ST-16型单踪示波器的操作指南

1.使用前的检查

1）将仪器面板上各个控制机件置于如表4-2所示的位置。

表4-2 控制机件所置位置

2）接通电源，指示灯应有红光显示，稍待片刻，仪器进入正常工作。

3）顺时针调节辉度电位器，此时屏上应显示不同步的校准信号方波。

4）将触发电平（LEVEL）调至“自动（AUTO）”位置，并向逆时针方向转动直至方波波形同步（波形稳定不动），然后将方波波形移至屏幕中间。若仪器性能基本正常，则此时屏上显示的方波垂直幅度约为5div，方波周期在水平轴上的宽度约为10div（电网频率50Hz），如图4-12所示。

2.使用前的校准

1）当仪器已符合上述要求，并等待数分钟后，调节面板上的“平衡”电位器，使在改变灵敏度“V/div”挡级开关时，显示的波形不发生Y轴方向上的位移。

图4-12 触发电平调整

2）仪器在使用前，必须对垂直系统的增益校准和水平系统的扫描校准分别进行校准，使屏幕上所显示校准信号的垂直幅度恰好为5div，周期宽度恰好为10div。

3.电压测量

当示波器已完成上述简单校准后，即可对被测信号波形的电压幅度进行定量测定。

1）直流电压的测量。被测信号中如果含有直流电平且需对此直流电平进行测量时，首先应确定一个相对的参考基准电位。一般情况下，基准电位直接采用仪器的地电位，其测量步骤如下。

将垂直系统的输入耦合选择开关置于“丄”，触发电平电位器置于“自动”，使屏幕上出现一条扫描基线，并按被测信号的幅度和频率将“V/div”挡级开关和“t/div”扫速开关置于适当位置，然后调节“↑↓”垂直移位电位器，使扫描基线与某一坐标横线重合，作为基准电平，如图4-13所示。

图4-13 垂直系统的输入耦合

将输入耦合选择开关改置于“DC”位置，并将信号直接或经10∶1衰减探极接入仪器的Y轴输入插座，然后调节触发“电平”使信号波形稳定。

根据屏幕坐标刻度，分别读出显示信号波形的交流分量（峰—峰）为Adiv，直流分量为Bdiv，以及被测信号某特定点R与参考基线间的瞬时电压值为Cdiv。若仪器“V/div”挡级的标称值为0.2V/div，同时Y轴输入端使用了10∶1衰减探极，则被测信号的各电压值分别如下。

被测信号交流分量：V_p-p=0.2（V/div）×A（div）×10=2A（V）

被测信号直流分量：F=0.2（V/div）×B（div）×10=2B（V）

被测信号R点瞬时值：V_r=0.2（V/div）×C（div）×10=2C（V）

2）交流电压的测量。对于交流电压一般是直接测量交流分量的峰—峰值。测量时，通常使被测信号通过输入端的隔直电容，信号中所含的交流分量予以分离；否则，被测信号的交流与直流分量叠加后往往会超过放大器的有效动态范围，于是不得不采用较低的输入灵敏度挡级，从而影响交流分量的测量精度。除可按上述直流电压的测量方法外，交流电压的测量一般应按如下步骤进行。

将垂直系统的输入耦合选择开关置于“AC”，“V/div”挡级开关和“t/div”扫速开关根据被测信号的幅度和频率选择适当的挡级，并将被测信号直接或通过10∶1探极输入仪器的Y轴输入端，调节触发电平使波形稳定，如图4-14所示。

根据屏幕的坐标刻度，读出显示信号波形的峰—峰值为Ddiv，如“V/div”挡级标称值为0.1V/div，且Y轴输入端使用了10∶1探极，则被测信号的峰—峰值应为

V_p-p=0.1（V/div）×D（div）×10=D（V）

4.时间测量

当仪器已在使用前对时基扫速t/div校准后，即可对被测信号波形上任意两点间的时间参数进行定量测量。其步骤如下所述。

1）按被测信号的重复频率或信号波形上两特定点P与Q的时间间隔，选择适当的“t/div”扫速挡级，使两特定点的距离在屏幕的有效工作面内到达最大限度，以便提高测量精度，如图4-15所示。(www.xing528.com)

图4-14 调节触发电平

图4-15 时间测量

2）根据屏幕坐标线的刻度，读取被测信号两特定点P与Q间的距离为Ddiv，如“t/div”扫描开关挡级的标称值为2ms/div，D=4.5div，则P、Q两点的时间间隔值为

t=2（ms/div）×D（div）=2D（ms）=9（ms）

5.脉冲上升时间的测量

仪器对时基扫速t/div校准后，即可对脉冲的前沿上升时间进行测定，其测量步骤如下。

1）按照被测信号的幅度选择“V/div”挡级，并调节灵敏度“微调”电位器，使屏幕上显示的波形垂直幅度恰为5div。

2）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的宽度，选择适当的“t/div”扫速挡级，使屏幕上显示的信号波形如图4-16所示。

图4-16 上升时间

3）根据屏幕坐标刻度上显示的波形位置，读取被测信号波形的前沿在垂直幅度的10%与90%两位置间的时间间隔距离为Ddiv，若“t/div”挡的标称值为0.1 μs/div，D=1.6div，则前沿上升时间为

式中，t₁为垂直幅度10%与90%的时间间隔；t₂为仪器的固有上升时间，约为70ns。

6.频率测量

对于重复信号的频率测量，一般可按时间测量的步骤测出信号的周期，并按其倒数算出频率值，其正确度取决于周期的测量精度。

例如，测得某重复信号周期T=4 μs，则频率为

f=1/T=1/（4×10^-6）=0.25×10⁶=250（kHz）

如果借助信号发生器的已知频率，并利用李沙育图形法，亦可测出信号的频率值，但其精度将直接取决于信号发生器已知频率的频率误差，其测量步骤如下。

1）将被测信号输入示波器的Y输入插座，而将已知频率信号输入示波器的“外接X”输入插座。

2）根据屏幕上显示的李沙育图形的比值及已知频率信号的频率值f_X，计算被测信号的频率值f_Y。

图4-17所示为Y轴和X轴均输入正弦波时的李沙育图形，被测信号的频率值f_Y的求法如下。

N_X为X轴与图形交点数；N_Y为Y轴与图形交点数，被测信号的频率值f_Y与已知信号的频率值f_X之间有如下关系：

f_Y∶f_X=N_X∶N_Y

所以

图4-17 李沙育图形