灯亮、单次扫描结束后灯熄灭。
“校准信号”（CAL（V））该输出端提供频率1KHZ，校准电压0.5 V的方波。
⒋触发部分
外触发(EXTTRIO)(EXT HOR):输入端作为外触发信号和外水平信号的公用输入端。用此输入端时，“触发源开关"应置“外”位置。
“触发源”(SOURCE):选择触发信号。
“内”：内触发开关选择的内部信号作为触发信号.当置“X-Y”(X-Y)工作方式时,起连通信号的作用。
“电源”：交流电源信号作为触发信号。
“外”:外触发输入端的输入信号作为触发信号。
“耦合”(COUPLING):选择触发信号和触发电路之间耦合方式，也选择TV同步触发电路的连接方式。
“AC”:通过交流耦合施加触发信号。
“HFR”：AC耦合，可抑制高于50kHz的信号。
“TV”：触发信号通过电视同步分离电路连接到触发电路，由“t／div”开关选择TV.H或TV.V同步。
 TV．H：50μs~O．2μs／ t／div
 TV．V：O．5s—O．1ms／div
“DC”:通过直流耦合施加触发信号。
“极性”(SLOPE):选择触发极性。“+”在信号正斜率上触发
“-”在信号负斜率上触发
四、使用方法
⒈ 开机前仪器面板各个控制件位置如表6.4.1所示AC。
表6.4.1
项 目
位 置 设 置
辉 度
居 中
聚 焦
居 中
位 移
中间位置，推进去
V/div
10mV/div
微 调
校准（顺时针旋到底）推进去
AC— —DC

内 触 发
Y1
触 发 源
内
耦 合
AC
极 性
＋
电 平
锁 定（逆时针旋到底）
释 抑
常 态（逆时针旋到底）
扫描方式
自 动
t／div
0.5ms/div
微 调
校准（顺时针旋到底）推进去
位移
中间位置
⒉ 使用前的校准
⑴ 接同电源，指示灯亮，预热15分钟。
⑵ 调节辉度、聚焦、辅助聚焦旋钮，亮度适中，时光迹清晰。
⑶ 将触发电平反时针方向转动，使标准信号与通道相连，直至方波波形得到同步，然后用Y移位、X移位将波形移至屏幕中间。
⑷ 如果屏幕显示方波的其垂直幅度不是恰好为5格，必须调整垂直系统的“增益校准”，使其幅度恰为5格。当水平时基轴上的宽度不是恰好为10格时，必须调整水平系统的“扫描校准”，使其周期的宽度恰为10格，如图6.4.2所示。

图6.4.2校准示波器Y轴（v/cm）和X轴（t/cm） 图6.4.3测量脉动电压
⒊ 直流电压测量
被测信号中,如含有直流电平，且此直流电平亦需进行测量时，首先应确定一个相对的参考基准电压，一般情况下的基准电压直接采用仪器的低电位，其测量步骤如下：
⑴ 将Y输入耦合选择开关置于“”，触发方式置于“自动”的自激工作状态，使屏幕上出现一条扫描基线，调“”移位电位使光迹向下移在某一特定基准位置,定为0V，如图6.4.3所示。并按被测信号的幅度和频率将V/div档级开关和t/div扫速开关置于适当位置。
⑵ 将输入耦合选择开关改置于“DC”位置，并将信号直接接入仪器的Y轴输入插座，然后调节触发“电平”使信号波形稳定。
⑶ 信号波形各分量如图6.4.3所示，被测信号的各电压值计算如下：
① 若仪器V/div档级的标称值为0.2 V/div。则：
被测信号交流分量： U=0.2V/div×A格=0.2A（V）
被测信号直流分量： U=0.2 V/div×B格=0.2B（V）
被测信号R的瞬时值： Ur=0.2 V/div×C格=0.2C（V）
② 如果Y轴给X端使用10 : 1衰减探极。则：
被测信号交流分量： U= U=0.2V/div×A格×10=2A（V）
被测信号直流分量： U=0.2 V/div×B格×10=2B（V）
被测信号R的瞬时值：Ur=0.2 V/div×C格×10=2C（V）
⒋ 交流电压测量：
⑴ Y输入耦合选择开关置于“AC”，V/div档级开关和t/div扫速开关根据被测信号选择适当的档级，并将被测信号直接输入仪器的Y轴输入端，调节触发“电平”，使波形稳定如6.4.4所示。

图6.4.4测量峰—峰值电压 图6.4.5测量时间
⑵ 如灵敏度V/div档级标称值为0.1V/div，Y输入使用直接输入方式，则被测信号的峰—峰值电压应为：U=0.1V/div×D格=0.1D（V）。
⒌ 时间测量：
⑴ 对时基扫速t/div进行校准，即可对被测信号波形上任意两点的时间间隔参数进行定量的测量。
⑵ 适当调节t/div扫速档级，使被测信号波形两点P与Q的距离，在屏幕的有效工作面积内达到最大限度，以提高测量精度。如图6.4.5所示。
⑶ 若在X轴线上P与Q间的距离为D格，并假定t/div扫描开关档级的标称值为2ms/div，则：t=2ms/div×D格=2D（ms）
⒍ 频率测量：
⑴ 对于重复信号频率的测量，可按上述公式先测出信号的周期，然后用频率与周期关系，计算出频率值。
                            f(HZ)=1/T（S）
⑵ 借助已知频率的信号发生器，用李沙育图形方法也可以测出信号源的频率值。
① 将被测信号fy输入Y1输入插座，而将已知频率信号fx输入于Y2输入插座。
② 据屏幕上显示李沙育图形的比值已知频率信号fx，计算被测信号的频率值fy（见模拟电路实验一）。
⒎ 脉冲上升时间的测量
将仪器的时基扫速t/div先校准，然后可对脉冲的前沿上升时进行测定。
⑴ 按照被测信号的幅度选择V/div档级，并调节灵敏度“微调”电位器，务使屏幕上所显示的波形垂直幅度恰为5div。
⑵ 调节触发“电平”及水平移位电位器，并按照脉冲前沿上升时间宽度，选择适当的t/div扫速档级，使屏幕上显示信号波形如图6.4.6所示。
⑶ 根据屏幕上坐标刻度上显示的波形位置，读测信号波形的前沿在垂直幅度的10%与90%两位置的时间间隔距离为Ddiv，若t/div扫速档级的标称值为0.1μs/div，D=1.6格，则前沿上升时间

    其中：t1为垂直幅度10%与90%的时间间隔。
        t2为仪器固有上升时间，约有70ns。
⒏ 脉冲宽度测量：
 首先是屏幕中心显示出Y轴幅度为2～4div的脉冲波形，再调节t/div开关使它 在屏幕显示X周方向占4～6div的幅度，如图6.4.7所示。此时，脉冲前沿及后沿的中心点距离D为脉冲宽度时间T，其计算公式与前述相同。
 即：T=t/div×D（div）

图6-4-6 测量脉冲波的前沿 图6-4-7脉冲宽度时间的测量
. . . .