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示波器基础——测量和练习
作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2007-11-5 14:07:13

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信号达到其最终幅度的80%的位置上。从光标的读出数值可以得到出两个光标之间的时间。这个时间就是信号从其最终幅度的20%到80%所需要的时间。
  使用幅度限定的光标时,时间测量和实际信号的幅度无关。测量具有很大的灵活性。可以把光标放在相对于规定参考值的任何水平位置上。参考电平可以从一个与实际幅度有关的数值度(例如:最小值、最大值、某一绝对电平、地电平或者统计高或低电平)中选择。光标不一定放在信号第一次跨过规定电平的时刻;第二次、第三次或最后一次等其它跨过规定电平的时刻都可用来放置光标。
  为了说明这种光标系统的能力,让我们来看一看下面的例子(见取自pm3394a示波器的图62)。

  我们在这个图中看到的是,当输入信号发生突然变化(阶跃电压)时,一个控制系统的输出电压。对于这样一个系统来说,建立时间定义为回路达到并重新保持在正确的输出电压的5%范围内所需要的时间。
  对于多数示波器的情况来说,建立时间的测量必须由操作人员使用光标在手动控制下来完成。而使用幅度限定的光标,建立时间的测量则可以自动地进行。
  建立时间的测量从输入信号发生阶跃的时刻开始。如果输入信号不易测量,也可以输出信号开始增加的时刻为测量的起点。
  将示波器设置成能够找到波形上接近其上升沿起点的时刻,比如说波形达到其幅度的20%的电平的时刻。对于实际测量工作来说,用这种方法能够相当好的确定输入电压阶跃的起点。对于第一个光标来说,波形的初始稳定电平作为0%,波形的最终值作为100%。第一个光标就放在参考电平的20%的地方,其位置处在0%和100%之间。
  第二个光标的参考电平设置方法与第一个光标有所不同。将波形的最终值作为0%,而将波形的初始值定为100%!这样第二个光标就放在信号波形的5%电平点的地方。这里所说的波形最终值就是波形上的所有振铃消失以后所达到的电平值。这个值按“统计高”电平来选择。
  为了找到信号波形保持在其最终电压的5%之内的开始时刻,我们把光标放在信号波形最后一次跨过5%幅度电平的时刻。
  在图62中表示出了测得的显示波形以及光标和参考电压线。从图中顶部的一行文字中可以读出建立时间为1.49us。
  这种测量方法能自动地给出回路的建立时间,而不必过问输入阶跃的大小。这对于需要重复进行的测量。例如生产测试是非常有用的。这时,示波器能够自动进行测试而无需操作人员干预。

各种光标测量
使用光标测量周期和频率

  将探头连至ch1,并连至探头调节输出。按autoset以获得波形显示。
  启动光标,选择时间模式或垂直光标以便进行时间测量。
  将一个光标放在某一信号周波的起始点。而把另一个光标放在同一信号周期的结束点。现在光标应能测出信号的周期。如将读出数值选为△t(光标之间的时间),则可得出信号的周期。也可将读出数值选为1/△t,这样就得到信号的频率。
用光标测量占空比
  采用和前一个练习相同的设置条件,测出校准信号的占空比是很容易的。
  改变设置条件,使得读出数值为按比值给出的△t,放置两个光标,使得它们能严格地包括一个完整的信号周期。按△t=100%,这样我们就告诉示波器两个光标之间的时间宽度为一个信号周期的100%。
  保持第一个光标在该周波的起始点不变,而将第二个光标移动到该周波中间的沿上(见图63)。这样光标的读出数值就表示了脉冲被光标包括的部分的占空比,其数值约为50%。

使用光标测量相位
  将函数发生器的输出连至ch1,将其ttl输出(在函数发生器的后面板上)连至ch2。将函数发生器的频率设置为其可能的最高数值,并选择三角波输出信号。
  启动示波器的sutoset功能。检查并确认使用ch1作为触发源。调节垂直偏转和扫迹的垂直位置以便能够清楚的看到两个分开的扫迹。改变时基设置,以便能在屏幕上看到稍多于一个周波的信号波形,如有必要可使用可变时基模式。调节触发电平,以便能够显示出ch1波形上升沿的足够的信息(见图64)。
  将每个波形对称的放在某一条水平标尺线的两边。
  启动光标,并选择垂直光标以便进行时间测量。选择相位读出。
  现在,从波形的第一个上升沿开始放置两个光标以标志出ch1波形的一个周期。利用波形和该水平标尺线的交点作为参考标志来找出沿的中点。
  按:“△t=360°”按键,告诉示波器两个光标之间的时间为波形的一个完整周期。在pm3394a示波器上,此周期长度可由触发源的频率自动获得。
  保持第一个光标的位置不变,而把第二个光标放到ch2波形上升沿的中心。在pm3394a示波器上,可以把代表波形与垂直光标线交点的小十字符号放在任意一个波形上。这可以用光标菜单中的“选择光标扫迹”来进行。
  现在就可以读出以度为单位的两个波形间相位差。
  当使用pm3394a示波器时,应当注意此示波器能自动测出所选触发源的信号频率。而从这个频度又能自动得出相位测量所需的360度的参考标准。当信号频率改变时,pm3394a示波器能自动的调节光标的参考标准。而使用其它示波器,包括pm3094时,必须用手工控制重新选择新的信号周期作为参考标准。
用光标测量信号的幅度
  将输入信号加给示波器并按autoset。
  打开光标并选择水平或幅度测量光标。
  将第一个光标放到信号最低值的地方,而将另一个光标放在信号最高值的地方。
  这样光标的读数值就给出这两个电压的差值,这就是波形的峰-峰值幅度。
  在有些示波器,如本书中我们用作示例的pm3094示波器上,可以将读数值改变为分别表示出每一个光标的绝对电平。这对于叠加在dc分量上的信号或者测量逻辑信号等情况特别有用。
测量am信号3的调制深度
  上一个例子中的幅度测量看起来太简单了,可能没有充分的反映出光标的测量能力。现在让我们来看一个比较复杂的例子。我们将用光标来找出两个幅度的比值。
  对于幅度调制信号来说,调制深度定义为调制信号的幅度和载波信号幅度之比。在文献中通常用m来表示。为测量调制深度,设置函数发生器使之输出幅度调制信号。如果可能的话,将调制深度设为一个已知值。将调制后的信号加至ch1,而将调制信号(有时在函数发生器的后面板上)加至ch2。
  按autoset。在fluke公司的示波器,

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