Detaillierte Einführung in die Verwendung eines Oszilloskops
Leuchtschirm
Der fluoreszierende Bildschirm ist der Anzeigeteil der Oszilloskopröhre. Auf dem Bildschirm befinden sich in horizontaler und vertikaler Richtung mehrere Skalenlinien, die die Beziehung zwischen Spannung und Zeit der Signalwellenform angeben. Die horizontale Richtung zeigt die Zeit an und die vertikale Richtung die Spannung. Die horizontale Richtung ist in 10 Gitter unterteilt, die vertikale Richtung ist in 8 Gitter unterteilt und jedes Gitter ist in 5 Teile unterteilt. Die vertikale Richtung ist mit 0 %, 10 %, 90 %, 100 % und anderen Markierungen gekennzeichnet und die horizontale Richtung ist mit 10 % und 90 % Markierungen gekennzeichnet, die zum Messen von Parametern wie Gleichstrompegel, Wechselstromsignalamplitude, Verzögerungszeit usw. verwendet werden. Entsprechend der Anzahl der Gitter, die das gemessene Signal auf dem Bildschirm einnimmt, multipliziert mit der entsprechenden Proportionalitätskonstante (V/DIV, ZEIT/DIV), können der Spannungswert und der Zeitwert ermittelt werden.
Oszilloskopröhren und Stromversorgungssysteme
1. Leistung
Hauptnetzschalter des Oszilloskops. Wenn dieser Schalter gedrückt wird, leuchtet die Betriebsanzeige auf und zeigt damit an, dass das Gerät eingeschaltet ist.
2. Intensität
Drehen Sie diesen Knopf, um die Helligkeit des Lichtflecks und der Scanlinie zu ändern. Sie kann kleiner sein, wenn Sie niederfrequente Signale beobachten, und größer, wenn Sie hochfrequente Signale beobachten. Generell sollte sie nicht zu hell sein, um den fluoreszierenden Bildschirm zu schützen.
3. Fokus
Der Fokusknopf passt die Querschnittsgröße des Elektronenstrahls an und fokussiert die Scanlinie im klarsten Zustand.
4. Beleuchtungsstärke
Mit diesem Knopf können Sie die Helligkeit des Lichts hinter dem Leuchtschirm einstellen. Bei normalem Innenlicht ist es besser, die Beleuchtung zu dimmen. In einer Umgebung mit unzureichendem Innenlicht kann die Beleuchtung entsprechend aufgehellt werden.
Vertikaler Ablenkungsfaktor und horizontaler Ablenkungsfaktor
1. Auswahl des vertikalen Ablenkfaktors (VOLT/DIV) und Feineinstellung
Unter Einwirkung eines Einheitseingangssignals wird die Distanz, um die der Lichtpunkt auf dem Bildschirm abgelenkt wird, als Offsetempfindlichkeit bezeichnet. Diese Definition gilt sowohl für die X-Achse als auch für die Y-Achse. Der Kehrwert der Empfindlichkeit wird als Ablenkfaktor bezeichnet. Die Einheit der vertikalen Empfindlichkeit ist cm/V, cm/mV oder DIV/mV, DIV/V. Die Einheit des vertikalen Ablenkfaktors ist V/cm, mV/cm oder V/DIV, mV/DIV. Aufgrund der üblichen Verwendung und der praktischen Spannungsmessung wird der Ablenkfaktor manchmal sogar als Empfindlichkeit angesehen.
Jeder Kanal im Tracking-Oszilloskop verfügt über einen Bandschalter zur Auswahl des vertikalen Ablenkfaktors. Im Allgemeinen ist es gemäß den Methoden 1, 2 und 5 in 10 Stufen von 5 mV/DIV bis 5 V/DIV unterteilt. Der vom Bandschalter angezeigte Wert stellt den Spannungswert eines Rasters in vertikaler Richtung auf dem fluoreszierenden Bildschirm dar. Wenn sich der Bandschalter beispielsweise in der Position 1 V/DIV befindet und sich der Signalpunkt auf dem Bildschirm um ein Raster bewegt, bedeutet dies, dass sich die Eingangssignalspannung um 1 V ändert.
An jedem Bandschalter befindet sich häufig ein kleiner Knopf, mit dem der vertikale Ablenkfaktor jedes Gangs fein eingestellt werden kann. Drehen Sie ihn im Uhrzeigersinn bis zur Position „Kalibrierung“, wo der vertikale Ablenkfaktorwert mit dem vom Bandschalter angezeigten Wert übereinstimmt. Drehen Sie diesen Knopf gegen den Uhrzeigersinn, um den vertikalen Ablenkfaktor fein einzustellen. Nach der Feineinstellung des vertikalen Ablenkfaktors kommt es zu Inkonsistenzen mit dem angezeigten Wert des Bandschalters, was zu beachten ist. Viele Oszilloskope verfügen über eine vertikale Erweiterungsfunktion. Wenn der Trimmknopf herausgezogen wird, wird die vertikale Empfindlichkeit um ein Vielfaches erweitert (der Ablenkfaktor wird um ein Vielfaches verringert). Wenn beispielsweise der vom Bandschalter angezeigte Ablenkfaktor 1 V/DIV beträgt, beträgt der vertikale Ablenkfaktor bei Verwendung des ×5-erweiterten Zustands 0,2 V/DIV.
Bei Experimenten mit digitalen Schaltungen wird häufig das Verhältnis der vertikalen Bewegungsdistanz des gemessenen Signals auf dem Bildschirm zur vertikalen Bewegungsdistanz des +5V-Signals verwendet, um den Spannungswert des gemessenen Signals zu bestimmen.
Zeitbasisauswahl (TIME/DIV) und Feinabstimmung
Die Verwendung der Zeitbasisauswahl und Feinabstimmung ähnelt der Auswahl und Feinabstimmung des vertikalen Ablenkfaktors. Die Zeitbasisauswahl wird ebenfalls über einen Bandschalter realisiert, und die Zeitbasis ist entsprechend den Modi 1, 2 und 5 in mehrere Ebenen unterteilt. Der angezeigte Wert des Bandschalters stellt den Zeitwert dar, den der Lichtpunkt benötigt, um sich in horizontaler Richtung um ein Raster zu bewegen. Beispielsweise stellt bei der Einstellung 1µS/DIV der Lichtpunkt, der sich auf dem Bildschirm um ein Raster bewegt, einen Zeitwert von 1µS dar.
Der „Feineinstellungs“-Knopf dient zur Zeitbasiskalibrierung und Feineinstellung. Wenn er vollständig im Uhrzeigersinn gedreht ist und sich in der Kalibrierungsposition befindet, stimmt der auf dem Bildschirm angezeigte Zeitbasiswert mit dem auf dem Bandschalter angezeigten Nennwert überein. Drehen Sie den Knopf gegen den Uhrzeigersinn, um die Zeitbasis fein abzustimmen. Nachdem der Knopf herausgezogen wurde, befindet er sich im Scan-Erweiterungszustand. Normalerweise ist dies eine 10-fache Erweiterung, d. h. die horizontale Empfindlichkeit wird um das 10-fache erweitert und die Zeitbasis auf 1/10 reduziert. Beispielsweise entspricht in der 2μS/DIV-Datei der durch ein horizontales Gitter auf dem fluoreszierenden Bildschirm im Scan-Erweiterungszustand dargestellte Zeitwert 2μS × (1/10)=0.2μS.
Auf dem TDS-Experimentiertisch gibt es 10MHz-, 1MHz-, 500kHz- und 100kHz-Taktsignale, die von Quarzoszillatoren und Frequenzteilern erzeugt werden. Sie sind hochgenau und können zur Kalibrierung der Zeitbasis des Oszilloskops verwendet werden.
Die Standardsignalquelle CAL des Oszilloskops wird speziell zum Kalibrieren der Zeitbasis und des vertikalen Ablenkfaktors des Oszilloskops verwendet. Beispielsweise liefert die Standardsignalquelle des Oszilloskops COS5041 ein Rechtecksignal mit VP-P=2V und f=1kHz.
Der Positionsknopf auf der Vorderseite des Oszilloskops passt die Position der Signalwellenform auf dem fluoreszierenden Bildschirm an. Drehen Sie den horizontalen Verschiebungsknopf (mit einem horizontalen bidirektionalen Pfeil markiert), um die Signalwellenform nach links und rechts zu verschieben, und drehen Sie den vertikalen Verschiebungsknopf (mit einem vertikalen bidirektionalen Pfeil markiert), um die Signalwellenform nach oben und unten zu verschieben.
