电工仪表与测量(第四版)第八章

思考与练习
• • • • 使用双踪示波器前应做哪些准备工作？ 如何用双踪示波器测量交流电压？ 如何用双踪示波器测量脉冲参数？ 如何用双踪示波器测量交流电的周期和 频率？ • 如何用双踪示波器测量两个同频交流电 的相位差？
返回章目录
第五节
晶体管特性图示仪
晶体管特性图示仪
• 晶体管特性可用于测量：
• 脉冲参数的测量
测量上升沿时可调整脉冲幅度， 使其占5Div，并使10％和90％ 电平处于网格上。 测量脉冲宽度时，可将脉冲幅 度调整到占6Div，这时50％电 平也恰在网格线上。
测量脉冲幅度时，适当调整 “V／Div”，使显示的波形较 大。
• 周期的测量
若已知扫描偏转因数为 1µs／Div 则该正弦波的周期为 T＝4 Div×1µs／Div＝4µs 由此可计算出该波形的频率为
特别注意
• 定量测试电压时，一般把Y轴灵敏度开关 的微调旋钮转至“校准”位置上，这样， 就可以从“V／Div”的指示值和被测信号 占取的纵轴坐标值直接计算出被测电压 值，因此直接测量法又称为标尺法。
交流电压的测量
• 将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置，显示出 输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低 时，应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。 • 将被测波形移至屏幕的中心位置，用“V／Div” 开关将被测波形控制在屏幕有效工作范围内， 按坐标分度尺的分度读取整个波形在Y轴方向 的度数H，则被测电压的峰-峰值（Vp-p）就等 于“V／Div”开关指示值与H的乘积，如果使用 探头测量时，应把探头的衰减量计算在内，即 把上述计算数值乘以10。
集电极扫描电压发生器
• 对集电极扫描电压的要求：
– 能够从小到大，再从大回到小的重复连续变 化。 – 扫描的重复频率要足够快，以免显示出来的 曲线闪烁不定。 – 扫描电压的最大值要能根据被测晶体管的要 求在几百伏范围内进行调节。
基极阶梯信号发生器
• 作用：产生基极阶梯电流信号，阶梯的高度可以调 节，用于形成多条曲线簇。 • 基极阶梯电压由阶梯信号发生器提供。阶梯信号发 生器作为基极电源，产生基极源电压。
名称 示波管 Y轴 偏转系统 X轴 偏转系统 扫描及 整步系统 电源
组成及作用 它是示波器的核心。其作用是把所需观测的电信号 变换成发光的图形 由衰减器和Y轴放大器组成，其作用是放大被测信 号 由衰减器和X轴放大器组成，作用是放大锯齿波扫 描信号或外加电压信号 扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压。 整步系统的作用是引入一个幅度可调的电压，来控 制扫描电压与被测信号电压保持同步，使屏幕上显 示出稳定的波形 由变压器、整流及滤波等电路组成，作用是向整个 示波器供电
• 在“交替 交替”状态时，电子开关产生一个方波信 交替 号，当方波在“1”电平时，门电路只让CH1通 道的信号通过；当方波在“0”电平时，门电路 只让CH2通道的信号通过。这种工作状态只适 用显示频率较高的信号波形。 • 当处于“断续 断续”状态时，电子开关不受扫描信 断续 号的控制，产生固定频率为250kHz的方波信号。 电子开关即以这个频率进行自动转换，轮流接 通两个通道。适合于显示频率较低的信号。 注意： 上述“交替”和“断续”两种方式都属于“双踪”显 示的范围。
衰减器
• 作用：将输出信号幅度调 节到所需要的数值。 • 低频信号发生器的输出电 压调节一般需要同时采用 连续调节和步进调节，以 获得合适的输出信号幅度。
• 电压表 可以指示出信号电压的大小。 • 稳压电源 直流稳压电源是供给振荡 器和放大器的电源。
二、XD2型低频信号发生器面板布置
电 压 表
返回章目录
第四节
双踪示波器的使用方法
一、XC4320B型双踪示波器
XC 4320型双踪示波器的前面板图
二、双踪示波器的使用方法
• 测量前的准备工作： 1. 显示扫描线：将电源线插头插入电源插座之前， 按下表设置仪器的开关旋钮及控制开关。
开关名称 电源开关 辉度 Y轴工作方式 垂直位移 V／Div 垂直微调 断开 相当于时钟“3”点位置 CH1 中间位置，推进去 10mV／Div 位置设置 开关名称 触发源 耦合选择 电平 释抑 T／Div CH1 AC 锁定（逆时针旋到底） 常态（逆时针旋到底） 0.5ms／Div 校准（顺时针旋到底），推入 中间位置 位置设置
示 波 原
Y偏转板加直流电压后使电子束发生偏转
波 形 显 示 原 理
波形的稳定条件
• 如果锯齿波扫描电压周期是被测信号周期的整 数倍，荧光屏上会稳定地显示出若干个被测信 号的波形。 • 为达到上述目的，调节扫描电压的频率可以通 过调节示波器面板上的“时间因数”旋钮（有 的示波器称“扫描范围”）和“扫描微调”旋 钮来实现。
同步脉冲发生器
• 作用：产生同步脉冲，使上述两信号达 到同步。
X轴放大器和Y轴放大器
直流电压的测量
• 将Y轴输入耦合开关置于“⊥”位置，触发方 式开关置“自动”位置，使屏幕显示一水平扫 描线，此扫描线便为零电平线。 • 将Y轴输入耦合开关置“DC”位置，加入被测 电压，此时，扫描线在Y轴方向产生跳变位移 H，被测电压即为“V／Div”开关指示值与H的 乘积。
时间和周期的测量
• 将示波器的扫描时间因数开关“T／Div” 的“微调”旋钮转到“校准”位置，显 示的波形在水平方向分度所代表的时间 按“T／Div”开关的指示值才能直接计算， 从而准确地求出被测信号的时间参数。
第八章
常用电子仪器
第一节 第二节
第三节Leabharlann 第四节第五节第一节
低频信号发生器
• 低频信号发生器是用来产生标准低频正 弦信号的一种电子仪器。作为测试用的 信号源，能根据需要输出正弦波音频电 压或功率，供电气设备或电子线路的调 试及维修时使用。
一、低频信号发生器的组成及原理
• XD2型低频信号发生器为全晶体管化仪 器，可以产生1Hz到1MHz的正弦波信号。 输出信号的幅度大于5V，功率消耗小于 20W。 • 缺点：输出阻抗随衰减值的不同而改变。
低频信号发生器基本组成方框图
振荡器
• 目前低频信号发生器中 应用最多的是RC文氏 桥式振荡电路。 • 该振荡器由一个RC选 频网络的正反馈电路和 两级阻容耦合放大电路 组成。 • 该振荡器的输出频率完 全由RC来决定。
射极输出器的作用
• 利用射极输出器将振荡器与输出部分隔 离开，防止因负载的变动而影响振荡器 的稳定，起到隔离作用. • 利用射极输出器作阻抗变换，以提高其 带负载的能力。
普通示波器的组成及各部分的作用
二、普通示波器的工作原理
示波管的基本结构
电子枪的组成及各部分的作用
名称 灯丝 阴极 用于加热阴极 表面涂有氧化物的金属圆筒，在灯丝加热作用 下能够发射电子 组成及用途
顶部开有小孔的金属圆筒，其上加有比阴极低 电 的负电压。调节控制栅极的负电压高低，可以 子 控制栅极 控制通过小孔的电子束强弱，从而改变荧光屏 枪 上光点的亮度 第一阳极 两个圆形金属筒，其上加有对阴极来说为正的 电压。它们的作用有二：一是吸引由阴极发射 和 第二阳极 来的电子，使之加速；二是使电子束聚焦
–PNP型和NPN型三极管的输入特性、输出特性 和电流放大特性； –各种反向饱和电流，各种击穿电压； –各类晶体二极管的正反向特性； –场效应管的各种参数。 另外，通过开关的转换，能迅速比较两只 晶体管的同类特性。
一、晶体管特性图示仪的组成及原理
集电极扫描电压发生器
• 作用：产生集电极扫描电压，它是正弦半波波 形，幅值可以调节，用于形成水平扫描线。
频率 旋钮
输出 端钮 电源开关 指示灯 保险管 阻尼开关 频率范围 输出细调 输出衰减
三、XD2型低频信号发生器的使用方法
1．仪器通电之前，应先检查电源的进线，再将 电源线接入220V交流电源。 2．开机前，应将“电压调节”旋钮旋至最小， 输出信号用电缆从“电压输出”插口引出。 3．接通电源开关，将“波段”旋钮置于所需挡 位，调节“频率”旋钮至所需输出频率（由频 率旋钮上可以观察输出频率）。 4．按所需信号电压的大小，调节“输出细调” 旋钮，电压表即可指示出输出电压值。
正弦电压的测量
• 示波器的Y轴偏转因数置于“1V／Div”挡， 被测波形在Y轴的幅度H为6Div，则该信号的 峰-峰值为 • Vp-p＝6Div×1V／Div＝6V • 最大值为 Um＝3Div×1V／Div＝3V
Um 3 = ≈ 2.12 V • 有效值为 U = 2 2
• 如果测试时Y轴输入端采用了10：1衰减的探 头，则U＝2.12×10＝21.2V
二、双踪示波器的组成部分
探头结构 探头等效电路
探头外形
校准信号发生器
• 校准信号发生器用来产生频率为1kHz、 幅度为0.5Vp-p的标准方波电压。 • 标准信号的作用是用来测量被测信号电 压的幅度，或者用来校准扫描速度。
思考与练习
• 双踪示波器与普通示波器相比有哪些不 同？ • 双踪示波器中的电子开关有哪几种工作 状态？适用于什么场合？ • 双踪示波器中的探头有哪些作用？ • 触发扫描与连续扫描有什么不同？
思考与练习
• 普通示波器主要有哪几部分组成？各部 分作用是什么？ • 示波器的核心是什么？它有几部分组成？ • 荧光屏上出现稳定波形的前提是什么？
返回章目录
第三节
双踪示波器的组成及原理
一、双踪示波器的基本原理
双踪示波器的Y轴偏转系统
电子开关（Y工作方式）的五种工作状态：
• 当电子开关处于“CH1”状态时，CH1通道开通， 屏幕上只能显示CH1通道的波形。 • 当电子开关处于“CH2”状态时，CH2通道开通， 屏幕上只能显示CH2通道的波形。 • 当电子开关处于“CH1＋CH2”状态时，电子开 ＋ 关不工作。这时，两路信号同时通过门电路和 放大器，屏幕上显示两路信号叠加后形成的波 形。
1 1 f = = = 250000Hz = 250kHz −6 T 4 × 10