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示波器习题

示波器习题
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第三章 电子示波器

一.选择题

1.如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X 轴)偏转因数为10μs/div ,则两

信号的频率和相位差分别是( )。

A 、25kHz ,0°

B 、25kHz ,180°

C 、25MHz ,0°

D 、25MHz ,180°

2.某示波器扫描信号正程时间T s =120ms ,逆程时间T b =40ms 。则用它观测50Hz 交流电波形时,显示的波形个数为( )

A . 2

B .6

C . 8

D .12

3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为( )

A .正极性触发、零电平

B .负极性触发、正电平

C .负极性触发、负电平

D .正极性触发、正电平

题3图 题4图

4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示,示波器探头衰减系数为10,扫描时间因

数为1 μs/div ,X 轴扩展倍率为5,Y 轴偏转因数为0.2 V/div ,则该电压的幅值与信号频率分别为( )

A .0.8 V 和1.25 MHz

B .8 V 和1.25 MHz

C .8 V 和0.25 MHz

D .0.8 V 和0.25 MHz 5.如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形,若示波器的垂直(Y 轴)偏转因数为10V/div ,

该信号的电压峰值是:( ) A .46V B .32.5V C .23V D .16.25V

6.在电子示波器中,为了改变荧光屏亮点的辉度,主要改变:()

A.第一阳极电压B.第二阳极电压

C.第三阳极电压D.栅阴极之间的电压

7.测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。

A.周期和频率B.相位差C.电压D.时间间隔

8.示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示,已知时基因数

“t/div”开关置于10ms/div档,水平扩展倍率k=10,Y轴偏转因

数“V/div”开关置于10mV/div档,则信号的周期及两者的相位差

分别是:()

A. 9ms,4° B.9ms,40°

C.90ms,4° D.90ms,40°

9.测量脉冲电压(尖脉冲)的峰值应使用:()

A.交流毫伏B.直流电压表C.示波器D.交流电压表

10.某双踪示波器的显示方式有五种:①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是:

A.①②B.③C.②④D.④⑤

11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍,要观察1000Hz的正弦电压的4个周期,连续扫

描的频率是()

A、200 Hz

B、250 Hz

C、500 Hz

D、400 Hz

12、若示波器发生故障而无扫描信号输出时,在Y轴加入正弦波信号,示波器将显示:()

A、一条水平亮线

B、一条垂直亮线

C、光点

D、无任何显示

13、如图题-15所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X轴)

偏转因数为10μs/div,则两信号的频率和相位差分别是()。

A、25kHz,0°

B、25MHz,0°

C、25kHz,180°

D、25MHz,180°

14、增辉电路的作用是()。

A、正程逆程消隐

B、逆程增辉,正程消隐

C、正程逆程增辉

D、正程增辉,逆程消隐

15.调节示波器的“辉度”旋钮,是改变CRT的()电压。

A.栅极和阴极B.第一阳极和第二阳极

C.灯丝D.高压阳极

16.用示波器观测一个上升时间为0.018μs的脉冲信号,示波器的通频带应满足:。

A.50 MHz B.60MHz

C.30 MHz D.20 MHz

17.示波器的垂直偏转因数为0.2V/div、扫描速度为0.5ms/div、使用探头×10、水平扩展×5,见如图所示正弦波波形,则该信号的有效值和周期为:。

A.16v、1.2ms

B.8v、4ms

C.5.66v、0.8ms

D.5.66v、4ms

18、示波器控制栅极的作用是()

A、调节波形的亮度

B、加速电子束,增加光迹辉度

C、调节波形粗细

D、控制射向荧光屏电子流密度

19、示波器中时基发生器的作用是产生线性度好、稳定的:

A、锯齿波电压

B、正弦波电压

C、脉冲波电压

D、方波电压

20、用示波器观测上升沿时间为0.09us的脉冲波形,示波器的通频带BW至少为()。

A、120MHz

B、80MH z

C、400MH z

D、40mH z

21、示波器屏幕水平可用长度为10div,扫描时间因数变化范围为0.05us/div~0.1s/div,为能正常观测信号电压波形,要求屏幕上至少能显示两个完整周期波形,最多不超过五个周期波形,则示波器可正常观测正弦信号电压的最高频率和最低频率分别为()。

A、4MH z和1H z

B、100MHz和2Hz

C、10MH z和1H z

D、4MH z和2H z

22.如图1-9所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X轴)

偏转因数为10μs/div,则两信号的频率和相位差分别是_______。

A.25kHz,0°

B.25MHz,0°

C.25kHz,180°

D.25MHz,180°

23.如果扫描正程时间是回程时间的4倍,要观察1000Hz的正弦电压的4个周期,连续扫描的频率是( )

A.200Hz

B.250Hz

C.500Hz

D.400Hz

24.示波器的偏转因数为5V/div时,测正弦交流电的峰-峰值读数为8div,探头衰减10:1,

则该正弦交流电的有效值为()

A.20V;B.40V;C.141V;D.14V

25.改变示波器中积分电路的定时元件R、C的值即可改变示波器的:()

A.扫描速度 B.水平位移 C.偏转灵敏度 D.垂直位移

26.关于偏转因数,时基因数的正确说法是

A.偏转因数范围宽,被测电压范围就窄

B.偏转因数范围宽,被测频率范围就宽

C.时基因数范围宽,被测电压范围就宽

D.时基因数范围宽,被测频率范围就宽。26.用双踪示波器观测频率为20Hz的正弦信号,应采用的扫描方式是()A.连续 B.交替C.触发D.断续

27.在电子示波器中,为了改变荧光屏亮点的辉度,主要改变:( )

A. 第一阳极电压

B.第二阳极电压

C. 第三阳极电压

D.栅阴极之间的电压 28、示波器屏幕水平方向可用宽度为10div ,扫描时间因数变化范围为0.05

μS/div ~0.1S/div 。为能正常观测信号电压波形,要求屏上至少能显示两个完整周期波形,最多不超过五个完整周期波形。则该示波器可正常观测正弦信号电压的最高频率和最低频率分别为( )。

A 、4MHz 和1Hz

B 、10MHz 和2Hz

C 、10MHz 和1Hz

D 、4MHz 和2Hz

二.判断题

1. 为使波形同步应使

x

T 与

y

T 成整数倍关系,即

x

y nT T 。( )

2.为了从荧光屏上观察到被测信号的起始部分,在示波器的Y 通道中要插入延迟线,以补

偿X 通道中固有的延迟。( ) 3.示波器是利用电子束在被测电压与同步扫描电压的共同作用下,亮点在荧光屏上所描绘的图形反映被测信号波形的。( )

4.用示波器测量交、直流混合电压时,应将输入耦合选择开关置于“AC ”位置。( ) 5、用示波器测量交直流的混合电压时,应把输入耦合开关置于DC 位置。( ) 6.用示波器测量既有交流、又有直流的混合电压时,应将输入耦合开关置于“DC ”位置。( ) 7.双踪示波器中电子开关的转换频率远小于被测信号的频率时,双踪显示工作在“断续”

方式。( )

8.用示波器进行电压测量时,一定要将丫轴增益“微调”置“校准”位,测量结果才准确。( )

9.利用传感器,电子示波器可以进行非电量的测量。( )

10.为了从荧光屏上观察到被测信号的起始部分,在示波器的Y 通道中要插入延迟线,以

补偿X 通道中固有的延迟。( )

11.用示波器测量交直流混合电压时,把输入耦合开关置于“DC ”位置。( ) 12、示波器的扫描周期大于被测信号周期的一半以内时,波形向左跑动。( )

13.用示波器测量交直流混合电压时,把输入耦合开关置于“DC ”位置。( ) 14. 引入到示波器X 通道触发电路的内同步触发信号取自于Y 通道的延迟线之前。( ) 15.当示波器的消隐电路不正常时,显示的图象可能为闭合曲线。( )

16、通用示波器观察正弦波信号时,扫描因数Dx 的值越大,显示的波形越多。( ) 17、通过调节示波管的阴—栅极间电压可调整显示图像的清晰度。( ) 18、双踪示波器在观察两个较高频率信号波形时应采用断续工作方式。( ) 19、扫描速度越高,示波器观察缓慢变化信号的能力越强。 ( )

20、示波器是利用电子束在被测电压与同步扫描电压的共同作用下,亮点在荧光屏上所描绘的图形反映被测信号波形的。 ( )

21、示波的聚焦方式宜采用扫描线聚焦,不要用亮点聚焦,以避免光点长时间停留而损坏荧光屏。 ( )

的图形反映被测信号波形的。()

23、示波的聚焦方式宜采用扫描线聚焦,不要用亮点聚焦,以避免光点长时间停留而损坏荧

光屏。()

※24.示波器的交替显示指被测信号被被分裂为许多光点,然后把两个信号的光点轮流地显示在屏幕上。()

※25.在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在触发扫描状态。()26.引入到示波器X通道触发电路的内同步触发信号取自于Y通道的延迟线之前。()27.当示波器的消隐电路不正常时,显示的图象可能为闭合曲线。()

28、示波器通过改变栅极电位来改变波形个数。()

29.为了从荧光屏上观察到被测信号的起始部分,在示波器的Y通道中要插入延迟线,以补

偿X通道中固有的延迟。()

30.频带宽度为15MHz的示波器能观察上升时间为0.023μs的脉冲信号。()31.通用示波器不能观察非周期性重复信号。()

32、为了在示波器屏幕上获得稳定的波形,扫描正程必须与被测电压周期T y成整数倍关系。

()

33、扫描速度越高,示波器能展开窄脉冲的能力越强。()

34.在用示波器测量波形时,只有当扫描周期是被测信号周期的整数倍时,输出波形才能稳定。()

35. 示波器置于触发扫描时,扫描器环路工作在他激状态。()

36.电子枪内产生电子,然后通过光学透镜的聚焦,形成极细的电子束射向荧光屏。37.示波器断续显示方式不适用于被测频率太低和窄脉冲的信号。

38、示波器通过改变栅极电位来改变波形个数。()

39.电子枪内产生电子,然后通过光学透镜的聚焦,形成极细的电子束射向荧光屏。()40.为了从荧光屏上观察到被测信号的起始部分,在示波器的Y通道中要插入延迟线,以补

偿X通道中固有的延迟。()

41.频带宽度为15MHz的示波器能观察上升时间为0.023μs的脉冲信号。()42.通用示波器不能观察非周期性重复信号。()

43. 双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。()

44.用示波器测量交直流混合电压时,把输入耦合开关置于“DC”位置。()

45.使用通用电子示波器检测波形的周期时,一定要把“水平微调旋钮”和“垂直微调旋钮”打在校准位置。()

46.电子示波器聚焦调节可以用光点聚焦也可用扫描线聚焦()

47.电子示波器测量直流电压前应将Y通道耦合开关置于“⊥”而确定出零电平参考基准线的位置()

48.为了从荧光屏上观察到被测信号的起始部分,在示波器的Y通道中要插入延迟线,以补偿X通道中固有的延迟()

49.示波器是利用电子束在被测电压与同步扫描电压的共同作用下,亮点在荧光屏上所描绘

的图形反映被测信号波形的。()

50.电子枪中的U GK越负,示波器的显示波形越亮。()

的图形反映被测信号波形的。()

52、示波的聚焦方式宜采用扫描线聚焦,不要用亮点聚焦,以避免光点长时间停留而损坏荧

光屏。()

53.示波器是利用电子束在被测电压与同步扫描电压的共同作用下,亮点在荧光屏上所描绘的图形反映被测信号波形的。()

三.填空题

1.如果需要对两个低频信号进行比较,需选用示波器,且采用显示方式。

2.当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率________的场合。3.若被测信号的频率是示波器扫描电压频率的3倍,屏幕上将显示出个周期的被测信号稳定波形。

4.阴极射线示波管一般包括、、三个部分。

5、示波器中扫描发生器在工作时,从扫描逆程开始到闸门“释放”时为止的一段时间称为________________。

6.当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率________的场合;

断续显示方式只适用于被测信号频率________的场合。

7.扫描速度越高,表征示波器能够展示____________________的能力越强。

8、通用型计数器的电子枪中,能称为“电子源”的为极,而改变辉度是改

变;改变示波器水平偏转因数Dx,可以改变波形的。

9、当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率_ ___的场合;断

续显示方式只适用于被测信号频率的场合。

10、扫描速度越高,表征示波器能够展示_的能力越强。

11.双踪示波器的交替显示方式适用于被测信号频率较________的场合,断续显示方式适用于被测信号频率较_____的场合;当测量正弦波等连续波形时应采用______扫描,而测量脉冲信号特别是脉宽较窄的脉冲宜采用_______扫描。

12.双踪示波器的交替显示方式适用于被测信号频率较________的场合,断续显示方式适用于被测信号频率较_____的场合;当测量正弦波等连续波形时应采用______扫描,而测量脉冲信号特别是脉宽较窄的脉冲宜采用_______扫描。

13、用双踪示波器同时测量两个信号时,测量低频正弦波等连续波形时应采用;测量

脉冲信号特别是脉宽较窄的脉冲宜选用。

14.示波器的核心部件是____________,简称______。

15.当双踪示波器工作在“连续扫描”时,____________工作在自激振荡状态。

16.阴极射线示波管一般包括、、三个部分。

17.通用示波器由、和三部分组成。

18.当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率________的场合;断续显示方式只适用于被测信号频率________的场合。。

19.双踪示波器的交替显示方式适用于被测信号频率较的场合,而测量脉冲信号特别是脉宽较窄的脉冲宜采用扫描。

20.示波器探头的作用主要是便于,提供,减小波形失真及展宽示波器的工作频带等。

21.当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率________的场合。22.当双踪示波器有两个被测信号时,交替显示方式只适用于被测信号频率________的场合。

23.如果需要对两个低频信号进行比较,需选用示波器,且采用显示方式。

24.题48图为示波器显示的某信号的波形,已知示波器的偏转因数为2V/div,扫描时间因

数为5μs/div,信号经10:1探头输入,水平扩展为×5,则该信号的峰-峰值为,

扫描电压的正程时间为。

课堂练习

1. 如果要示波器达到如下效果,应调节哪些旋钮?

(1)波形清晰(2)亮度适中(3)波形稳定(4)波形位置移动(5)改变波形高度(6)改变波形个数

2.双踪示波器的Y A和Y B分别接入一个频率较低的电压u A和一个频率较高的电压信号u B,显示波形如图(a)所示。试问:(1)怎样调节使显示的波形由图(b)变成图(a)。

(2)怎样调节使显示的波形由图(a)变成图(c)。

(3)如果要改变光迹的粗细,需要调节示波器的什么旋钮?

(a)(b)

(c)

3.如题63图为双踪示波器的组成框图。

(1)请写出空框内内的电路名称;(2)简述第1部分的作用。

题63图

答:(1)1: ;2: ;3: ;

4:

;5: ;

(2)第1部分的作用: 。

4.通用水平扫描系统组成总框图如题61图所示。

(1)请直接在题61图中的空框内填上适当的电路名称。 (2)扫描电压产生电路的作用是什么? (3)释抑电路的作用是什么?

题61图

5.通用示波器的组成总框图如题63图(a)所示。

(1)请直接在题63图(a)中的空框内填上适当的电路名称。

(2)已知电路框图中①点的波形如题63图(b)所示,且电路采用“内”触发。请在题63图(b)中画出②、③、④点的波形。

(3)时基发生器的作用是什么?

题63图(a)

题63图(b)

6.如图所示为双踪示波器的组成框图。

(1)在空框中填上适当的名称。

(2)如要示波器达到下列要求应调节什么旋钮。

①波形清晰:②确定零电平线:

③改变波形个数:④改变波形高度:

7.已知示波器工作于X-Y方式,示波器的X轴偏转因数和Y轴偏转因数相同,所输入的电压波形如图所示,试分析画出所显示的李沙育图形。

8、已知通用示波器Dx=0.5us/div,X轴扩展倍率K=10,Dy=10mv/div,Y轴衰减系数K =10,现测得某正弦交流电波形为:水平方向2个同周期占10div ,垂直方向总高度为10div,则:

(1)该波形的周期T为多少?(3分)

(2)该正弦交流电的有效值为多少?(3分)

(3若用峰值电压表、有效值电压表和峰值电压表测量该电压,则示值分为多少?(3分)

9.已知某双踪示波器的扫描因数范围为0.2μs/div到1s/div,(放在“校准”位置),扩展开关置于×10位置,荧光屏X方向可用长度为10div,问(1)简述示波器测量信号频率的方法;(2)如要观察两个完整周期的正弦波波形,则示波器的最高工作频率是多少?

10、已知示波器的偏转灵敏度为β=0.5v/div,荧光屏有效高度为10div,X方向可用长度为10div,扫描时间因数为0.1ms/div,被测信号为正弦波,荧光屏显示波形的总高度为8div,两个周期的波形在X方向占10div。

求:(1)被测信号的周期、峰值、有效值。

(2)若想在屏幕上显示5个周期该信号的波形,扫描速度应取多大。

11.已知某双踪示波器的扫描因数范围为0.2μs/div到1s/div,(放在“校准”位置),扩展开关置于×10位置,荧光屏X方向可用长度为10div,问(1)简述示波器测量信号频率的方法;(2)如要观察两个完整周期的正弦波波形,则示波器的最高工作频率是多少?

12、如图为示波器测一正弦电压时见到的波形。测量时采用10:1衰减探头,水平扩展10倍,Y偏转因数在0.5V/div,扫描速度20uS/div,输入耦合方式采用“DC”。求①该信号中的直流分量;②当示波器输入耦合方式采用“AC”时该电压的峰-峰值、有效值;③信号的周期、频率;④如果水平扩展只是5倍在示波器显示窗口水平方向共显示这样的正弦波几个周期?(12分)

13.用示波器观测到某矩形脉冲信号波形如图所示,该波形信号是使用10:1探头

观测得,此时示波器Y轴系统:DC耦合、垂直偏转因数为0.2V/div, 垂直偏转因数微调CAL(校准),零电平基准线已调在屏幕中心位置。而此时示波器X轴系统:触发源内(INT),扫描时间因数为5μs/div,扫描时间因数微调置于校准,试求该矩形脉冲信号的高电平值U H、低电平值U L和重复频率f。

14.(10分)用示波器测量带直流成分的正弦交流电压如图所示。已知“V /div”置于“0.5mV/div”,Y轴扩展拉出(k=5),输入探头使用了10:1衰减。aa/线为零电平参

考线。问被测电压的直流分量U

o 、正峰值电压U

+

P

、峰-峰值电压U

P

P-

,振幅值电压U

m

有效值电压U各为多少?

15. (9分)用示波器观测到某正弦信号的电压波形如图4-5所示,Y 轴偏转因数为0.5V/div ,衰减系数为10,灵敏度微调与扫描速度微调均置于校准,扫描时间因数为5μs/div ,试问:

(1)(4分)该信号的峰—峰值为___________,频率为____________。

(2)(3分)若用DA —16毫伏表测量该波形的电压值,则其读数为__________。(K F =1.15,K P =1.732)

(3)(2分)想要在屏幕上显示10个周期的该信号波形,扫描速度应为_____________。

16、通用示波器的Y 通道组成框图如图61所示,(8分) (1)在空框内填上适当的名称, (2)简述探头的作用

(3)去掉延迟线后对观测信号带来何种影响

(4)双踪示波器在测量频率较低的信号时采用哪种扫描显示方式

17.题56图所示,为示波器的水平系统框图。 (1)(6分)写出空框内的电路名称。

(2)(4分)将R P 调至最顶端时扫描系统处于什么状态?R P 调至最底端时扫描系统处于什么状态?

题56图

18.通用示波器的Y、X偏转板上所加电压u Y、u X分别如图4-4(a)、(b)所示。

(1)这时示波器将显示什么波形?

(2)若u Y=0或u X=0,则示波器的屏幕上将分别显示什么图形?

(3)若把图4-4(a)的电压同时加到Y、X偏转板上,示波器的屏幕上将显示什么图形?

t

b

()

19.(本题共8分)通用示波器的组成总框图如题53图(a)所示。

(1)(3分)请直接在题53图(a)中的空框内填上适当的电路名称。

(2)(2分)校准信号发生器的作用是什么?

(3)(3分)若用示波器观测到的正弦电压波形如题53图(b)所示(示波器的探头衰减系数为10,扫描时间因数为1μs/div,X轴扩展倍率为5,Y轴偏转因数为0.2V/div),则该电压的幅值U m、有效值U、信号频率f分别为多大?

20、已知通用示波器Dx=0.5us/div,X轴扩展倍率K=10,Dy=10mv/div,Y轴衰减系数K =10,现测得某正弦交流电波形为:水平方向2个同周期占10div ,垂直方向总高度为10div,则:

(1)该波形的周期T为多少?(3分)

(2)该正弦交流电的有效值为多少?(3分)

(3若用峰值电压表、有效值电压表和峰值电压表测量该电压,则示值分为多少?(3分)

21.(10分)用示波器测量带直流成分的正弦交流电压如图所示。已知“V /div”置于“0.5mV/div”,Y轴扩展拉出(k=5),输入探头使用了10:1衰减。aa/线为零电平参

考线。问被测电压的直流分量U

o 、正峰值电压U

+

P

、峰-峰值电压U

P

P-

,振幅值电压U

m

有效值电压U各为多少?

22. (9分)图4-6为扫描发生器电路的组成框图:

(1)请指出空框1、2、3的名称;

(2)简述各组成部分的作用。

4-6

23.(18分)用水平最大显示8格的双踪示波器分别观察如图(a)所示放大电路的输入和输出电压,选用10:1探头,若Y1通道接放大器的VB点(即三极管基极),Y2通道接V O1端,两个“V/div”均置于50mV/div,水平扩展10倍,“t/div”置于5mS/div,“微调”旋钮置于“校准”位置,显示B点电位波形如图(b)所示(设本示波器可忽略0.05倍以内的误差)。

(1)求Av1,Av2;(4分)

(2)在b图上画出Vo1的电压波形;(2分)

(3)求输出电压Vo1的频率;(2分)

(4)求Vo1的电压峰值、峰峰值、有效值。(6分)

(5)若X通道接Vo1端,Y通道接Vo2端,示波器工作于X-Y图示仪状态,在b图上画出显示波形;(2分)

(6)如果扫描正程时间是回程时间的4倍,要得到如图b所示的VB点电压的稳定波形,连续扫描的频率为多少?(2分)

图b 图a

示波器设计

数字存储示波器 题目任务:设计一简易数字存储示波器 1.总体框架图: 2.题目要求指标 (1) 信号频率范围: 10Hz~10MHz;要求输入电阻: Ri>100kΩ; (2) 垂直点数:32级/div;水平点数:20点/div; (3) 垂直灵敏度:0.01V/div ,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; (4) 水平扫瞄速度: 0.2s/div,0.2ms/div,20μs/div,误差≤5%; (5) 触发功能要求:单次触发、扩展、内触发、上升沿、电平可调; (6) 显示波形无明显失真; (7) 产生100kHz,0.3V的校准方波; 报告主要内容: 1.对赛题要求的分析 2.具体实现方案讨论及器件参数计算 3.模拟部分电路设计及数字控制部分软件编写 4.安装调试及所遇到的问题 5.测试结果分析 6.总结 1. 对赛题要求的分析 (1) 工作流程:A/D采集、双口RAM存储、D/A显示。 需要器件:A/D、单片机、D/A、FPGA等主要器件; (2) 内触发上升沿、触发电平可调; 扫描速度 0.2s/div,0.2ms/div,20 μ s/div; 垂直灵敏度0.1V/div, 1V/div,0.01V/div 移动扩展。 要具有控制功能:1.控制器 2. 人机接口

2. 具体方案讨论 2.1 采样方式的选择 实时采样和等效时间采样:实时采样即按照AD的采样速率对波形进行满足奈奎斯特采样速率的采样;等效采样是在周期信号频率过高,AD速率无法满足奈奎斯特采样速率时,间隔整数倍周期T+最小采样间隔时间对信号进行采样。具体示意图见下: 题中要求输入信号频率范围:10Hz~10MHz,样点直接恢复方式为至少20点/周期, A/D 转换速率应小于1Ms/s。故对于高频信号(大于500KHz),应采用等效采样方式,低频信号采用实时采样方式。 2.2 控制器件的选择 1.对控制器件的要求 * AD采集速率:高达1000kHz(1 μ s),低至 20ms;(决定于扫描速度)* 样点恢复速率:DA时钟为10MHz,绝对满足输出波形要求。 * 幅度档位调节:1V/div,0.1V/div,0.01V/div采用程控放大器实现。 * 水平档位调节:0.2s/div,0.2ms/div,20 μ s/div,由X轴(水平)扫 描速率决定。 2.三种方案 (1) VLSI:例如 FPGA。特点:可以实现较快的采样及处理速度,但仅用FPGA时程序烦琐,且实现良好的人机界面时难度较大。 (2) MCU:可以实现基本功能,但处理速度速度不能达到采样速率的要求。 (3) MCU+FPGA:MCU和FPGA可以适当分工,MCU控制人机接口以及与FPGA的通讯,FPGA实现具体器件的控制功能。 综上:第三种方案实现最为容易,且器材获得方便,成本较低,故选择第三种方案。 总体电路示意图: 2.3 技术指标初步分配(误差是定量指标) (1)信号通道

示波器习题汇总

第三章电子示波器 一.选择题 1.如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X轴)偏转因数为10μs/div,则两信号的频率和相位差分别是()。 A、25kHz,0° B、25kHz,180° C、25MHz,0° D、25MHz,180° 2.某示波器扫描信号正程时间T s=120ms,逆程时间T b=40ms。则用它观测50Hz交流电波形时,显示的波形个数为() A. 2 B.6 C. 8 D.12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为() A.正极性触发、零电平 B.负极性触发、正电平 C.负极性触发、负电平 D.正极性触发、正电平 题3图题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示,示波器探头衰减系数为10,扫描时间因数为1 μs/div,X 轴扩展倍率为5,Y轴偏转因数为0.2 V/div,则该电压的幅值与信号频率分别为() A.0.8 V和1.25 MHz B.8 V和1.25 MHz C.8 V和0.25 MHz D.0.8 V和0.25 MHz 5.如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形,若示波器的垂直(Y轴)偏转因数为10V/div,该信号的电压峰值是:() A.46V B.32.5V C.23V D.16.25V 6.在电子示波器中,为了改变荧光屏亮点的辉度,主要改变:()A.第一阳极电压 B.第二阳极电压 C.第三阳极电压 D.栅阴极之间的电压 7.测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A.周期和频率 B.相位差 C.电压 D.时间间隔 8.示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示,已知时基因数“t/div”开关置于10ms/div档,水平扩展倍率k=10,Y轴偏转因数“V/div”开关置于 10mV/div档,则信号的周期及两者的相位差分别是:() A. 9ms,4° B.9ms,40° C.90ms,4° D.90ms,40° 9.测量脉冲电压(尖脉冲)的峰值应使用:() A.交流毫伏B.直流电压表C.示波器D.交流电压表 10.某双踪示波器的显示方式有五种:①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是:A.①② B.③ C.②④ D.④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍,要观察1000Hz的正弦电压的4个周期,连续扫描的频率是() A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz

示波器的使用

—本帖被yjm2000 执行置顶操作(2010-11-15) — 在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形,包括形状、幅度、频率(周期)、相位,还可以对两个波形进行比较,从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器,是初学维修人员的一项基本功能。 虽然示波器的牌号、型号、品种繁多,但其基本组成和功能却大同小异,本文介绍通用示波器的使用方法。 一、面板介绍 1.亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度(有些示波器称为"辉度"),使用时应使亮度适当,若过亮,容易损坏示波管。聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦(粗细)程度,使用时以图形清晰为佳。 2.信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器,有两个输入通道,分别为通道1(CH1)和通道2(CH2),可分别接上示波器探头,再将示波器外壳接地,探针插至待测部位进行测量。 3.通道选择键(垂直方式选择) 常用示波器有五个通道选择键: (1)CH1:通道1单独显示; (2)CH2:通道2单独显示; (3)ALT:两通道交替显示; (4)CHOP:两通道断续显示,用于扫描速度较慢时双踪显示; (5)ADD:两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。 4.垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度,应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置,将该旋钮指示的数值(如0.5V/div,表示垂直方向每格幅度为0.5V)乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数,即得出该被测信号的幅度。

5.垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。 6.水平扫描调节旋钮 调节水平速度,应根据输入信号的频率调节旋钮的位置,将该旋钮指示数值(如0.5ms/div,表示水平方向每格时间为0.5ms),乘以被测信号一个周期占有格数,即得出该信号的周期,也可以换算成频率。 7.水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。 8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式: (1)常态(NORM):无信号时,屏幕上无显示;有信号时,与电平控制配合显示稳定波形; (2)自动(AUTO):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形; (3)电视场(TV):用于显示电视场信号; (4)峰值自动(P-P AUTO):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时,无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器(例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器)中采用。 9.触发源选择 示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源,那么触发信号应从外触发源输入端输入,家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源,一般选择通道1(CH1)或通道2(CH2),应根据输入信号通道选择,如果输入信号通道选择为通道1,则内触发源也应选择通道1。

数字示波器的设计

计算机工程应用技术本栏目责任编辑:贾薇薇 数字示波器的设计 刘岩 (天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160) 摘要:数字示波器是现代电子测量中最常角的仪器,它是一种可以用来观察、测量、记录各种瞬时电压,并以波形方式显示其与时间关系的电子仪器。本文中详细介绍了数字存储示波器的原理及特点,给出了一种以单片机和可编程逻辑器件为控制核心的设计方案,同时给出了其硬件和软件设计的结构及思路。 关键词:数字示波器;模块化;FPGA 中图分类号:TM935文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)20-30375-02 TheDesignofDigitalOscilloscope LIUYan (TianjinIndustryUniversity,InformationandCommunicationEngineeringInstitute,Tianjin300160,China) Abstract:Themodernelectronicdigitaloscilloscopeisthemostcommonlymeasuredangleoftheapparatus,whichisacanbeusedtoob-serve,measureandrecordallkindsoftransientvoltageandwavetoshowtheirrelationshipwiththetimetheelectronicdevice.Thisarticledescribedthedigitalstorageoscilloscopeindetailandtheprinciplefeaturesofthispaper,amicrocontrollerandaprogrammablelogicdevicetocontrolthecoreofthedesignplan,andgaveitshardwareandsoftwaredesignofthestructureandideas. Keywords:Digitaloscilloscopes;modular;FPGA 1引言 数字示波器是智能化数字存储示波器的简称,是模拟示波器技术、数字化测量技术、计算机技术的综合产物。它能够长期存储波形,可进行负延时触发,便于观侧单次过程和缓变信号,具有多种显示方式和多种输出方式,同时还可以进行数学计算和数据处理,功能扩展也十分方便,比普通模拟示波器具有更强大的功能,因此在电子电信类实验室中使用越来越广泛。 2数字示波器的工作原理 数字存储示波器不是将波形存储在示波管内的存储栅网上,而是存在存储器中,因而存储时间可以无限长。数字存储示波器主要利用A/D转换技术和数字存储技术来工作,它能迅速捕捉瞬变信号并长期保存。该示波器首先对模拟信号进行高速采样以获得相应的数字数据并存储,存储器中储存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形;然后利用数字信号处理技术对采样得到的数字信号进行相关处理与运算,从而获得所需要的各种信号参数;最后,该示波器根据得到的信号参数绘制信号波形,并对被测信号进行实时、瞬态分析,以方便用户了解信号质量,快速准确地进行故障诊断。数字存储示波器将输入模拟信号经过AD/转换,变成数字信号,储存在半导体存储器RAM中,需要时将RAM中存储的内容读出显示在LCD,或通过DA/转换,将数字信号变换成模拟波形显示在示波管上。数字存储示波器框图如图l所示。数字存储示波器可以采用实时采样,每隔一个采样周期采样一次,可以观察非周期信号川。数字示波器的采样方式包括实时采样和等效采样(非实时采样)。等效采样又可以分为随机采样和顺序采样,等效采样方式大多用于测量周期信号。数字示波器工作原理框架如图1。 图1数字存储示波器的基本原理方框图 3数字示波器的主要特点 与传统的模拟示波器相比,数字存储示波器有其非常突出的特点,其具体表现如下:(1)信号采样速率大大提高数字存储示波器首先在采样速率上有较大地提高。可从最初采样速率等于两倍带宽提高至五倍甚至十倍。相应对正弦波取样引入的失真也从10%降低至3%甚至1%。(2)显示更新速率更高数字存储示波器的显示更新速率最高可达每秒40万个波形,因而在观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲方面更加方便。(3)波形的采样、存储与显示可以分离在存储阶段,数字示波器可对快速信号采用较高的速率进行采样与存储,而对慢速信号则采用较低速率进行采样与存储;在显示阶段,不同频率的信号读出速度可以采用一个固定的速率并可以无闪烁地观测极慢信号与单次信号,这是模拟示波器所无能为力的。(4)存储时间长由于数字存储示波器是把模拟信号用数字方式存储起来,因此,其存储时间理论上可以无限长。(5)显示方式灵活多样为适应对不同波形的观测,数字存储示波器有滚动显示、刷新显示、 收稿日期:2008-04-22

示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告 示波器的使用实验报告1 在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。 1 示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 1.1 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示,电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。 1.荧光屏

现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。 当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉,10μs-1ms为短余辉,1ms-0.1s为中余辉,0.1s-1s为长余辉,大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。 由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。 2.电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达

大学物理示波器试题

示波器_01 出题:吴文军 示波器是常见的电学测量仪器之一,凡是能转化成(C )信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观察。 A ,正弦; B ,余弦; C ,电压; D ,以上全部。 示波器_02 出题:吴文军 示波器面板上的旋钮开关根据其功能的不同大体上可划分成三大区域,它们是垂直Y 向调整功能,水平X 向(扫描)调整功能,辅助功能(B )。 A ,触发信号; B ,同步触发系统; C ,触发源; D ,触发扫描。 示波器_03 出题:吴文军 示波器里的电子束是电子枪中的(C )产生的。 A ,栅极; B ,灯丝; C ,阴极; D ,阳极。 示波器_04 出题:吴文军 示波器中光点在屏幕上的偏转位移与偏转板电压成正比,其比例系数定义为示波管的电偏转(B )。 A ,放大倍数; B ,灵敏度; C ,衰减倍数; D ,偏转因数。 示波器_05 出题:吴文军 示波器中示波管的电偏转灵敏度的物理意义是(B )。 A , 产生单位偏转位移量所需要的偏转电压; B , 单位偏转电压所产生的偏转位移量; C , 产生一个大格偏转位移量所需要的偏转电压; D , 产生一个小格偏转位移量所需要的偏转电压。 示波器_06 出题:吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nfx fy =,其中fy 为加在垂直偏转板上待测信号频率,fx 为加在水平偏转板上(B )信号的频率,n 为正整数。 A ,正弦波; B ,锯齿波; C ,三角波; D ,方波。 示波器_07 出题:吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为(B ),其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期,Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期,n 为正整数。 A ,nTy Tx >; B ,nTy Tx =; C ,nTy Tx <; D ,nTx Ty =。 示波器_08 出题:吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nTy Tx =,其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期,Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期,n 为正整数。若待测信号频率为2000Hz ,锯齿波信号频率为400Hz ,则我们能在屏幕上看到(C )个周期的稳定波形。 A ,1; B ,4; C ,5; D ,2。 示波器_09 出题:吴文军 示波器用“同步”或“触发扫描”的方法来稳定波形。其中“触发扫描”是使用 来控制 的产生。 答:(B )。 A ,扫描电压,被测信号; B ,被测信号,扫描电压; C ,正弦信号,扫描电压; E , 扫描电压,正弦信号。 示波器_10 出题:吴文军

示波器_使用方法_步骤

示波器 摘要:以数据采集卡为硬件基础,采用虚拟仪器技术,完成虚拟数字示波器的设计。能够具有运行停止功能,图形显示设置功能,显示模式设置功能并具有数据存储和查看存储数据等功能。实验结果表明, 该仪器能实现数字示波器的的基本功能,解决了传统测试仪器的成本高、开发周期长、数据人工记录等问题。 1.实验目的 1.理解示波器的工作原理,掌握虚拟示波器的设计方法。 2.理解示波器数据采集的原理,掌握数据采集卡的连接、测试和编程。 3.掌握较复杂的虚拟仪器的设计思想和方法,用LabVIEW实现虚拟示波器。 2. 实验要求 1.数据采集 用ELVIS实验平台,用DAQmx编程,通过数据采集卡对信号进行采集,并进行参数的设置。 2.示波器界面设计 (1)设置运行及停止按钮:按运行时,示波器工作;按停止时,示波器停止工作。 (2)设置图形显示区:可显示两路信号,并可进行图形的上下平移、图形的纵向放大与缩小、图形的横向扩展与压缩。 (3)设置示波器的显示模式:分为单通道模式(只显示一个通道的图形),多通道模式(可同时显示两个通道),运算模式(两通道相加、两通道相减等)。

万联芯城https://www.wendangku.net/doc/242579729.html,作为国内优秀的电子元器件采购网,一直秉承着以良心做好良芯的服务理念,万联芯城为全国终端生产研发企业提供原装现货电子元器件产品,拥有3000平方米现代化管理仓库,所售电子元器件有IC集成电路,二三极管,电阻电容等多种类别主动及被动类元器件,可申请样片,长久合作可申请账期,万联芯城为客户提供方便快捷的一站式电子元器件配套服务,提交物料清单表,当天即可获得各种元件的优势报价,整单付款当天发货,物料供应全国,欢迎广大客户咨询合作,点击进入万联芯城

简易数字示波器设计_本科论文

摘要 本科毕业设计论文 题目简易数字示波器设计 I

西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文) 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

摘要 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日 III

示波器使用规范

示波器使用规范

变更记录 项 版次 变更内容 制定 制定日期 审核 生效日期 次 1 V1.0 初稿林华汕2011-8-18

目录 前言 (4) 1示波器使用注意事项 (5) 2 示波器操作规范 (6) 2.1相关人身安全操作规范 (6) 2.2如何正确量测信号 (6) 3 横河示波器DLM2024操作键和旋钮简介 (9) 4 横河示波器DLM2024基本设置和使用 (14) 4.1测试前的设置 (14) 4.2波形的观察与测量 (15) 5横河示波器DL1640与DLM2024简要比较 (18)

前言 为便于新进同事能快速熟悉公司内仪器的使用方法及注意事项,同时确保测试仪器的合理选用及正确使用,保证实验数据的正确性,提升开发绩效,工业设计中心测试部主导编写了一系列公司内仪器的使用规范。 示波器之于测试实验,就如眼睛对于每个人一样,是获取信息的重要通道。熟练的掌握示波器的用法及安全使用事项是必不可少的。横河两款示波器功能强大,由于篇幅及编者能力所限,此规范内只列出实验过程中的常用功能及注意事项。未及之处请参阅厂商提供的详细说明书。

1示波器使用注意事项 1)请勿拆卸外壳 2)发生异常时请拔下电源线 3)请勿损坏电源线 4)请勿在仪器上放置物品 5)请勿震动输入接口或探头 6)请勿损坏LCD 7)长时间不用时请拔出电源线 8)通风环境(仪器左侧有进气孔,后面有散热孔。为防止仪器因内部温度上升损坏,请勿挡住进气孔和散热孔)。 9)请勿将仪器放置在以下场所: a.阳光直射或靠近发热源的地方; b.油烟、蒸汽、灰尘、腐蚀性气体多的地方; c.靠近强磁场源的地方; d.靠近高压设备或电线的地方; e.机械振动高的地方; f.不平坦的地方。 10)关闭电源注意事项: a.保存数据时,如果突然关闭主电源开关(后面板)或拔下电源线,可能会损坏保存数据的存储介质。请保存好数据后,再关闭主电源开关。 b.如果关闭主电源开关,或者前面板电源开关亮绿灯时拔出了电源线,示波器将不会保留之前的设置。

数字示波器的简单使用

预备实验:数字示波器使用方法(简介) 内容提示:1、数字示波器功能简介 2、示波器面板照 3、示波器各按钮操作功能 4、示波显示状态的含义 5、常用功能按钮的操作 6、垂直控制按钮的操作 7、水平控制按钮的操作显示 8、触发电平控制按钮的操作 9、操作注意事项 10、显示、测量直流信号 11、显示、测量交流信号 一、数字示波器功能简介 数字示波器是一种小巧,轻型、便携式的可用来进行以接地电平为参考点测量的数字式实时示波器。它的屏幕既能显示被测信号的波形,还能显示被测信号的电压幅度、周期、频率等有关电参数。 ADS1000CA特点: ●全新的超薄外观设计、体积小巧、携带更方便 ●彩色TFT LCD 显示,波形显示更清晰、稳定 ●双通道,带宽: 25MHZ-100MHZ ●实时采样率:1GSa/s ●存储深度:2Mpts ●丰富的触发功能:边沿、脉冲、视频、斜率、交替、延迟 ●独特的数字滤波与波形录制功能 ●Pass/Fail 功能 ●32 种自动测量功能 ●2 组参考波形、20 组普通波形、20 组设置内部存储/调出;支持波形、设置、CSV 和位图文件U 盘外部存储及调出 ●手动、追踪、自动光标测量功能 ●通道波形与FFT 波形同时分屏显示功能 ●模拟通道的波形亮度及屏幕网格亮度可调 ●弹出式菜单显示模式,用户操作更灵活、自然 ●丰富的界面显示风格:经典、现代、传统、简洁 ●多种语言界面显示,中英文在线帮助系统 ●标准配置接口:USB Host:支持U 盘存储并能通过U 盘进行系统软件升级; USB Device:支持PictBridge 直接打印及与PC 连接远程控制;RS-232

STM32的数字示波器设计

STM32的数字示波器设计 示波器的设计分为硬件设计和软件设计两部分。示波器的控制核心采用ARM9,由于STM32芯片里有自带的AD,采样速率最高为500KSPS,分辨率为10位,供电电压为3.3V,基本上能满足本设计要求,显示部分用3.2寸TFTLCD(分辨率:320*240)模块。软件部分采用C语言进行设计,设计环境为Keil。 硬件总体结构 该设计采用模块化的设计方法,根据系统功能把整个系统分成不同的具有特定功能的模块,硬件整体框图如下图所示。 该示波器由4部分电路构成,分别是: (1)输入程控放大衰减电路; (2)极性转换电路; (3)AD转换电路; (4)显示控制电路; (5)按键控制电路; 整体设计思路是:信号从探头输入,进入程控放大衰减电路进行放大衰减,程控放大器对电压大的信号进行衰减,对电压小信号进行放大以符合AD的测量范围,经过处理后信号进入极性转换电路进行

电平调整成0—3.3V电压,因为被测信号可能是交流信号,而AD只能测量正极性电信号,经调整后送入AD转换电器对信号进行采样,采样所得数据送入LCD显示,这样实现了波形的显示。按键控制可以通过不同的按键来控制波形的放大和缩小,同时也可以改变采样间隔,以测量更大频率范围的信号。 STM32处理器介绍 STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列:STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品。 本设计所用的STM32F103VCT6集成的片上功能如下: (1) 1.2v内核供电,1.8V/2.5V/3.3/V存储器供电,3.3V外部I/O供电 (2)外部存储控制器 (3)(3) LCD 控制器 (4) 4通道DNA并有外部请求引脚 (5) 3通道UART (6) 2通道SPI

fluke示波器的使用方法

示波器的使用方法 示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。 (一)面板装置 SR-8型双踪示波器的面板图如图5-12所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。 1.显示部分主要控制件为: (1)电源开关。 (2)电源指示灯。 (3)辉度调整光点亮度。 (4)聚焦调整光点或波形清晰度。 (5)辅助聚焦配合“聚焦”旋钮调节清晰度。 (6)标尺亮度调节坐标片上刻度线亮度。 (7)寻迹当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。 (8)标准信号输出1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y 轴输入灵敏度和X轴扫描速度。 2.Y轴插件部分 (1)显示方式选择开关用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式: “交替”:当显示方式开关置于“交替”时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电

子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。 “断续”:当显示方式开关置于“断续”时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。 “YA”、“YB ”:显示方式开关置于“Y A ”或者“YB ”时,表示示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“Y A”或“YB ”通道的信号波形。 “YA + YB”:显示方式开关置于“Y A + YB ”时,电子开关不工作,YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。 (2)“DC-⊥-AC” Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于“⊥”位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。 (3)“微调V/div” 灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div~20v/div分11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于2.5倍,连续调节“微调”电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。 (4)“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移,调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。 (5)“↑↓ ” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。 (6)“极性、拉YA ” Y A 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - Y A 。 (7)“内触发、拉YB ” 触发源选择开关。在按的位置上(常态)扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。 (8)Y轴输入插座采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。 3.X轴插件部分

虚拟示波器设计

目录 1 前言 (1) 1.1 问题的提出 (1) 1.2 虚拟仪器 (2) 1.2.1 虚拟仪器的起源 (2) 1.2.2 虚拟仪器的概念 (3) 1.2.3 虚拟仪器工作原理 (4) 1.2.4虚拟仪器的优势 (7) 1.2.5虚拟仪器的现状和应用 (8) 2 虚拟示波器设计方案 (9) 3 软件开发环境 (12) 3.1 关于LabVIEW (12) 3.2 LabVIEW的工作原理 (12) 3.3 LabVIEW开发环境 (13) 3.3.1 LabVIEW 8.2 启动界面 (14) 3.3.2 LabVIEW 8.2 前面板和流程图设计窗口 . 14 3.3.3 LabVIEW 8.2的三大选板 (18) 4 虚拟示波器设计 (26) 4.1 虚拟示波器的程序设计 (26) 4.1.1数据采集 (26) 4.1.2数据处理 (27) 4.1.3结果显示 (33) 4.2 前面板设计 (34) 4.3 小结 (35) 结束语 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)

1 前言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大变化。从最初的模拟仪器发展到现在的数字化仪器、嵌入式系统仪器和智能仪器;新的测试理论、测试方法不断应用于实际;新的测试领域随着学科门类的交叉发展而不断涌现;仪器结构也随着设计思想的更新而不断发展。仪器技术领域的各种创新积累起来使现代测量仪器的功能和作用发生一质的飞跃。尤其是以计算机为核心的设计思想以及仪器系统与计算机软件技术的紧密结合,导致了仪器的概念发生了突破性的变化,出现了一种全新的仪器概念——虚拟仪器(Virtual Instrumentation,VI)。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器研究中涉及的基础理论主要有:计算机数据采集和数字信号处理。 1.1问题的提出 在高等院校电工及电子类课程中,实验是一种重要的教学手段,学生通过做实验,可以加深对所学知识的理解,增强学习的兴趣,提高动手能力,锻炼在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。 但是,近年来各大高校纷纷扩招,学生人数急剧增加,实验室的设备和规模都难以满足需要,实验室常规设备有的己经老化,有的技术上有些落后,在当前学校经费较少的情况下,如果大量增加常规仪器、仪表的配置,学校财力难以支付。又因为基础实验室是面向所有的工科专业,任务异常繁重,实验室常常只能应付学生按教学大纲要求做一些最简单的验证实验,学生很少有机会去反复熟悉常用仪器仪表的使用,更很少有机会做设计性实验,这对调动学

模拟电子实验示波器地使用

一、实验目的 1.学习电子电路实验中常用的电子仪器—示波器、函数信号发生器、交流数字毫伏表等主要技术指标、性能及正确使用方法。 2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、实验设备 三、注意事项 1.使用前对电源、各旋钮位置进行检查。 2.使用时要避免碰撞,接入探头的电压不应超过说明书中所规定的最大的输入电压值(注意的是:一般说明书中给出的这一电压值往往是指峰峰值),以免损坏示波器。 3.若测试点的电压较高,应在断电的情况下,将探头的探针和鳄鱼夹事先与被测试的两个点连接好,再通过电测试,选择可避免在测试中万一因不慎而发生意外事故的可能。 4.开启示波器后,应注意使辉度和聚集适中(不宜过亮),且波形也不应长时间地停留在一个区域中,以免灼伤荧光屏。 5.在使用中出现在下列情况之一,即应停机,侍修复后再使用:①开机后保险线即烧断; ②电子官式示波器内的电风扇不转;③示波器内冒烟;④无光点显示或无扫描线;⑤波形跳动不止,或图形失真。 6.示波器关闭后再用,应至少待了3-5分钟后再开启--以免损害示波管。 7.使用后应即时关闭其电源和被测电路的电源;然后拔下示波器的电源插头,拆除测试用临时线,全地搬走开妥善地放置好示波器--以免偶然事故的发生. 四、实验原理及计算 在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况

的测试 实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手观察与读 数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如下图所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。 1.双踪示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器,它既能直接显示电信号的波形,又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点: 1)寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式(MODE)置“CHI”或“CH2”,输入耦合方式置“GND”,开机预热后,若在显示屏上不出现光点和扫描基线,可按下列操作去找到扫描线: ①适当调节亮度旋钮(INTENSITY)。②触发方式开关(TRIGGER MODE)置“自动”。③适当调节垂直、水平“位移”旋钮,使扫描光迹位于屏幕中央。 2)双踪示波器一般有5种显示方式,即:“CH1”、“CH2”、“CH1 +CH2”三种单踪显示方式和“交替ALT”、“切换CHOP”两种双踪显示方式。“交替ALT”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“切换CHOP”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。 3)为了显示稳定的被测信号波形,“触发源选择"开关一一般选为“内”触发,使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4)触发方式开关通常先置于“自动“调出波形后,若被显示的波形不稳定,可置触发方式开关于常志”,通过调节”触发电平旋组找到合适的触发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时,由于选择了较慢的扫描速率,显示屏上将会出现闪烁的光迹,但被测信号的波形不

示波器的使用入门教案

课题:示波器的使用教学目标:1. 了解示波器控制面板各功能区的功能; 2. 3. 教学重点: 掌握示波器对波形,幅度,周期,等基本参数的测量方法及读数;掌握带电测量的注意事项。 1. 掌握示波器的测量方法及读数; 2. 教学难点: 掌握带电测量的注意事项; 1. 掌握示波器的测量方法; 2. 教学用具: 带电测量的注意事项。 1. 单、双通道模拟示波器 2. 数字示波器电视机若干台 4. 教学方法: 螺丝刀等工具 讲述,操作示范,学生操作 教学过程 引入:随着电子技术的发展,家电产品的品种,档次,智能化水平越来越高,通信技术,计算机技术,集成电路,数字电路使用越来越多,对电子技术的测式提出了更高的挑战,而万用表只能适于电路简单的的场合,所以我们需要使用仪表进行检修,比如示波器,今天我们就一起来学习示波器的使用入门。 .示波器的分类跟椐输入通道分: 1.单通道示波器 2.双通道示波器跟椐示波器工作原理分1. 数字示波器2. 模拟示波器 .示波器控制面板介绍 1. 触发系统TRIGGER Level: 改变触发电平,可以在屏幕上看到触发标志来指示触发电平的数值相应变化。Trigmenu: 改变触发设置 F1 边沿触发 F2 触发源CH1,CH2 F3 边沿斜率上升 F4 触发方式自动 F5 触发耦合为交流 SETtozero: 居中 FORC:E 强制产生一触发信号,正常或者单次模式 2. 水平系统Horizontal

Position 控制信号的触发移位 Hori Menu 显示 Zoom 菜单, F3 扩展 F1 关闭还设置触发释抑时间( multl purpose). Scale 改变水平时基本档位设置 S/DIV 3. 垂直系统 VERTICAL Position 垂直移动 Math 标志 Scale Volts/Div 改变垂直挡位设置 , CH2 对应通道开关 屏幕拷贝功能键 多用途旋钮控制器 自动测量 设置采样方式 存储和调出 运行控制 , 暂停 光标测量 设置显示方式 辅助系统设置 使用执行按钮 USB-OT 徳口 使用自动设置 1. 调整好探头倍率 表笔1X , 10X CH1 , CH2可以调整 自动设置垂直偏转系数,扫描时基,以及触发方式 Measure 自动测量 F1 进入测量种类选择菜单 F2 选择通道 F3 选择电压种类 F4 时间 F5 显示所有参数 实验: 1. 测量示波器自带的信号源,使用自动模式进行操作并读出频率,周期,平均值,幅度,最 大值,最小值。 + 2.. 使用自动模式加手动模式进行操场作,测量市电的波型,频率等参数。在测式过程中注 意用电操作安全! !!! 3.. 测量电视机行管基极输出电压波形,周期,平均值,幅度,最大值,最小值。在测式过 程中注意用电操作安全! ! ! 5. 功能键 Prtsc Multi purpose Measure Acquire Storage Run/Stop Cursor Display Utility

虚拟示波器的设计报告

基于LabVIEW 的虚拟示波器的设计 The Design of Oscillograph 1设计目的与内容 1、掌握利用A/D转换和计算机资源实现示波器的设计方法。 2、设计虚拟示波器。 3、建立NI-DAQmx仿真设备,选择E系列中的NI PCI-6071E数据采集卡的仿真模块,通过DAQmx物理通道识别,产生模拟信号,然后基于LabVIEW开发平台设计实现虚拟示波器。基本可以实现仪器的性能与可靠性,可以方便的对其编程, 实现对数据的采集、实时显示、数字滤波、截波显示、波形存储、波形回显、频谱分析等多种功能。 2虚拟示波器的软件设计 虚拟仪器的软件设计由两部分组成:前面板和流程图。在前面板,输入用输入控件(Control)来实现,程序运行的结果由输出控件(Indicator)来完成。流程图是完成程序功能的图形化源代码,通过它对信号数据的输入和输出进行指定,完成对信号采集及分析处理功能的控制。 2.1虚拟示波器的原理及功能 虚拟示波器是在传统示波器体系结构的基础上,借鉴其功能原理设计的。基本原理为:硬件上利用采集卡采集信号,软件上利用NI提供的DAQmx READ采集信号,然后通过‘波形图’进行实时显示。这就实现了一个最基本的示波器,信号显示后又利用‘写入测量文件’将波形保存为LVM文件。这就实现了基本的“存储”功能,反之通过‘读取测量文件’可以将LVM读取显示,从而完成“回显”功能。由于在硬件上是以PC机以及采集卡为基础的,所以本示波器在采样极限速率,带宽,分辨力等参数上受到限制。而程序响应时间上则依赖于PC的配置以及程序的执行效率。 本次设计的虚拟示波器所包含的功能主要有以下几个方面。 实时显示:通过采集卡采集信号并能对输入信号实时显示在PC机终端上。 数字滤波:采用数字IIR滤波器对信号进行滤波处理并实时显示,同时可以任意设置滤波器的最佳逼近函数类型、滤波器类型、阶次、上下截止频率等参数。 截波显示:即可满足波形的瞬态显示,同时也可以将瞬态波形进行保存。 波形存储:可随时将原始信号或处理后信号以LabVIEW特有的LVM文件格式存储在本地硬盘上,便于日后分析或处理。其中瞬态信号在截波后以BMP图片格式存储在本地硬

示波器习题

第三章 电子示波器 一.选择题 1.如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X 轴)偏转因数为10μs/div ,则两 信号的频率和相位差分别是( )。 A 、25kHz ,0° B 、25kHz ,180° C 、25MHz ,0° D 、25MHz ,180° 2.某示波器扫描信号正程时间T s =120ms ,逆程时间T b =40ms 。则用它观测50Hz 交流电波形时,显示的波形个数为( ) A . 2 B .6 C . 8 D .12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为( ) A .正极性触发、零电平 B .负极性触发、正电平 C .负极性触发、负电平 D .正极性触发、正电平 题3图 题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示,示波器探头衰减系数为10,扫描时间因 数为1 μs/div,X 轴扩展倍率为5,Y 轴偏转因数为0.2 V/div ,则该电压的幅值与信号频率分别为( ) A .0.8 V 和1.25 MHz B .8 V 和1.25 MHz C .8 V 和0.25 MHz D .0.8 V 和0.25 MHz 5.如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形,若示波器的垂直(Y 轴)偏转因数为10V/div , 该信号的电压峰值是:( ) A .46V B .32.5V C .23V D .16.25V

6.在电子示波器中,为了改变荧光屏亮点的辉度,主要改变:() A.第一阳极电压B.第二阳极电压 C.第三阳极电压D.栅阴极之间的电压 7.测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A.周期和频率B.相位差C.电压D.时间间隔 8.示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示,已知时基因数 “t/div”开关置于10ms/div档,水平扩展倍率k=10,Y轴偏转因 数“V/div”开关置于10mV/div档,则信号的周期及两者的相位差 分别是:() A. 9ms,4° B.9ms,40° C.90ms,4° D.90ms,40° 9.测量脉冲电压(尖脉冲)的峰值应使用:() A.交流毫伏B.直流电压表C.示波器D.交流电压表 10.某双踪示波器的显示方式有五种:①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是: A.①②B.③C.②④D.④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍,要观察1000Hz的正弦电压的4个周期,连续扫 描的频率是() A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz 12、若示波器发生故障而无扫描信号输出时,在Y轴加入正弦波信号,示波器将显示:() A、一条水平亮线 B、一条垂直亮线 C、光点 D、无任何显示 13、如图题-15所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形,若示波器的水平(X轴) 偏转因数为10μs/div,则两信号的频率和相位差分别是()。 A、25kHz,0° B、25MHz,0° C、25kHz,180° D、25MHz,180° 14、增辉电路的作用是()。 A、正程逆程消隐 B、逆程增辉,正程消隐 C、正程逆程增辉 D、正程增辉,逆程消隐 15.调节示波器的“辉度”旋钮,是改变CRT的()电压。 A.栅极和阴极B.第一阳极和第二阳极 C.灯丝D.高压阳极 16.用示波器观测一个上升时间为0.018μs的脉冲信号,示波器的通频带应满足:。 A.50 MHz B.60MHz C.30 MHz D.20 MHz

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