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文檔簡介
1儀器的使用方法
2一、雙蹤示波器的使用1.示波器的調(diào)整1)TIME/DIV水平掃描時(shí)間旋鈕調(diào)整----P52)坐標(biāo)垂直方向VOLTS/DIV電壓調(diào)整旋鈕的調(diào)整方法-----P93)Model旋鈕的調(diào)整-----P104)內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)INTTRIG開關(guān)的調(diào)整----P115)CH1、CH2通道選擇開關(guān)調(diào)整------P126)SOURCE觸發(fā)源選擇開關(guān)------P137)外觸發(fā)輸入插座------P138)觸發(fā)方式選擇開關(guān)------P139)接地端子------P1410)INTENSITY亮度旋鈕------P1511)FOCUS旋鈕------P1512)示波器的自檢------P1532、示波器探頭與信號(hào)發(fā)生器及被測電路的連接方法------P163、示波器水平和垂直方向信號(hào)頻率及電壓的讀取方法------P191)信號(hào)水平方向頻率(或周期)的讀取方法------P192)波形所顯示電壓信號(hào)的讀取------P20二、信號(hào)發(fā)生器的使用方法1.電信號(hào)頻率的選取1)首先使用頻率粗調(diào)按鈕(即頻段選擇按鈕)大致確定需要選取的電信號(hào)的頻率范圍------P252)頻率細(xì)調(diào)------P302.波形選擇-----P323.直流偏置和占空比的調(diào)整-----P321)直流偏置的調(diào)整-----P322)占空比的調(diào)整-----P334.電壓輸出幅度的調(diào)整-----P355.信號(hào)發(fā)生器輸出衰減按鈕的使用-----P386.信號(hào)的輸入/輸出-----P3841)“輸出“端子-----P382)“TTL輸出”端子-----P393)“外測輸入”端子-----P404)壓控輸入插座(接線端子)-----P44三、雙路直流穩(wěn)壓電源的使用-----P47四、萬用表的使用-----P521.作為歐姆表使用-----P522.判斷二極管導(dǎo)通電壓和電路的通斷-----P533.直流電壓測量-----P544.交流電壓測量-----P555.直流電流的測量-----P566.交流電流測量-----P577.電容的測量-----P598.三極管類型及放大倍數(shù)的測量-----P60五、儀器的連接及一些常用的測試方法-----P625一、示波器的使用1.示波器的調(diào)整1)TIME/DIV水平掃描時(shí)間旋鈕調(diào)整將TIME/DIV水平掃描旋鈕順時(shí)針方向扭到合適檔位,直到水平掃描線出現(xiàn)。如果水平掃描線沒有出現(xiàn),首先檢查是否示波器開關(guān)已經(jīng)按下,示波器開關(guān)在前面板最上面。另外還可能由以下原因造成:第一、
TIME/DIV水平掃描時(shí)間旋鈕檔位太大,需要適當(dāng)向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以減小檔位。比如一個(gè)周期為10微妙(頻率為100KHZ)的正弦波高頻信號(hào),卻用了10ms/div的大檔位(低頻檔位),肯定不能顯示這個(gè)波形,甚至掃描線都看不到。第二、水平方向POSITION水平位置旋鈕位置不合適,使掃描6
線移出屏幕。將此旋鈕順時(shí)針扭,掃描線右移,逆時(shí)針扭掃描線左移。第三、亮度INTENSITY旋鈕位置不合適,使亮度太暗,以至于看不到掃描線。當(dāng)然也不要太亮,太亮?xí)p少顯像管的壽命,能看清即可。第四、垂直方向VOLTE/DIV電壓旋鈕位置不合適,與待測信號(hào)電壓相差太遠(yuǎn),以至于探測不到。比如一個(gè)10mV的小電壓信號(hào),用了垂直方向5V/DIV的大檔位。肯定探測不到這個(gè)小信號(hào)??梢皂槙r(shí)針方向減小檔位,以提高靈敏度。相反,如果本來是一個(gè)大電壓信號(hào),比如5V的方波信號(hào),卻誤將垂直方向VOLTE/DIV電壓旋鈕扭到較小的檔位。比如,扭到10mv/div的小檔位,肯定也看不到波形,甚至可能連水平掃描線也看不到。這時(shí)就要朝逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)以適當(dāng)增大檔位,再與別其他旋鈕、開關(guān)配合,直到掃描線出現(xiàn)。第五、垂直方向POSITION旋鈕位7
置不合適,將掃描線在垂直方向移出屏幕??梢宰笥倚D(zhuǎn)一下這個(gè)旋鈕,使其在中間位置,直到待測波形或水平掃描線出現(xiàn)。順時(shí)針扭垂直方向POSITION位置旋鈕,掃描線向上移,逆時(shí)針方向扭,掃描線下移。第六、觸發(fā)方式不合適,觸發(fā)方式選擇開關(guān)一般應(yīng)放在AUTO位置。意思是本儀器始終處于自動(dòng)觸發(fā),顯示掃描線。在其他位置有可能不出現(xiàn)掃描線。如放在NORM(常態(tài))位置,則只有觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生,才觸發(fā)掃描信號(hào),實(shí)現(xiàn)掃描。此開關(guān)位于前面板右上部。第七、示波器本身的故障。在亮度INTENSITY和聚焦FOCUS旋鈕都調(diào)整到位的情況下可以用示波器自檢的辦法,自檢的辦法下面會(huì)做介紹。如果自檢不能出現(xiàn)方波波形,很可能是儀器出故障,因而也就看不到一條水平方向的掃描線。當(dāng)然,如果示波器沒有故障,其他旋鈕、開關(guān)也調(diào)整到位8
,那么探頭故障也會(huì)造成看不到波形,但水平掃描線應(yīng)該可以看到。以上介紹了水平掃描線沒有出現(xiàn)的一些原因,其中涉及到一些旋鈕、開關(guān)的使用,將在下面陸續(xù)介紹。
水平掃描線出現(xiàn)后,再將SWPVAR旋鈕順時(shí)針扭到頭直到聽到咔噠一聲鎖住。這時(shí)旋鈕的位置才是初始位置,否則會(huì)使正常顯示的波形壓縮,導(dǎo)致波形不準(zhǔn)。
將水平方向POSITION位置旋鈕扭到合適位置使波形處于屏幕中間。順時(shí)針扭,掃描線右以;逆時(shí)針扭,掃描線左移。注意該型示波器有三個(gè)POSITION旋鈕,一個(gè)位于示波器前面板右上方,TIME/DIV水平掃描時(shí)間旋鈕右側(cè),用來調(diào)整波形水平位置。另兩個(gè)位于示波器前面板右下方,左右通道兩個(gè)垂直9
方向VOLTE/DIV電壓旋鈕右側(cè),用來分別調(diào)整左右通道的波形垂直方向位置。2)坐標(biāo)垂直方向VOLTS/DIV電壓調(diào)整旋鈕的調(diào)整方法首先不要將坐標(biāo)垂直方向電壓調(diào)整旋鈕(VOLTS/DIV)上方的微調(diào)旋鈕拉出(拉出會(huì)產(chǎn)生×5的擴(kuò)展,垂直系統(tǒng)的增益擴(kuò)大5倍,最高靈敏度可達(dá)1mV/DIV。這個(gè)微調(diào)旋鈕只在顯示特別微小的信號(hào)時(shí)用,一般情況下不使用),同時(shí)將微調(diào)旋鈕向順時(shí)針方向扭到頭直到聽到咔噠一聲表示按鈕已鎖住,此時(shí)微調(diào)按鈕是處于初始位置。否則會(huì)產(chǎn)生垂直方向的波形壓縮,導(dǎo)致波形不準(zhǔn)。再調(diào)整垂直方向POSITION旋鈕使波形出現(xiàn)在屏幕中央。10
這個(gè)旋鈕初始位置的調(diào)整一般是將其向逆時(shí)針方向扭到頭,即指示每大格5V的最大檔位5V/DIV,這樣做的目的與用萬用表測未知的電流、電壓時(shí)往往將檔位放置最大的道理是一樣的,都是為安全起見,就是為防止大電流或電壓對(duì)儀器以及測試者的安全造成傷害。如朝向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)旋鈕可使檔位減小,即每格顯示的電壓減小。切記,該型示波器不能測試直流電壓含量超過300V及300V以上的直流或交流電。最好也不要直接測量電網(wǎng)50HZ、220V的交流電。這樣做,不論對(duì)示波器還是測試者都是極不安全的。3)Model旋鈕的調(diào)整將Model旋鈕扭到ALT位置,這表示兩個(gè)通道同時(shí)顯示。一般左通道(CH1)用來顯示輸入信號(hào)的波形,右通道(CH2)用來顯示輸出信號(hào)的波形11
,當(dāng)測試一個(gè)做好的電路板時(shí)往往需要輸入輸出波形同時(shí)顯示。當(dāng)然如果只顯示左通道的波形,就將旋鈕扭到CH1檔位,如果只顯示右通道的波形就將檔位放到CH2的位置,如果想看兩個(gè)波形疊加后的圖形就將檔位放到ADD位置,這個(gè)檔位是很少用的,知道就可以了。4)內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)INTTRIG開關(guān)的調(diào)整這個(gè)開關(guān)用于選擇掃描的內(nèi)觸發(fā)源,主要用來配合水平同步LEVEL旋鈕的使用,將顯示的波形定住,讓它不要亂跑。如果看左通道的波形就將INTTRIG開關(guān)放到CH1位置,則加到CH1的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。看右通道的波形就將INTTRIG開關(guān)放到CH2位置,則加到CH2的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。放在VERTMODE(組合方式)位置,可同時(shí)觀看兩個(gè)波形,同步觸發(fā)信號(hào)交替取向CH1和12CH2另外需要注意的是如果波形亂跑,有時(shí)也是因?yàn)榇怪狈较虻腣OLTE/DIV旋鈕檔位太大造成,需要適當(dāng)將其檔位朝順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)使波形變大,就會(huì)使亂跑的波形定住。
5)CH1、CH2通道選擇開關(guān)調(diào)整以CH1通道選擇開關(guān)調(diào)整為例。一般不要將開關(guān)撥到GND位置,否則波形將會(huì)變成一條直線,將開關(guān)撥到DC(信號(hào)中含直流成分)或AC(測量交流信號(hào),信號(hào)中不含直流成分)位置均可。撥到GND位置,信號(hào)輸入端垂直方向接地,其作用主要是為了看波形(特別是方波)的零電壓參考點(diǎn)(即地)的位置,同時(shí)配合垂直方向VOLTE/DIV電壓旋鈕及垂直方向POSITION位置旋鈕,一起讀取方波的正負(fù)電壓值,關(guān)于撥向GND位置的作用在3.2節(jié)還會(huì)做詳細(xì)介紹。
CH2通道選擇開關(guān)調(diào)整同上。136)SOURCE觸發(fā)源選擇開關(guān)一般放在INT(內(nèi)觸發(fā))位置即可。電源觸發(fā)(LINE),取電源頻率作為觸發(fā)源。外觸發(fā)(EXT):外觸發(fā)信號(hào)加到外觸發(fā)輸入端作為觸發(fā)源。外觸發(fā)用于垂直方向的特殊信號(hào)觸發(fā)。7)外觸發(fā)輸入插座本插座用于掃描外觸發(fā)信號(hào)的輸入。8)觸發(fā)方式選擇開關(guān)位于前面板右上角標(biāo)有MODE字樣下面。當(dāng)撥到自動(dòng)(AUTO)位置,儀器始終自動(dòng)觸發(fā),顯示掃描線。有觸發(fā)信號(hào)時(shí),獲得正常觸發(fā)掃描,波形顯示穩(wěn)定。無觸發(fā)信號(hào),掃描線將自動(dòng)出現(xiàn)。所以,這個(gè)開關(guān)一般都放在AUTO位置。14
常態(tài)(NORM):當(dāng)觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生,獲得觸發(fā)掃描信號(hào),實(shí)現(xiàn)掃描;無觸發(fā)信號(hào)時(shí),應(yīng)當(dāng)不出現(xiàn)掃描。
TV(V):此狀態(tài)用于觀察電視信號(hào)的全場波形。
TV(H):此狀態(tài)用于觀察電視信號(hào)的全行波形。注:只有當(dāng)電視同步信號(hào)是負(fù)極性時(shí),TV(V)、TV(H)信號(hào)才能正常工作。9)接地端子示波器的接地端子,一般是接大地,對(duì)示波器起保護(hù)作用,特別是測量較高電壓信號(hào)的場合。示波器與電路板、信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)地,一般接在示波器探頭上的黑色鱷魚夾上。1510)INTENSITY亮度旋鈕順時(shí)針方向亮度增大,逆時(shí)針方向亮度減小。11)FOCUS旋鈕這個(gè)旋鈕用來調(diào)整焦距,使顯示的波形變粗或變細(xì),一般將旋鈕放到中間位置使波形的粗細(xì)合適即可。12)示波器的自檢將示波器探頭的鉤子掛在左通道CH1左邊的CAL5V掛鉤上,將VOLTE/DIV垂直方向電壓指示旋鈕逆時(shí)針方向旋到頭即每大格5V檔位5V/DIV。先用左通道CH1的探頭看,可將MODEL旋鈕旋到CH1(放在ALT也可),左通道CH1開關(guān)放在DC或AC位置,其他旋鈕、開關(guān)調(diào)整方法前面已經(jīng)介紹,不再贅述。如調(diào)整正確16
應(yīng)該可以在示波器屏幕上看到方波圖形,然后再用右通道CH2的探頭看,調(diào)整方法同左通道。如果也能正常顯示方波波形,說明示波器及示波器左右通道的探頭都工作正常。這里再介紹一下示波器的探頭。示波器探頭上有個(gè)×1、×10的選擇開關(guān),作用和VOLTE/DIV垂直電壓指示旋鈕上的微調(diào)旋鈕作用一樣,都是用于測量微小信號(hào)。放在×10的位置將發(fā)生10倍的衰減,頻率帶寬達(dá)到示波器帶寬的最大值20MHZ,同時(shí)靈敏度提高,可以將信號(hào)放大。×1的位置,示波器頻率帶寬為6M。一般常用的是把開關(guān)放到×1的位置,即不進(jìn)行信號(hào)放大。2、示波器探頭與信號(hào)發(fā)生器及被測電路的連接方法示波器探頭上的鉤子或拔下鉤子露出的探針都是用于測量外接信號(hào)的波形,常與外接信號(hào)的輸出端連結(jié),它可17
與信號(hào)發(fā)生器輸出線的信號(hào)輸出端紅色鱷魚夾連結(jié),也可與需要測量的電路上的測試點(diǎn)如電路的信號(hào)輸出端連結(jié)。探頭上的鱷魚夾用來與電路的公共參考點(diǎn)連結(jié),所謂電路的零電壓公共參考點(diǎn)就是俗稱的地,要看電路類型是什么,模擬電路就是模擬地,數(shù)字電路就是數(shù)字地,也就是電路圖上的模擬地或數(shù)字地標(biāo)志。如果電路比較復(fù)雜則有可能模擬地和數(shù)字地都有,這兩種地能否接在一起,要根據(jù)具體情況而定。如果兩種電路的數(shù)字和模擬信號(hào)有關(guān)聯(lián),比如數(shù)字電路的輸出信號(hào)作為模擬電路一個(gè)功能塊的輸入信號(hào),模擬電路的輸出信號(hào)也可以作為數(shù)字電路某個(gè)功能塊的輸入信號(hào),當(dāng)這兩種信號(hào)18
相互干擾很小以至于可以忽略不計(jì)的情況下,為簡化電路起見,可以將數(shù)字地與模擬地連接在一起。否則就不能簡單地接在一起,而要采取一些必要的抗干擾措施或相互隔離。當(dāng)然強(qiáng)電和弱電部分最好也要采取隔離措施,它們的地最好不要接在一起,這也是為了安全起見。如果示波器需要連結(jié)信號(hào)發(fā)生器,首先要將它們的零電壓公共參考點(diǎn)連結(jié)在一起,也就是將探頭上的鱷魚夾與信號(hào)發(fā)生器的黑色鱷魚夾相連,這兩個(gè)鱷魚夾就充當(dāng)了電路圖上的零電壓公共參考點(diǎn)(即俗稱的地)的角色。如果電路需要連結(jié)測量儀器、電源,那么就要將這些儀器的地(即零電壓公共參考點(diǎn))與電路上標(biāo)出的地接在一起。這里再補(bǔ)充一點(diǎn),就是如果接電源,怎么判19
斷電源正負(fù)兩極哪個(gè)是零電壓公共參考點(diǎn)(俗稱地)?一般應(yīng)該這樣判斷:如果是接正電源,則電源負(fù)極就是公共參考點(diǎn),如果接負(fù)電源,則電源正極就是零電壓公共參考點(diǎn)(即電路圖上的信號(hào)地)。3、示波器水平和垂直方向信號(hào)頻率及電壓的讀取方法1)信號(hào)水平方向頻率(或周期)的讀取方法觀看水平方向掃描時(shí)間TIME/DIV旋鈕有一個(gè)凸起部分的位置就是當(dāng)前的檔位,將檔位顯示的值如1ms/div(表示每一大格1毫秒),乘以波形兩個(gè)峰(波峰或波谷)間占的格數(shù)。注意這兩個(gè)峰是指正弦波或三角波的兩個(gè)峰,如果是方波就是兩個(gè)上跳沿或兩個(gè)下跳沿之間所占的格數(shù)。這兩個(gè)讀數(shù)乘出來就是這個(gè)信號(hào)的周期(最后換算205div×1ms/div=2.5ms,周期的倒數(shù)就是頻率,這里就是1/2.5ms=400HZ。2)波形所顯示電壓信號(hào)的讀取觀察垂直方向電壓顯示旋鈕VOLTE/DIV有一個(gè)凸起部分,它的位置就是當(dāng)前電壓檔位,與上面水平方向周期值的讀取類似,將當(dāng)前檔位顯示的每大格的電壓值比如1v/div,乘以波峰和波谷所占的格數(shù)(這是對(duì)正弦波和三角波而言,如果對(duì)于方波則只需讀取高電平和低電平之間所占的格數(shù)),這兩個(gè)讀數(shù)的乘積就是電壓值。比如示波器顯示出一條正弦波,當(dāng)前檔位是10mv/div,波峰和波谷間占了3.2個(gè)格,則波峰和波谷間的電壓值為3.2div×10mv/div=32mv,由此可推出電壓最大值為32mv/2=16mv,有效值為21
最大值除以2的平方根,約等于11.3mv。如果示波器顯示出一條方波,當(dāng)前檔位是5v/div,高電平與低電平間相差一個(gè)大格,在電路只有正電源沒有負(fù)電源的情況話,可以認(rèn)為低電平就是0v,高電平為1div×5v/div=5v。如果既有正電源又有負(fù)電源,就要先確定示波器屏幕上零電壓參考點(diǎn)的位置。具體方法是:首先選擇一個(gè)觀察波形的通道,比如選擇左通道看波形。再將左通道的CH1開關(guān)撥向GND位置,這時(shí)顯示的方波將消失,波形變?yōu)橐粭l水平掃描線,記下這條直線的位置。旋轉(zhuǎn)垂直方向的位置POSITION旋鈕,使顯示的直線與屏幕正中央標(biāo)有刻度的橫坐標(biāo)線重合。將CH1開關(guān)撥向DC或AC位置,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)VOLTE/DIV旋鈕使其達(dá)22
到最大檔位5v/div,或其他合適檔位,使方波可以完整地在屏幕上顯示出來。讀出高電平到零電壓參考點(diǎn)(即屏幕上標(biāo)有刻度的橫坐標(biāo)線)占的格數(shù),格數(shù)乘以VOLTE/DIV旋鈕當(dāng)前的檔位值就是高電平(正電壓)的電壓值。讀出低電平到零電壓參考點(diǎn)(即屏幕上標(biāo)有刻度的橫坐標(biāo)線)占的格數(shù),格數(shù)乘以VOLTE/DIV旋鈕當(dāng)前的檔位值就是低電平(負(fù)電壓)的電壓值。以上就是示波器的使用及操作方法。請(qǐng)大家在實(shí)際應(yīng)用中熟練掌握。下面介紹信號(hào)發(fā)生器的使用及操作。23二、信號(hào)發(fā)生器的使用方法信號(hào)發(fā)生器主要用來產(chǎn)生一定頻率和電壓的電信號(hào),常用的有正弦波、方波、三角波信號(hào),提供給電路作為輸入信號(hào)使用。建議大家使用信號(hào)發(fā)生器選取信號(hào)之前,先打開示波器,并且把示波器調(diào)整好。然后再將信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)線與示波器的探頭連結(jié)在一起,連結(jié)方法見上一節(jié)第2條“示波器探頭與信號(hào)發(fā)生器及被測電路的連接方法”的介紹。這樣做的目的就是為了在調(diào)整信號(hào)發(fā)生器的同時(shí),可以實(shí)時(shí)地看到波形,只有看到波形才說明信號(hào)發(fā)生器能正常工作。同時(shí)也可以利用示波器能讀取電信號(hào)電壓、頻率的功能,對(duì)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校對(duì),24
大致判斷出信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的電信號(hào)波形、頻率、電壓是否正常。反過來,也可以通過信號(hào)發(fā)生器間接地檢查示波器是否可以正常工作。假如信號(hào)發(fā)生器能正常工作,并且操作正確,調(diào)整示波器時(shí)也沒有操作上的失誤,那么示波器就應(yīng)該能顯示出信號(hào)發(fā)生器輸出的波形。如果不能,不是信號(hào)發(fā)生器出故障就是示波器出故障。在排除信號(hào)發(fā)生器的問題后,就只能是示波器出問題,不是操作不當(dāng)就是示波器出現(xiàn)故障,也就間接地檢查了這兩種儀器的好壞。25
當(dāng)然,調(diào)整示波器的時(shí)候最好還是利用示波器的自檢功能,來檢查示波器能否正常工作。自檢的方法見上一節(jié)第1條1.9“示波器的自檢”里面的介紹。信號(hào)發(fā)生器的電源開關(guān)在后面板左上位置,打開電源開關(guān)后就可以按照以下步驟進(jìn)行電信號(hào)的選取。1.電信號(hào)頻率的選取1)首先使用頻率粗調(diào)按鈕(即頻段選擇按鈕)大致確定需要選取的電信號(hào)的頻率范圍前面板上部有一個(gè)灰色的頻率粗調(diào)按鈕,每按一下就會(huì)進(jìn)行一次頻率范圍選擇。在這個(gè)面板上有七個(gè)黃色發(fā)光二極管指示燈,指示燈上面有×1,×1K,×10K等字樣,顯示出你現(xiàn)在所選擇的頻率范圍。假如現(xiàn)在×1k的指示燈亮,說明你26
現(xiàn)在選擇的頻率范圍(也就是頻段,或稱為頻率檔位)是1KHZ,如果你想給電路輸入一個(gè)1KHZ的電信號(hào),最好選擇×1K這個(gè)頻段,當(dāng)然選擇與×1K接近的×10K這個(gè)頻段也行。但是在這個(gè)頻段上,再進(jìn)一步進(jìn)行頻率細(xì)調(diào),就不如在×1K這個(gè)頻段能更快地調(diào)出所需要的1KHZ電信號(hào)。因?yàn)槊總€(gè)頻段都有自己的頻率范圍,1KHZ接近×1K頻段的中心頻率,屬于×1K頻段的頻率范圍,在這個(gè)頻率范圍內(nèi)調(diào)整,其動(dòng)態(tài)范圍要比在其他頻段調(diào)整動(dòng)態(tài)范圍要大得多。當(dāng)然在與×1KHZ接近的頻段,比如×100,×10K頻段。由于存在頻率范圍重合,所以你要選取的1KHZ電信號(hào)也可能在其頻率覆蓋范圍內(nèi),但由于1KHZ27
頻率處于這些頻段頻率范圍的邊緣,不是接近最高頻率,就是接近最低頻率,調(diào)整起來動(dòng)態(tài)范圍就要小得多。如果不在這些頻段的頻率覆蓋范圍內(nèi),就根本調(diào)不出來所需要的頻率了。這就是為什么選擇×1K頻段能更容易調(diào)出所需要的頻率。如果選擇的檔位頻率范圍離要求的1KHZ偏離太多,比如×10,×100K等頻段。特別是如果選擇了比1KHZ要小得多的頻段,比如×10的頻段,則無論你再怎樣扭頻率細(xì)調(diào)旋鈕也很可能調(diào)不出1KHZ的電信號(hào)。具體地說是因?yàn)椤?0的頻段它的頻率范圍是從1HZ到幾十HZ,它能達(dá)到的最高頻率也不過幾十HZ,絕對(duì)達(dá)不到1KHZ,也就是說1KHZ根本不在它的最高頻率范圍內(nèi),當(dāng)然無論你再怎么調(diào)頻率細(xì)調(diào)旋鈕也調(diào)不出1KHZ的信號(hào)。同樣在×100K的檔位,這個(gè)檔位所涵蓋的最低頻率也在數(shù)十KHZ,1KHZ也不在它的最低頻率28
范圍內(nèi),因此無論你再怎么調(diào)頻率細(xì)調(diào)旋鈕也調(diào)不出1KHZ的信號(hào)。
所以進(jìn)行頻率粗調(diào)的原則就是盡量選取和你所需要的電信號(hào)頻率相近的頻段。例如你想選取一個(gè)12kHZ的電信號(hào),就要不停地按動(dòng)頻率粗調(diào)按鈕(或稱頻段按鈕)直到指示×10K的那個(gè)頻段指示燈亮,表示你已選中×10K的頻段,再在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行頻率細(xì)調(diào)就可以了。另外需要注意的是,在進(jìn)行頻率粗調(diào)的同時(shí)要觀察信號(hào)發(fā)生器前面板左上部的數(shù)碼管顯示屏,這個(gè)顯示屏實(shí)時(shí)顯示出你正在選擇的電信號(hào)的頻率值。它上面有兩個(gè)指示燈,一個(gè)指示HZ,一個(gè)指示KHZ。當(dāng)HZ指示燈亮?xí)r,表示數(shù)碼管顯示屏上的頻率單位是HZ;當(dāng)KHZ指示燈亮?xí)r,29
表示數(shù)碼管顯示屏上的頻率單位是KHZ。比如顯示屏上的數(shù)字為100,同時(shí)HZ指示燈亮,說明此時(shí)電信號(hào)的頻率值為100HZ。如果顯示屏上的數(shù)字仍為100,同時(shí)KHZ指示燈亮,說明此時(shí)電信號(hào)的頻率值為100KHZ。還需要注意的是,前面板頻率粗調(diào)區(qū)域里×10K,×1K等字樣,僅僅表示頻段,即頻率范圍。從數(shù)碼管顯示屏上讀取頻率值后,不需要將數(shù)碼管顯示屏顯示的數(shù)字乘以10K,或乘以1K。數(shù)碼管顯示屏顯示的頻率值是多少就是多少,只是需要注意KHZ和HZ哪個(gè)指示燈亮,頻率單位就是什么。302)頻率細(xì)調(diào)在前面板右下角有一個(gè)粗大的灰色旋鈕,這個(gè)旋鈕用來進(jìn)行頻率細(xì)調(diào)。它主要是配合頻率粗調(diào)按鈕進(jìn)行頻率的選取。前面說了,頻率粗調(diào)按鈕主要是確定一個(gè)所要選取的頻率的大致范圍。范圍確定后,就要具體調(diào)出需要的頻率。旋鈕順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)頻率增大,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)頻率減小。在旋轉(zhuǎn)這個(gè)旋鈕的同時(shí)要時(shí)刻注意數(shù)碼管顯示屏,觀察所選取的頻率的變化,直到選出需要的頻率,并將誤差控制在一定的范圍內(nèi),最好控制在5%以內(nèi),根據(jù)題目要求而定,誤差越小越好。以下是頻段列表。31頻段列表×10.2HZ---2.2HZ×101HZ---22HZ×10010HZ---220HZ×1K100HZ---2200HZ×10K1KHZ---22KHZ×100K10KHZ---220KHZ×1M100KHZ---2.2MHZ322.波形選擇在前面板頻率粗調(diào)按鈕下方,有三個(gè)波形選擇按鈕,按鈕上方有波形類型指示。依次按動(dòng)這三個(gè)按鈕,可以發(fā)出正弦波、三角波、方波。3.直流偏置和占空比的調(diào)整1)直流偏置的調(diào)整在前面板波形選擇按鈕下方,頻率細(xì)調(diào)旋鈕左側(cè)有兩個(gè)旋鈕,一個(gè)是直流偏置旋鈕,一個(gè)是占空比旋鈕。如果旋轉(zhuǎn)直流偏置旋鈕會(huì)使正弦波發(fā)生波形失真。調(diào)整這個(gè)旋鈕時(shí)建議大家將直流偏置旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)扭到底,這時(shí)會(huì)發(fā)出咔噠一聲響,表示這個(gè)旋鈕處于初始位置,這時(shí)正33
弦波波形正常。同時(shí)這個(gè)旋鈕還可以調(diào)整輸出信號(hào)所攜帶的直流分量。2)占空比的調(diào)整占空比調(diào)整旋鈕有個(gè)很重要的用處,就是通過改變?nèi)遣ɑ蚍讲ǖ恼伎毡?,使得三角波由于上升與下降時(shí)間不相同從而變形成不同形狀的鋸齒波。而方波的高電平與低電平在一個(gè)周期內(nèi)占有的時(shí)間也不再相同,表現(xiàn)出不同形狀的方波(也叫矩形波)。在一個(gè)周期內(nèi),方波的高電平比低電平占有的時(shí)間要少得多時(shí),方波就變形成上跳形狀的脈沖波;當(dāng)高電平比低電平占有的時(shí)間大得多時(shí),方波就變形成下跳形狀的脈沖波。34
因此通過改變占空比,就可以使信號(hào)發(fā)生器發(fā)出你所需要的鋸齒波、方波、脈沖波。比如你想發(fā)出一個(gè)占空比30%的方波,就可以一邊旋轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)生器的占空比旋鈕,一邊觀察示波器。使波形在一個(gè)周期內(nèi),高電平占有的時(shí)間達(dá)到30%,而低電平占有的時(shí)間達(dá)到70%。這個(gè)旋鈕還可以將正弦波調(diào)整為正半周和負(fù)半周分別為不同角頻率的正弦波形。將占空比旋鈕朝順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),占空比增大,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)占空比減小。如果想讓占空比為50%,朝逆時(shí)針方向扭到頭,到達(dá)OFF位置,這時(shí)會(huì)聽到咔噠一聲響,這就是其初始位置。如果只輸出正弦波、三角波、方波三種標(biāo)準(zhǔn)35
波形,就將該旋鈕放在OFF位置。4.電壓輸出幅度的調(diào)整在前面板下方,直流偏置旋鈕左側(cè),有一個(gè)上方標(biāo)有“幅度”字樣的旋鈕,這個(gè)旋鈕用來調(diào)整電壓輸出幅度。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將使信號(hào)發(fā)生器輸出電壓增加,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)將使輸出電壓減小。旋轉(zhuǎn)這個(gè)旋鈕的同時(shí),要觀看該旋鈕左上方,頻率顯示屏右側(cè),另一塊數(shù)碼管顯示屏。這個(gè)顯示屏是該型信號(hào)發(fā)生器的第二塊顯示屏,用來顯示出當(dāng)前正在調(diào)整的信號(hào)發(fā)生器輸出電壓的大小。要注意的是對(duì)于不同的輸出波形,屏上面數(shù)字所表示出的電壓值的含義也不同。對(duì)于正弦36
波和三角波,這個(gè)數(shù)字表示波峰和波谷間的電壓差。對(duì)于方波,表示高電平與低電平間的電壓差。不管哪種波形,電壓差(即電壓輸出幅度)最大都是20V。所以對(duì)于正弦波,可以輸出的電壓最大值為10V(20V/2=10V),將電壓最大值除以2的平方根就是有效值,通過計(jì)算約等于7V,這就是能輸出的最大有效值。對(duì)于方波,高電平最大為20V,最低為0V。在電壓輸出幅度顯示屏右下角,有兩個(gè)標(biāo)有“VP-P”和”mVP-P”字樣的發(fā)光二極管指示燈。當(dāng)標(biāo)有“VP-P”字樣的指示燈亮?xí)r,當(dāng)前顯示電壓值單位為V(伏)。當(dāng)標(biāo)有”mVP-P”字樣的指示燈亮?xí)r,當(dāng)前顯示電壓值單位為mV(毫伏)。例如,當(dāng)前顯示50,同時(shí)”mVP-P”指示燈亮,則說明當(dāng)前輸出電壓值為50mV。375.信號(hào)發(fā)生器輸出衰減按鈕的使用在前面板下方,標(biāo)有“輸出衰減”字樣的區(qū)域,有兩個(gè)控制信號(hào)發(fā)生器輸出衰減的按扭。兩個(gè)都不按下,就不會(huì)發(fā)生衰減。將顯示20dB的按鈕按下時(shí),輸出電壓將衰減10倍;將顯示40dB的按鈕按下時(shí),輸出電壓將衰減100倍;如果將顯示40dB和20dB的按鈕同時(shí)按下,輸出電壓將衰減60dB,也就是衰減1000倍。例如,對(duì)于輸出1V的正弦波信號(hào),按下40dB的按鈕后,1V的正弦波信號(hào)將衰減100倍,變成0.01V(1V/100=0.01V),即10mV。這里有個(gè)換算公式,衰減dB=20log衰減倍數(shù)。在40dB=20log100這個(gè)式子里,40為衰減的分貝數(shù),100為衰減倍數(shù)。這兩個(gè)按鈕的作用就是為了使信號(hào)發(fā)生器能輸出比較微弱的信號(hào),比如像10mV這樣的毫伏38
級(jí)微小信號(hào)。6.信號(hào)的輸入/輸出在前面板左下方有四個(gè)輸出端子,從右到左排列,依次為“輸出“端子、“TTL輸出”端子、“外測輸入”端子、”壓控輸入”端子,端子上面都標(biāo)有字樣,可以很容易辨認(rèn)出。下面分別介紹這幾個(gè)端子的作用及使用方法。1)“輸出“端子從“輸出”端子引出的電信號(hào)輸出線,可以提供所有波形,即三角波、方波、正弦波。這個(gè)輸出端子最常用,平時(shí)就將輸出線接在這個(gè)“輸出”端子上。需要特別注意的是,從這個(gè)輸出端子引出的電信號(hào)輸出線,可以發(fā)出一個(gè)模擬輸出TTL電平的方波。TTL電平是數(shù)字電路常用的標(biāo)準(zhǔn)電平,它定義為高電平5V,低電平0V。模擬過程39
很簡單,首先按下方波按鈕選擇輸出方波。然后旋轉(zhuǎn)輸出幅度旋鈕,使其輸出5V。注意輸出衰減按鈕不要按下。這時(shí)方波就調(diào)整為高電平為5V、低電平0V,符合TTL電平定義的方波。由于它符合TTL電平的要求,就可以用這個(gè)模擬的TTL方波作為標(biāo)準(zhǔn)TTL方波使用。如果要用作時(shí)鐘信號(hào),還需要把方波的占空比調(diào)整為50%,只要把占空比旋鈕放在OFF位置即可。這在信號(hào)發(fā)生器TTL電平輸出功能損壞,不能從“TTL輸出”端子輸出符合TTL電平的方波時(shí)特別有用。這時(shí)就可以用這個(gè)方法來模擬輸出具有TTL電平的方波了。2)”TTL輸出“端子在”輸出“端子左側(cè)就是”TTL輸出“端子,使用這個(gè)輸出端子可以輸出高電平5V、低電平0V,占空比50%的TTL標(biāo)準(zhǔn)方波,使用這個(gè)輸出端子的40
同時(shí),輸出電壓幅度旋鈕和輸出電壓衰減按鈕均失去作用。3)”外測輸入“端子該型信號(hào)發(fā)生器具有檢測外部信號(hào)頻率的功能。具體操作方法是,先用示波器查看需要檢測的信號(hào)波形,并用示波器的測頻功能大致判斷需要檢測信號(hào)的頻率。然后將信號(hào)輸出線插入前面板左下方”TTL輸出“端子左側(cè)、標(biāo)有“外測輸入”字樣的端子上。再將信號(hào)輸出線與需要檢測頻率的電路信號(hào)輸出端連結(jié)。注意這根信號(hào)輸出線這時(shí)實(shí)際就成了一根信號(hào)輸入線。所以它既可以作為信號(hào)輸出線用,也可以作為信號(hào)輸入線,也就是它是一根輸入/輸出線。那么,怎么判斷它是輸入線還是輸出線呢?這就要看它的用途是什么。當(dāng)信號(hào)發(fā)生器向外輸41
出各種波形的信號(hào)時(shí),這根信號(hào)線就是信號(hào)輸出線。當(dāng)信號(hào)發(fā)生器作為頻率計(jì)使用,用來檢測外部信號(hào)的頻率時(shí)它就是信號(hào)輸入線。因?yàn)檫@一節(jié)都是講信號(hào)發(fā)生器作為頻率計(jì)使用的,為避免混淆,以下的介紹就稱這根信號(hào)線為信號(hào)輸入線,相應(yīng)地,與這根信號(hào)輸入/輸出線相連的紅色鱷魚夾就是信號(hào)輸入/輸出線的信號(hào)輸入/輸出端。在這里它作為信號(hào)輸入端用,以下的介紹就稱它為信號(hào)輸入端。具體連結(jié)方法是,將信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸入線輸入端的紅色鱷魚夾,與待測信號(hào)的輸出端連結(jié)。信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸入線的黑色鱷魚夾(即信號(hào)地,也就是零電壓公共參考點(diǎn)),與待測電路42
的信號(hào)地(即零電壓公共參考點(diǎn))連結(jié)在一起。同時(shí)將前面板右上方“測頻選擇”按鈕按下,這時(shí)按鈕旁邊的紅色“外測”頻率指示燈亮。這時(shí)儀器將進(jìn)入外測頻方式。該按鈕彈起時(shí)處于內(nèi)測頻方式。當(dāng)平時(shí)不用測頻功能,只用來產(chǎn)生各種波形的電信號(hào)時(shí),這個(gè)按鈕不用按下。另外還需要注意的是,在開始使用測頻功能之前,已經(jīng)用示波器檢測了待測信號(hào)的波形。使用信號(hào)發(fā)生器測頻功能時(shí)最好也要將相同的波形按鈕按下。比如示波器檢測到待測信號(hào)是正弦波,你最好也將信號(hào)發(fā)生器的正弦波選擇按鈕按下。當(dāng)然這不是必須的,但可以適當(dāng)提高測量精度。43作為頻率計(jì)使用時(shí)的一些技術(shù)參數(shù)如下表:
測量范圍0.2Hz--15MHz,當(dāng)輸入頻率>15MHz時(shí),顯示“F—”表示溢出。輸入電壓范圍50mV—2V(10Hz—15MHz)。100mV—2V(0.2Hz—10Hz)。輸入阻抗1兆歐。波形適用性正弦波、方波。計(jì)數(shù)閘門時(shí)間1秒(>=10Hz);10秒(<10Hz)。測量誤差時(shí)基誤差加(減)觸發(fā)誤差。標(biāo)稱頻率12MHz(頻率穩(wěn)定度正負(fù)0.0005秒)。44
從以上表格可以看出,作為頻率計(jì)使用時(shí),輸入信號(hào)的頻率在0.2Hz—10Hz時(shí),輸入信號(hào)的電壓控制在100mV—2V。輸入信號(hào)的頻率在10Hz—15MHz時(shí),輸入信號(hào)的電壓控制在50mV—2V。4)壓控輸入插座(接線端子)當(dāng)一個(gè)外部電壓0---+5V由此插座輸入時(shí),函數(shù)發(fā)生器(即信號(hào)發(fā)生器)的信號(hào)頻率變化范圍為10:1。上面介紹了信號(hào)發(fā)生器的使用,使用信號(hào)發(fā)生器時(shí)最好先把示波器打開并調(diào)整好,然后用示波器對(duì)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行監(jiān)測45
,這兩個(gè)儀器往往時(shí)同時(shí)使用。另外也有一個(gè)小技巧,就是使用這兩個(gè)儀器,特別是使用示波器檢測電路的各個(gè)測試點(diǎn)的波形時(shí),要對(duì)照并參考該電路的電子電路仿真軟件Multsim10的測試點(diǎn),及虛擬信號(hào)發(fā)生器和虛擬示波器的仿真效果圖。一般實(shí)際效果和仿真的效果基本差不多,測試點(diǎn)也基本一樣,不會(huì)有很大差別。所以用Multsim10仿真成功的電路,一般都沒有重大錯(cuò)誤,基本都可以制作成功。仿真時(shí)的測試過程完全可以照搬到實(shí)際中。46
使用信號(hào)發(fā)生器時(shí)還需要注意的就是使用安全問題。切不可將信號(hào)發(fā)生器信號(hào)線與大電流、高電壓的電路板信號(hào)輸出端連結(jié)。特別不要誤接到直流穩(wěn)壓電源上,直流穩(wěn)壓電源輸出的電流都比較大。實(shí)驗(yàn)室的這型直流穩(wěn)壓電源最大可輸出3安培的電流,很容易燒毀信號(hào)發(fā)生器上的印刷電路板。所以將信號(hào)發(fā)生器與制作的電路板連結(jié)之前,先仔細(xì)檢查一下,保證信號(hào)發(fā)生器信號(hào)線的地(黑色鱷魚夾)只和直流穩(wěn)壓電源作為地線的那一極(比如負(fù)極),以及電路板的地相連。而信號(hào)發(fā)生器信號(hào)線信號(hào)輸入/輸出端(紅色鱷魚夾)切不可誤接到直流穩(wěn)壓電源作為電源線使用的那一級(jí)上(比如正極)。47三、雙路直流穩(wěn)壓電源的使用直流穩(wěn)壓電源的使用比較簡單,電源開關(guān)在前面板左下方。有左右兩路電壓輸出,每一路的電壓值從0到32V連續(xù)可調(diào)。兩路“調(diào)壓”旋鈕右側(cè),都有一個(gè)“V/A”按鈕,不要將其按下,這時(shí)按鈕左側(cè)標(biāo)有“穩(wěn)壓”字樣的紅色發(fā)光二極管亮,表明這時(shí)電壓處于穩(wěn)壓狀態(tài),面板上方紅色數(shù)碼管顯示屏顯示的數(shù)是電壓值。將“調(diào)壓”旋鈕順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)電壓增大,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電壓減小。直流穩(wěn)壓電源前面板下部,中間位置有一個(gè)“獨(dú)立/跟蹤”按鈕。該按鈕按下,可以使兩路電壓同步。順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)左路“調(diào)壓”旋鈕使左路電壓增大,不必調(diào)節(jié)右路“調(diào)壓”旋鈕,右路電壓自動(dòng)跟蹤左路電壓大小變化,左路電壓與右路電壓48
完全相等。在這個(gè)按鈕上方,電壓顯示數(shù)碼管也只顯示左路電壓當(dāng)前值,右路電壓始終顯示為0V。將“獨(dú)立/跟蹤”按鈕彈起,則電壓跟蹤狀態(tài)解除,轉(zhuǎn)為左、右兩路電壓各自獨(dú)立輸出狀態(tài)。在前面板上部紅色數(shù)碼管顯示屏上,左、右兩路電壓分別顯示。擁有這個(gè)功能,就會(huì)給一些應(yīng)用帶來不少便利。比如有一些電路需要兩路電壓完全相等的電源,像模擬電路里需要雙電源供電的集成運(yùn)算放大器、比較器,往往就需要兩路電壓完全相等的正負(fù)電源。這個(gè)電壓跟蹤的功能雖然方便,但建議大家盡量不要用。因?yàn)槿绻獬@個(gè)功能后(將按鈕彈出即可),左右兩路的電壓就不相同了。如果碰巧有一路電壓被別的同學(xué)的調(diào)得很高,你不知49
道,正好這兩路電源都需要用,也接到電路板上。當(dāng)解除跟蹤功能后,其中的那路被調(diào)高的電壓就會(huì)恢復(fù)到它原來的值。這路高電壓將會(huì)對(duì)電路板上的芯片造成損害。這種穩(wěn)壓電源還可以作為電流源使用,把前面板上標(biāo)有“V/A”字樣的按鈕按下,并且將電源正負(fù)極上的電源線短路。旋鈕左側(cè)標(biāo)有“穩(wěn)流”字樣的紅色發(fā)光二極管指示燈亮,前面板上部的紅色數(shù)碼管顯示屏顯示的數(shù)就是電流值,大小從0—3A,但比較好調(diào)節(jié)的是從0.2—3A。旋轉(zhuǎn)標(biāo)有“調(diào)流”字樣50
的旋鈕可以改變電流大小。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電流增大,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)電流減小。調(diào)整到需要輸出的電流值后,將短路的正負(fù)極電源線斷開,按照電路圖上電流源的正負(fù)極方向,串接到電路板上,就可以作為電流源供電路使用了。如果不使用電流源功能,只作為電壓源使用,不可將電源正負(fù)極短路。雖然電源帶有短路保護(hù)功能,但還是很不安全的。有的電路需要提供正負(fù)電源。這時(shí),51
可以先將其中一路的負(fù)極與另一路的正極接在一起作為信號(hào)地,再與電路板的信號(hào)地接在一起。比如,可以將左路的負(fù)極與右路的正極接在一起作為信號(hào)地,再接到電路板的信號(hào)地上。由于電源內(nèi)部總是正極比負(fù)極電壓高,所以左路的正極電壓就比信號(hào)地上的零電壓高,從而輸出一個(gè)正電壓。而右路由于負(fù)極比正極電壓低,現(xiàn)在正極接地,正極電壓變?yōu)榱悖?fù)極上的電壓自然就小于零,就輸出了一個(gè)負(fù)電壓。用這種方法就可以提供正負(fù)電源。
52四、萬用表的使用同學(xué)們學(xué)習(xí)大學(xué)物理、電工學(xué)時(shí),相信都用萬用表做過實(shí)驗(yàn)了。這里再強(qiáng)調(diào)一下跟這次課設(shè)有關(guān)的一些功能和使用方法,知道的就算是再復(fù)習(xí)一遍,加深印象。1.作為歐姆表使用萬用表上有一個(gè)大的旋鈕,上面有一個(gè)從粗到細(xì)的凸起。細(xì)的哪一頭就是當(dāng)前指向的檔位。將它指向有歐姆標(biāo)志的區(qū)域,就可以測量電阻大小。萬用表上有×100K歐姆刻度的地方常常有×200,×1K,×10K,,×1M等字樣,這都是檔位。如果檔位放在×10K位置,表示可以測量10K以下的電阻阻值。一般測量都是從大檔到小檔,大檔確定范圍,小檔提高精度。萬用表精度有三位半,和兩位半之分,三位半的表,有效53
值是小數(shù)點(diǎn)后三位,兩位半的表,有效值是小數(shù)點(diǎn)后兩位。比如一個(gè)47k的電阻,在未知其阻值的情況下,先用×1M大檔測顯示0.04,即0.04兆歐,換算成千歐就是40多千歐。大概知道阻值是40多千歐,再調(diào)到和這個(gè)阻值接近的檔位×100K,就可以精確地測出阻值。需要注意的是,讀取歐姆值時(shí),一定要看檔位上的單位是什么。如果檔位后的單位為K,表示測出的值為千歐。如果檔位后的單位為M,表示測出的值為兆歐。如果檔位后的沒有單位(×200的檔位)就表示測出的值為歐姆。2.判斷二極管導(dǎo)通電壓和電路的通斷、這個(gè)檔位可以測試出二極管的正負(fù)極和正向?qū)妷骸H绻f用表的液晶顯示屏上有讀數(shù),一般硅整流二極管的正向?qū)妷簽?.6V左右,54
顯示屏顯示出來了這個(gè)值,與紅表筆接觸的那一極就是二極管正極,與黑表筆接觸的那一極就是二極管負(fù)極。如果接反,就沒有顯示。將兩根表筆接觸會(huì)發(fā)出報(bào)警聲,同時(shí)這個(gè)檔位上的紅色發(fā)光二極管亮,說明短路了,用這個(gè)功能可以測量導(dǎo)線是否導(dǎo)通。3.直流電壓測量萬用表上有V—標(biāo)志,在這個(gè)標(biāo)志的區(qū)域,有200m,2,20,200,1000等檔位,表示可測量的直流電壓值。最大為1000V,最小在200m的檔位,可測量200m以下的毫伏級(jí)電壓值。測量時(shí)也是從大檔到小檔,先放在最大檔,這樣測量的范圍最寬。比如放在1000位置,可以測量1000V以下直流電壓值。這樣也比較安全,如果用小檔測大電壓,特別是高壓電。不論對(duì)萬用表還是測55
試者,都不安全。輕則燒毀萬用表,重則發(fā)生人身傷害。還要注意的是,測量交流電壓,不能用直流電壓檔,直流電壓檔測不出交流電電壓。同樣,用萬用表交流電壓檔也不能測直流電壓。萬用表黑筆一般放在電路信號(hào)地上,將紅筆放在測試點(diǎn)上,如萬用表顯示的數(shù)據(jù)前面沒有負(fù)號(hào),表示這個(gè)測試點(diǎn)電壓為正。如出現(xiàn)負(fù)號(hào),表示這個(gè)測試點(diǎn)電壓為負(fù)。4.測量交流電電壓萬用表面板上有一個(gè)V∽標(biāo)志,在它所屬的區(qū)域,有700,200,20,2,200m等檔位,表示這是萬用表交流電壓檔位。在700檔位,可以測量700V以下的交流電壓值;在200檔位可以測量200伏以下的交流電壓;……;在200m檔位可以測量200mV(毫伏)以下的交流電壓。測量方法與測量直流電電壓方法一樣。除非你已經(jīng)大致知道測量的電壓是多少。習(xí)慣上都是從最大檔開始,大檔56
確定范圍,小檔增加測量精度。這樣也比較安全。交流電沒有正負(fù)極,所以測量交流電時(shí),只要將萬用表表筆接觸到測試點(diǎn)即可,但其中一個(gè)表筆一般要放在信號(hào)地上。5.直流電流的測量萬用表面板上有一個(gè)A--標(biāo)志,在它所屬的區(qū)域,有10,200m,20m,2m等檔位,表示這是萬用表直流電流檔位。在10檔位,可以測量10A以下的直流電流值;在200m檔位可以測量200mA(毫安)以下的直流電流;……;在2m檔位可以測量2mA(毫安)以下的直流電流。測量方法與測量直流電電壓方法不同。先要將紅色表筆從萬用表標(biāo)有歐姆字樣的接線端子上拔出,插到5710A字樣的接線端子上,這時(shí)就可以測量10A以下的大電流。如果插到200m字樣的接線端子上,就可以測量200mA以下的小電流。測量方法也與測電壓不同。測電壓是將表筆并聯(lián)在待測點(diǎn)上,而測電流是將萬用表表筆串接在電路測試點(diǎn)上。紅筆為正極,黑筆為負(fù)極,如顯示正數(shù),表示電流方向從紅筆到黑筆。如顯示負(fù)數(shù),表示電流方向從黑筆到紅筆。除非你已經(jīng)大致知道測量范圍,否則仍遵循大檔到小檔的原則。先放在10A檔位,確定電流范圍,在放在200m位置增加測量精度。6.交流電流測量萬用表面板上有一個(gè)A∽標(biāo)志,在它所屬的區(qū)域,有10,200m,20m,2m等檔位,表示這是萬用表交流電流檔位。與直流流電流檔位類似,58
在10A檔位,可以測量10A以下的交流電流值;在200m檔位可以測量200mA(毫安)以下的交流電流;……;在2m檔位可以測量2mA(毫安)以下的交流電流。測量方法與測量交流電電壓方法不同。先要將紅色表筆從萬用表標(biāo)有歐姆字樣的接線端子上拔出,插到10A字樣的接線端子上,這時(shí)就可以測量10A以下的大電流。如果插到200m字樣的接線端子上,就可以測量200mA以下的小電流。測量方法也與測電壓不同。測電壓是將表筆并聯(lián)在待測點(diǎn)上,而測電流是將萬用表表筆串接在電路測試點(diǎn)上。因交流電無正負(fù)極,只要將兩只表筆串接到測試點(diǎn)上即可。除非你已經(jīng)大致知道測量范圍,否則仍遵循大檔到小檔的原則。先放在10A檔位,確定電流范圍,在放在200m位置增加測量精度。
597.電容的測量萬用表面板上有個(gè)標(biāo)有“F”字樣的區(qū)域,有20μ、2μ、200n、20n、2n等檔位。這就是測量電容的檔位。20μ檔位表示可以測量20μ以下的電容值;2μ檔位表示可以測量2μ以下的電容值;200n檔位表示可以測量200n以下的電容值;……;2n檔位表示可以測量2n以下的電容值。測量方法很簡單,只要將電容兩條腿插入這個(gè)區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)扁平狀孔眼內(nèi)即可,然后就讀取數(shù)據(jù),注意單位就是檔位的單位。比如檔位在20μ,顯示9.8,表示電容值為9.8μ。608.三極管類型及放大倍數(shù)的測量在萬用表面板上有hFE字樣的區(qū)域,PNP區(qū)域有三個(gè)并排的小孔,NPN區(qū)域也有三個(gè)并排的小孔。測三極管類型及e、b、c三極方法是:
先把檔位放在測量二極管導(dǎo)通電壓的檔位。紅筆放在任何一極,如恰好放在NPN型三極管基極b,黑筆放在另外兩極,如果同時(shí)導(dǎo)通,則這個(gè)三極管為NPN型三極管,紅筆的那一極為基極b,一般來說導(dǎo)通電壓大的為發(fā)射極e,導(dǎo)通電壓小的為集電極c。然后再將檔位放在hFE字樣的區(qū)域,將三極管插入標(biāo)有NPN字樣的區(qū)域中,注意連結(jié)三極管e、b、c三極的三個(gè)管腳不要插錯(cuò)孔。這時(shí)就可以顯示一個(gè)數(shù)字,這個(gè)數(shù)字就是三極管的電流放大倍數(shù)。比如顯示70,表示三極管的電流放大倍數(shù)為70。61
如果是PNP型三極管,與測NPN型三極管類似,先把檔位放在測量二極管導(dǎo)通電壓的檔位。黑筆放在任何一極,如恰好放在PNP型三極管基極b,紅筆放在另外兩極,如果同時(shí)導(dǎo)通,則這個(gè)三極管為PNP型三極管,黑筆的那一極為基極b。而且導(dǎo)通電壓大一般來說的為發(fā)射極e,導(dǎo)通電壓小的為集電極c。然后再將檔位放在hFE字樣的區(qū)域,將三極管插入標(biāo)有PNP字樣的區(qū)域中,注意三極管連結(jié)e、b、c三極的管腳不要插錯(cuò)孔。這時(shí)就可以顯示一個(gè)數(shù)字,這個(gè)數(shù)字就是三極管的電流放大倍數(shù)。比如顯示100,表示三極管的電流放大倍數(shù)為100。以上介紹了萬用表的主要用法,請(qǐng)大家在實(shí)踐中多加練習(xí),熟練運(yùn)用。62五、儀器的連接及一些常用的測試方法儀器的連接方法在介紹示波器的使用時(shí)已經(jīng)做了介紹,這里不再過多地重復(fù),具體方法可見相關(guān)介紹。只是需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),就是一定要注意所有儀器的信號(hào)地要與電路的信號(hào)地,以及電源作為地線使用時(shí)的那一極連接在一起。電源正極或負(fù)極均可作為地線,主要看電源是作正電源還是負(fù)電源用,作正電源用時(shí),負(fù)極作為地線;作負(fù)電源用時(shí),正極作為地線。如果地線沒有連接在一起,將會(huì)出現(xiàn)意想不到的結(jié)果,有可能測不出需要的信號(hào)。測試實(shí)際電路時(shí),一般先將電路分割成幾個(gè)功能塊,比如一個(gè)自帶時(shí)鐘發(fā)生器的脈沖計(jì)數(shù)器,一般可按功能,分成時(shí)鐘發(fā)生器部分,計(jì)數(shù)器部分,譯碼并顯示部分這三個(gè)功能塊。然后從63
源頭開始,如果需要外接信號(hào)發(fā)生器,就從信號(hào)輸入端開始,按照信號(hào)的走向,一級(jí)一級(jí),一個(gè)功能塊一個(gè)功能塊地測試,最后一直測試到電路的信號(hào)輸出端。測試時(shí),先在功能塊內(nèi)部設(shè)置一些關(guān)鍵的信號(hào)測試點(diǎn),測試信號(hào)是否符合要求。設(shè)置測試點(diǎn)目的是為了排除故障,如果信號(hào)不符合要求,必然在那里出現(xiàn)故障。故障原因很多,可能是芯片損壞了;可能是焊接錯(cuò)誤,比如虛焊、漏焊;可能是連線錯(cuò)誤,比如芯片管腳連錯(cuò)了;可能是芯片沒有接電源、接地線,每個(gè)芯片都有電源和地線,芯片不接電源不接地,就不能工作,芯片64
不工作自然測試不到信號(hào)電流、電壓等電參數(shù),也觀察不到應(yīng)該出現(xiàn)的波形;故障原因也可能是沒有接信號(hào)發(fā)生器(如果需要接的話),或雖然接了,但信號(hào)發(fā)生器發(fā)生故障,不能輸出需要的電信號(hào)……等等。關(guān)于排除故障的技能,及一些測試技巧需要不斷地在實(shí)踐中摸索、總結(jié)、提高。各功能塊測試完畢后,再在各個(gè)功能塊之間(即各功能塊電信號(hào)互相關(guān)聯(lián)的地方)設(shè)置信號(hào)測試點(diǎn),重點(diǎn)關(guān)注這些測試點(diǎn)的電壓及波形,看看是否符合要求,是否與Multisim10仿真結(jié)果相同或相似。最后還要測試輸出端的電信號(hào)參數(shù),比如電壓、電流、波形等,看是否符合題目要求65
。以下介紹的一些測試點(diǎn)的設(shè)置方法及信號(hào)的測試方法,都是在實(shí)踐中總結(jié)出來的。大家也可以在今后的實(shí)踐中總結(jié)出更好的方法,這里提出的一些方法僅供大家參考。近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的方法,現(xiàn)在很多電子電路的設(shè)計(jì)都采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法。比如大家即將使用的Multisim10就是一款非常優(yōu)秀的電子電路輔助設(shè)計(jì)軟件。當(dāng)然,現(xiàn)在還有其他的一些優(yōu)秀的EDA軟件,比如擅長單片機(jī)(也叫MCU,即單芯片微處理器)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的Protus軟件,大規(guī)??删幊踢壿嬯嚵屑呻娐稦PGA/CPLD的一些專用設(shè)計(jì)軟件等,擅長設(shè)計(jì)印刷電路板的Protels軟件等。不過大家在入門階段還是使用Multisim10更合適,它使用比較簡單,功能強(qiáng)大,特別適合電子電路設(shè)計(jì)。66大家進(jìn)行實(shí)際電路制作及測試之前,已經(jīng)進(jìn)行了一些前期準(zhǔn)備工作,比如芯片資料的收集。至于芯片資料收集,方法有很多。大家可以去圖書館或登錄一些電子技術(shù)類的網(wǎng)站,象等,或利用谷歌、百度等搜索引擎在互聯(lián)網(wǎng)上查找芯片資料。一定要弄清楚芯片的工作原理,管腳定義,典型應(yīng)用,對(duì)于數(shù)字電路芯片特別要注意它的真值表和波形圖。還有就是到電子市場尋找購買芯片時(shí),如果沒有就要想辦法尋找市場有的替代品。這些都應(yīng)該是你在電路仿真階段應(yīng)該完成的工作。在這個(gè)階段,大家還使用Multisim10對(duì)電路進(jìn)行了仿真,對(duì)電路的工作原理有了一定的理性認(rèn)識(shí)和感性認(rèn)識(shí),這就為下面的工作打好了基礎(chǔ)。這個(gè)階段非常重要,大家要給予充分重視。前面的工作做的越充分,后面的工作也就會(huì)越67
順利。當(dāng)完成制作進(jìn)入實(shí)際測試階段時(shí),首先需要設(shè)置信號(hào)測試點(diǎn)。這些測試點(diǎn)的設(shè)置可以參考Multisim10仿真環(huán)境下所設(shè)置的那些虛擬測試點(diǎn)。首先是對(duì)芯片的測試。測試芯片時(shí),對(duì)于芯片的電源和地這兩個(gè)管腳,必須設(shè)置測試點(diǎn),看看是否和電路供電電源及地連接上。開始先不用接通電源,只是用萬用表專門測試短路的檔位(就是測試二極管導(dǎo)通電壓的檔位),將一個(gè)表筆接電路供電電源,一個(gè)表筆接芯片電源管腳,如果聯(lián)通,萬用表會(huì)發(fā)出聲音提示。接著測試芯片的信號(hào)地管腳與電路的地是否聯(lián)通,方法同上。再測試芯片電源和地兩個(gè)管腳是否短路,方法仍然是使用萬用表測試二極管導(dǎo)通電壓的檔位,將表筆分別接在芯片的電源和地兩個(gè)管腳上,萬用表不發(fā)出蜂鳴聲說明沒有短路。然后要在不通電的情況下,用萬用表測試電路的電源與地是否短路,如果短路就不能接通電源,需要進(jìn)行故障排除,否則電源及芯片就會(huì)損壞。另外,芯片的電源和地兩個(gè)管腳不要和68
電路的電源和地接反了,這也是同學(xué)們常犯的錯(cuò)誤,如果接反,很可能會(huì)燒毀芯片。當(dāng)然,也不要把電路的電源、地和直流穩(wěn)壓電源的電源和地接反,如果接反,仍然可能燒毀芯片。如果以上測試都沒有問題,就可以將電路與直流穩(wěn)壓電源連接。在連接之前,先要調(diào)整好直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓,使之符合電路需要的供電電壓,如果直流穩(wěn)壓電源的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電路需要的電壓,很可能會(huì)燒毀電路里芯片及電阻電容等元器件。調(diào)整好直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓后,就可以上電測試電路了。首先要測試芯片的電源和地兩個(gè)管腳是否確實(shí)得到需要的電壓。除69
芯片上的電源和地外,芯片的其他測試點(diǎn)還有該芯片與其他芯片的連接點(diǎn),以及那些用上的管腳,都是需要測試的測試點(diǎn)。當(dāng)然最重要的還是那些與其它芯片相連的管腳,特別是和信號(hào)輸入輸出有關(guān)的管腳。除芯片外,電路各功能塊之間相連結(jié)的地方比如節(jié)點(diǎn)、連線等也是需要設(shè)置測試點(diǎn)進(jìn)行測試的地方。所以在調(diào)試之前,最好先把電路工作原理弄清楚??梢越柚鶰ultisim10軟件進(jìn)行仿真,有時(shí)可以通過仿真出現(xiàn)的現(xiàn)象反過來理解電路的工作原理。只有弄清楚各個(gè)芯片以及電路的工作原理,才能正確設(shè)置測試點(diǎn),進(jìn)行測試。同時(shí)對(duì)于測試出現(xiàn)的現(xiàn)象也能夠解釋清楚,知道
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