示波器怎么測(cè)電流(示波器怎么測(cè)電流波形multisim)

示波器怎么測(cè)電流(示波器怎么測(cè)電流波形multisim)

前沿拓展：

示波器怎么測(cè)電流

對(duì)于業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)比較實(shí)際的方法是，用示波器來(lái)咪測(cè)待測(cè)電流分支上的一個(gè)已知電阻上的電壓，然后通過(guò)該電阻值計(jì)算出該支路的電流來(lái)。

具體來(lái)說(shuō)就是用二個(gè)掐子掐在電阻二端，用示波器觀察它上面的波形，由于電流和電壓在電阻上所表現(xiàn)的波形是完全一樣的，其具體數(shù)值又可以通過(guò)電阻計(jì)算得到。

二樓雖然說(shuō)的是個(gè)方法，但是對(duì)于微電子領(lǐng)域絕大多數(shù)時(shí)間是不適用的。

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示波器是一種用途廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。

利用示波器能觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等。在電子技術(shù)實(shí)踐中，經(jīng)常需要同時(shí)觀察兩種以上信號(hào)隨時(shí)間變化的過(guò)程。并對(duì)這些不同信號(hào)進(jìn)行電參量的測(cè)試和比較。為了達(dá)到這個(gè)目的，人們?cè)趹?yīng)用普通示波器原理的基礎(chǔ)上，采用了以下兩種同時(shí)顯示多個(gè)波形的方法：一種是雙線(或多線)示波法;另一種是雙蹤(或多蹤)示波法。應(yīng)用這兩種方法制造出來(lái)的示波器分別稱(chēng)為雙線(或多線)示波器和雙蹤(或多蹤)示波器。在此以GOS620型雙蹤示波器為例，介紹它的結(jié)構(gòu)和使用方法。

主要技術(shù)指標(biāo)

GOS620雙蹤示波器的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2.4。

表2.4 GOS620雙蹤示波器的主要技術(shù)指標(biāo)

續(xù)表

續(xù)表

面板功能簡(jiǎn)介

GOS620雙蹤示波器前面板位置圖如圖2.8所示。

圖2.8

圖2.8中各部分的含義如下。

(1)CRT顯示屏

②INTEN：軌跡及光點(diǎn)亮度控制旋鈕。

③FOCUS：軌跡聚焦調(diào)整旋鈕。

④TRACE ROTATION：使水平軌跡與刻度線成平行的調(diào)整旋鈕。

⑥POWER：電源主開(kāi)關(guān)，按下此鈕可接通電源，電源指示燈⑤會(huì)發(fā)亮;再按一次，開(kāi)關(guān)凸起時(shí)，則切斷電源。

33FILTER：濾光鏡片，可使波形易于觀察。

圖2.8 GOS620 雙蹤示波器前面板位置圖

(2)VERTICAL垂直偏向

⑦、22VOLTS/DIV：垂直衰減選擇旋鈕。以此旋鈕選擇CH1及CH2的輸入信號(hào)衰減幅度，范圍為5mV/DIV～5V/DIV，共10擋。

⑩、?ACGNDDC：輸入信號(hào)耦合選擇按鍵組。AC：垂直輸入信號(hào)電容耦合，截止直流或極低頻信號(hào)輸入;GND：按下此鍵則隔離信號(hào)輸入，并將垂直衰減器輸入端接地，使之產(chǎn)生一個(gè)零電壓參考信號(hào);DC：垂直輸入信號(hào)直流耦合，AC與DC信號(hào)一起輸入放大器。

⑧CH1(X)輸入：CH1的垂直輸入端;在XY模式中，為x軸的信號(hào)輸入端。

⑨、21VARIABLE：靈敏度微調(diào)控制，至少可調(diào)到顯示值的1/2.5。在“CAL”位置時(shí)，靈敏度即為擋位顯示值。當(dāng)此旋鈕拉出時(shí)(×5MAG狀態(tài))，垂直放大器靈敏度增加至5倍。

?CH2(Y)輸入：CH2的垂直輸入端：在XY模式中，為y軸的信號(hào)輸入端。

? 、?POSITION：軌跡及光點(diǎn)的垂直位置調(diào)整旋鈕。

? VERTICAL MODE：CH1 及 CH2 選擇垂直操作模式。CH1：設(shè)定本示波器以CH1單一頻道方式工作;CH2：設(shè)定本示波器以CH2單一頻道方式工作;DUAL：設(shè)定本示波器以CH1及CH2雙頻道方式工作，此時(shí)并可切換 ALT/CHOP 模式來(lái)顯示兩軌跡;ADD：用以顯示CH1及CH2的相加信號(hào)，當(dāng)“CH2 INV”鍵? 為按下?tīng)顟B(tài)時(shí)，即可顯示CH1及CH2的相減信號(hào)。

? 、?DC BAL：調(diào)整垂直直流平衡點(diǎn)，設(shè)定CH1及CH2的輸入耦合開(kāi)關(guān)至GND位置的調(diào)整。

? ALT/CHOP：若在雙軌跡模式下放開(kāi)此鍵，則CH1及CH2以交替方式顯示(一般使用于較快速的水平掃描文件位)。若在雙軌跡模式下按下此鍵，則CH1及CH2以切割方式顯示(一般使用于較慢速的水平掃描文件位)。

? CH2 INV：按下此鍵時(shí)，CH2 的信號(hào)將會(huì)被反向。CH2 輸入信號(hào)于ADD模式時(shí)，CH2 觸發(fā)截選信號(hào)(Trigger signal Pickoff)也會(huì)被反向。

(3)TRIGGER觸發(fā)

26SLOPE：觸發(fā)斜率選擇鍵。+：凸起時(shí)為正斜率觸發(fā)，當(dāng)信號(hào)正向通過(guò)觸發(fā)準(zhǔn)位時(shí)進(jìn)行觸發(fā);?：壓下時(shí)為負(fù)斜率觸發(fā)，當(dāng)信號(hào)負(fù)向通過(guò)觸發(fā)準(zhǔn)位時(shí)進(jìn)行觸發(fā)。

24TRIG.IN：TRIG.IN輸入端子，可輸入外部觸發(fā)信號(hào)。欲用此端子時(shí)，須先將SOURCE選擇器23置于“EXT”位置。

27TRIG.ALT：觸發(fā)源交替設(shè)定鍵。當(dāng)VERTICAL MODE選擇器14在“DUAL”或“ADD”位置，且SOURCE選擇器23置于“CH1”或“CH2”位置時(shí)，按下此鍵，本儀器即會(huì)自動(dòng)設(shè)定CH1與CH2的輸入信號(hào)以交替方式輪流作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)源。

23SOURCE：內(nèi)部觸發(fā)源信號(hào)及外部TRIG.IN輸入信號(hào)選擇器。CH1：當(dāng)VERTICAL MODE 選擇器? 在“DUAL”或“ADD”位置時(shí)，以CH1輸入端的信號(hào)作為內(nèi)部觸發(fā)源;CH2：當(dāng)VERTICAL MODE選擇器? 在“DUAL”或“ADD”位置時(shí)，以CH2輸入端的信號(hào)作為內(nèi)部觸發(fā)源;LINE：將AC電源線頻率作為觸發(fā)信號(hào);EXT：將TRIG.IN端子輸入的信號(hào)作為外部觸發(fā)信號(hào)源。

25TRIGGER MODE：觸發(fā)模式選擇開(kāi)關(guān)。AUTO：當(dāng)沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)或觸發(fā)信號(hào)的頻率小于25Hz時(shí)，掃描會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生;NORM：當(dāng)沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，掃描將處于預(yù)備狀態(tài)，屏幕上不會(huì)顯示任何軌跡，本功能主要用于觀察頻率小于或等于25Hz的信號(hào);TVV：用于觀測(cè)電視信號(hào)的垂直畫(huà)面信號(hào);TVH：用于觀測(cè)電視信號(hào)的水平畫(huà)面信號(hào)。

28LEVEL：觸發(fā)準(zhǔn)位調(diào)整旋鈕。旋轉(zhuǎn)此旋鈕以同步波形，并設(shè)定該波形的起始點(diǎn)。將旋鈕向“+”方向旋轉(zhuǎn)，觸發(fā)準(zhǔn)位會(huì)向上移;將旋鈕向“”方向旋轉(zhuǎn)，則觸發(fā)準(zhǔn)位向下移。

(4)水平偏向

29TIME/DIV：掃描時(shí)間選擇旋鈕。掃描范圍從 0.2?s/DIV～0.5s/DIV，共20個(gè)擋位。XY：設(shè)定為XY模式。

30SWP.VAR：掃描時(shí)間的可變控制旋鈕。旋轉(zhuǎn)此控制旋鈕，掃描時(shí)間至少可延長(zhǎng)為指示數(shù)值的2.5倍;否則指示數(shù)值將被校準(zhǔn)。

31×10MAG：水平放大鍵。按下此鍵可將掃描放大10倍。

32POSITION：軌跡及光點(diǎn)的水平位置調(diào)整旋鈕。

(5)其他功能

①CAL(峰峰值為2V)：此端子會(huì)輸出一個(gè)2V(峰峰值)、1kHz的方波，用以校正測(cè)試棒及檢查垂直偏向的靈敏度。

? GND：本示波器的接地端子。

使用方法

(1)單一頻道基本操作法

本節(jié)以CH1為范例，介紹單一頻道的基本操作法。CH2單頻道的操作程序是相同的，僅需注意要改為設(shè)定CH2欄的旋鈕及按鍵組。

插上電源插頭之前，務(wù)必確認(rèn)后面板上的電源電壓選擇器已調(diào)至適當(dāng)?shù)碾妷何募弧４_認(rèn)之后，參照表2.5順序設(shè)定各旋鈕及按鍵。

表2.5 旋鈕及按鍵位置

按照表2.5所示設(shè)定完成后，插上電源插頭，繼續(xù)下列步驟：

① 按下電源開(kāi)關(guān)⑥，并確認(rèn)電源指示燈⑤亮起。約 20s 后 CRT顯示屏上應(yīng)會(huì)出現(xiàn)一條軌跡;若在60s之后仍未有軌跡出現(xiàn)，應(yīng)檢查上列各項(xiàng)設(shè)定是否正確。

② 轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕INTEN②及FOCUS③，以調(diào)整出適當(dāng)?shù)能壽E亮度及聚焦。

③ 調(diào)整旋鈕CH1 POSITION? 及TRACE ROTATION④，使軌跡與中央水平刻度線平行。

④ 將探棒連接至 CH1 輸入端⑧，并將探棒接上 2V(峰峰值)校準(zhǔn)信號(hào)端子①。

⑤將ACGNDDC⑩置于“AC”位置，此時(shí)，CRT上會(huì)顯示如圖2.9所示的波形。

⑥ 調(diào)整旋鈕FOCUS③，使軌跡更清晰。

⑦欲觀察細(xì)微部分，可調(diào)整旋鈕VOLTS/DIV⑦及TIME/DIV29，以顯示更清晰的波形。

⑧ 調(diào)整旋鈕POSITION? 及POSITION?，以使波形與刻度線齊平，并使電壓值及周期易于讀取。

(2)雙頻道基本操作法

雙頻道操作法與單一頻道基本操作步驟大致相同，僅需按照下列說(shuō)明略作修改：將 VERTICAL MODE? 置于“DUAL”位置，此時(shí)，顯示屏上應(yīng)有兩條掃描線，CH1的軌跡為校準(zhǔn)信號(hào)的方波，CH2則因尚未連接信號(hào)，軌跡呈一條直線;將探棒連接至CH2輸入端?，并將探棒接上 2V(峰峰值)校準(zhǔn)信號(hào)端子①;將 ACGNDDC 置于“AC”位置，調(diào)POSITION鈕? 、?，以使兩條軌跡如圖2.10所示。

圖2.9 單頻道軌跡

圖2.10 雙頻道軌跡

放開(kāi)ALT/CHOP時(shí)(ALT模式)，則CH1和CH2的輸入信號(hào)將以交替掃描方式輪流顯示，一般使用于較快速的水平掃描文件位;按下ALT/CHOP時(shí)(CHOP模式)，則CH1和CH2的輸入信號(hào)將以大約250kHz斬切方式顯示在屏幕上，一般使用于較慢速的水平掃描文件位。

在雙軌跡(DUAL或ADD)模式中操作時(shí)，SOURCE選擇器23必須撥向“CH1”或“CH2”位置，選擇其一作為觸發(fā)源。若 CH1 及CH2的信號(hào)同步，則二者的波形都會(huì)是穩(wěn)定的;若不同步，則僅有選擇器所設(shè)定的觸發(fā)源的波形穩(wěn)定，此時(shí)，若按下TRIG.ALT鍵27，則兩種波形皆會(huì)同步穩(wěn)定顯示。

基本測(cè)量方法

(1)電壓測(cè)量

電壓的定量測(cè)量：將VOLTS/DIV調(diào)整旋鈕置于“CAL”位置，就可進(jìn)行電壓的定量測(cè)量。測(cè)量值可由下列公式計(jì)算后得到。

① 用探頭的“×1”位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其電壓值計(jì)算如下：

電壓(V)=“VOLTS/DIV”設(shè)定值(V/DIV) × 輸入信號(hào)顯示幅度(DIV)

② 用探頭的“×10”位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其電壓值計(jì)算如下：

電壓(V)=“VOLTS/DIV”設(shè)定值(V/DIV)× 輸入信號(hào)顯示幅度(DIV)×10

例如，將探頭衰減比置于“×10”的位置，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V/DIV)置于“0.5V/DIV”，所測(cè)得的掃描軌跡偏高 4 格。根據(jù)公式，被測(cè)電壓為0.5(V/DIV)×4 (DIV)×10=20(V)。

(2)時(shí)間測(cè)量

置掃描時(shí)間選擇旋鈕29和觸發(fā)準(zhǔn)位調(diào)整旋鈕28于合適位置，讀取“TIME/DIV”的設(shè)定值，然后用下列公式進(jìn)行計(jì)算：

時(shí)間(s)=“TIME/DIV”設(shè)定值(S/DIV)× 對(duì)應(yīng)于被測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)度(DIV)

脈沖周期測(cè)量的基本測(cè)量方法如下。

① 調(diào)節(jié)脈沖波形的垂直位置，使脈沖波形的頂部和底部距刻度水平中心線的距離相等。

②調(diào)整掃描時(shí)間選擇旋鈕29，使信號(hào)易于觀測(cè)。

③ 讀取一個(gè)周期之間的距離(格數(shù))，然后用公式計(jì)算脈沖寬度。

例如，調(diào)整掃描時(shí)間選擇旋鈕29，并使其設(shè)定在“20?s/DIV”位置，讀上升沿和下降沿中點(diǎn)之間的距離為 2DIV，則該電壓信號(hào)的脈沖周期為20(?s/DIV)× 2(DIV)= 40(?s)。

(3)頻率測(cè)量

頻率測(cè)量方法如下：可由時(shí)間公式求出輸入信號(hào)一個(gè)周期的時(shí)間(單位為 s)，這一時(shí)間稱(chēng)為信號(hào)的周期 T，然后用下式求出信號(hào)的頻率f：

f (Hz)=1/T

例如，調(diào)整掃描時(shí)間選擇旋鈕29，并使其設(shè)定在“20?s/DIV”位置，讀上升沿和下降沿中點(diǎn)之間的距離為 2DIV，則該電壓信號(hào)的脈沖周期為20(?s/DIV)× 2(DIV)=40(?s)，則

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