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文档简介
1、中等职业教育课程改革国家规划新教材 电工技术基础与技能 电子教案章节课题§1.1 概述课时2节教学目的1. 熟练掌握直流稳压电源的构成。2. 正确理解直流稳压电源构成的各部分电路。3. 一般了解直流稳压电源构成各部分电路的工作原理。重点难点重点:直流稳压电源的构成及波形图。难点:直流稳压电源的构成原理。教学方法首先让学生了解在实际生活中直流稳压电源的广泛应用及其重要性,从而引导学生对本项目的兴趣,并调动学生学习的积极性,结合学生实际因材施教,讲解问题时尽量深入浅出,以提高学生的理论水平。教具及参考书1.电工技术基础 刘光源 主编 电子工业出版社2.电工电子使用手册 刘光源 主编 电子
2、工业出版社3.电工技术实用教程 曹振宇 主编 国防工业出版社作业理解直流稳压电源的构成及波形图。课后小结1. 直流稳压电源的构成及波形图。2. 直流稳压电源构成的各部分电路模块。教学内容§1-1 概述教学目的熟练掌握:直流稳压电源的构成及波形图。正确理解:直流稳压电源构成的各部分电路模块。一般了解:直流稳压电源构成各部分电路的工作原理。技能要求1. 正确分析直流稳压电源的波形图。2. 举例说明实际生活中直流稳压电源的应用。教学内容直流稳压电源直流稳压电源是将工频正弦交流电转换为直流电,其原理框图如图1-1所示。图1-1 直流稳压电源的构成各部分电路模块作用如下:电源变压器:将交流电网
3、电压变为符合用电设备需要的交流电压整流电路:利用整流元件的单向导电性,将交流电压变为单方向的脉动直流电压。滤波电路:将脉动直流电压转变为平滑的直流电压。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压的稳定。章节课题§1.2 单相整流电路的搭建与检测课时12节教学目的1. 熟练掌握二极管的识别与检测。2. 熟练掌握单相桥式全波整流电路的搭建与检测。3. 正确使用数字万用表、低频信号发生器、交流毫伏表、示波器。4. 一般了解特殊二极管及简单应用。重点难点重点:二极管的识别与检测。 单相桥式全波整流电路的搭建与检测。难点:正确使用数字万用表、低频信号发生器、交流毫伏表、示波器。教学方
4、法本节理论知识相对较多且有一定的深度,还涉及了一些实验仪器的正确使用,因此要采用理论与实践相结合的教学方式。在讲解理论知识的同时,让学生自己实践并验证实验结论,根据实验现象探究理论知识。注意与学生的课堂互动,使学生在动手实践中领悟知识,从而掌握理论知识并能正确使用一些实验仪器。教具及参考书1.电工技术基础 刘志平 主编 高等教育出版社2.电工电子使用手册 刘光源 主编 电子工业出版社3.电工技术实用教程 曹振宇 主编 国防工业出版社4. 数字万用表、低频信号发生器、交流毫伏表、示波器等实验器材作业1.2 想一想,练一练课后小结1. 二极管的识别与检测。2. 单相桥式全波整流电路的搭建与检测。教
5、学内容§1-2 单相整流电路的搭建与检测教学目的熟练掌握:二极管的识别与检测。熟练掌握:单相桥式全波整流电路的搭建与检测。正确使用:数字万用表、低频信号发生器、交流毫伏表、示波器。一般了解:特殊二极管及简单应用。技能要求1. 学会搭建和检测单相桥式全波整流电路。2. 正确使用数字万用表、低频信号发生器、交流毫伏表、示波器。教学内容【相关知识一】晶体二极管一、半导体的基本知识物质根据导电能力(电阻率)的不同,可划分为导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间的物质,称为半导体。现代多数电子器件都是由半导体材料制造的。电子器件中,常用半导体材料有:硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(
6、GaAs)等。1、半导体的特性2、掺杂半导体3、PN结及单向导电性二、晶体二极管1、晶体二极管的结构及符号图1-2 晶体二极管的结构及外型在PN结加上引线和封装,就成为晶体二极管,其结构及部分外形如图1-2所示。 教学内容在PN结上加上引线和封由P型半导体一侧引出的电极称为阳极或正极,由N型半导体一侧引出的电极称为阴极或负极。二极管在电路中的符号如图1-3所示,电路符号中三角形底边一端为正极,另一端为负极,箭头指向正向导通时的电流方向。图1-3 晶体二极管的符号2、二极管的类型图1-4 常用晶体二极管外形和封装晶体二极管按所用半导体材料可分为硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等;按用途可分为整流
7、、稳压、开关、发光、光电等二极管;按PN结面积大小可分为点接触型、面接触型二极管;按功率大小可分为小功率管、中功率管和大功率管。晶体二极管的外形和封装种类很多,如图1-4所示。3、二极管的伏安特性半导体二极管的核心是PN结,它的特性就是PN结的特性单向导电性。在电子技术中用伏安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性,如图1-5所示。(1)正向特性死区:二极管两端加正向电压会产生正向电流。当正向电压较小时,正向电流极小(几乎为零),这一部分称为死区,如图1-5中OA(OA)段。相应A(A)点的电压称为死区电压或门槛电压(也称阈值电压),硅管约为0.5V,锗管约为0.1V。正向导通区:当正向电压超
8、过门槛电压时,正向电流就会急剧地增大,二极管呈现很小电阻而处于导通状态,如图1-5中AB(AB)段。这时硅管的正向导通压降约为0.60.7V,锗管约为0.20.3V。二极管正向导通时,要特别注意它的正向电流不能超过最大值,否则将烧坏PN结。教学内容(2)反向特性反向饱和区:在二极管两端加反向电压,在一定范围内二极管相当于大电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化,见图1-5中OC(OC)段。此时的电流称为反向饱和电流IR。 图1-5 晶体二极管伏安特性曲线反向击穿区:当二极管反向电压加到一定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿,如图1-5中CD(CD)段。此时对应的电压称为反向击穿电
9、压,用UBR表示。(3)温度对特性的影响二极管的核心是一个PN结,其导电性能与温度有关。当温度升高时,二极管正向特性曲线向左移动,正向压降减小;反向特性曲线向下移动,反向电流增大。4、二极管的主要参数(1)最大整流电流IF(2)最大反向工作电压URM(3)反向饱和电流IR(4)最高工作频率FM 三、晶体二极管单向导电特性的应用1、整流器:半波整流、全波整流、桥式整流2、限幅器:顶部限幅、底部限幅、双向限幅3、钳位电路:负钳位器、正钳位器4、通信电路中的应用:检波器、混频器等【相关知识二】数字万用表现在数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,准确度
10、高,显示清晰,过载能力强,便于携带,使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例,简单介绍其使用方法和注意事项。一、 面板及操作说明VC9802型数字万用表面板如图1-6所示。教学内容1、液晶显示屏 显示仪表测量数值2、电源开关 开启关闭电源3、背光开关 开启关闭背光灯4、保持开关 测量后,保持测量数值 5、值测试插座 测量三极管值的大小6、旋钮开关 用于改变测量功能和量程7、电容插座8、电压、电阻及频率插座9、小于200mA电流测试插座10、公共地11、20A电流测试插座图1-6 VC9802型数字万用表二、使用方法1、准备按下电源开关,观察液晶显示是否正常,有否电池缺电标志出现,若有则要
11、先更换电池。2、交、直流电流的测量根据被测电流的大小,选择适当的电流测量量程和红表笔的插入孔。测量直流时,红表笔接触电位高一端,黑表笔接触电位低的一端。若不清楚被测量大小时,应先选择最大的量程,然后再视情况降至合适量程精确测量。3、交、直流电压的测量红表笔插入“V/”插孔中,根据电压的大小选择适当的电压测量量程,黑表笔接触电路“地”端,红表笔接触电路中待测点。特别要注意,数字万用表测量交流电压的频率很低(45500Hz),中高频率信号的电压幅度应采用交流毫伏表来测量。4、电阻的测量红表笔插入“V/”插孔中,根据电阻的大小选择适当的电阻测量量程,红、黑两表笔分别接触电阻两端,观察读数即可。特别是
12、测量在路电阻时(在电路板上的电阻),应关断电路电源。禁止用电阻档测量电流或电压(特别是交流220V电压),否则容易损坏万用表。5、电容的测量先将电容两极短路(用一支表笔同时接触两极,使电容放电),然后将万用表两教学内容支表笔分别接触电容的两个极,观察显示的电阻读数。若一开始时显示的电阻读数很小(相当于短路),然后电容开始充电,显示的电阻读数逐渐增大,最后显示的电阻读数变为“1”(相当于开路),则说明该电容是好的。若按上述步骤操作,显示的电阻读数始终不变,则说明该电容已损坏(开路或短路)。特别注意的是,测量时要根电容的大小选择合适的电阻量程,例如47F用200k档,而4.7F则要用2M档等等。6
13、、晶体管的检测 将万用表置于R×100档或R×1k档,在这一档位时,红表笔接万用表内部正电源,黑表笔接万用表内部负电源。当被测二极管正向导通时,万用表显示其正向导通电压,单位是mV。通常好的硅二极管正向导通电压应为500mV800mV,锗管为200mV300mV。若仪表显示“1”,说明该二极管反向截止,若显示“000”或其它值,则说明二极管已反向击穿。 此档也可以用来判断三极管的好坏以及管脚的识别,测量方法具体见项目二。7、三极管值测试 首先要确定待测三极管是NPN型还是PNP型,然后将其管脚正确地插入对应类型的测试插座中,功能量程开关转到档,即可以直接从显示屏上读取值,若
14、显示“000”,则说明三极管已坏。 8、短路检测将功能、量程开关转到“·)”位置,两表笔分别测试点,若有短路,则蜂鸣器会响。1、注意正确选择量程及红表笔插孔。对未知量进行测量时,应首先把量程调到最大,然后从大向小调,直到合适为此。若显示“1”应加大量程。2、不测量时,应随手关断电源。3、改变量程时,表笔应与被测点断开。4、测量电流时,切忌过载。5、不允许用电阻档和电流档测电压。操作请注意!教学内容【实践训练一】二极管的识别与检测一、 实训目标1、增强专业意识,培养良好的职业道德和习惯。2、学会查阅晶体管产品手册。3、能由实物判断二极管的型号与极性。4、学会使用万用表判断二极管的极性及
15、质量。二、实训仪器及器材1、数字万用表1块。2、二极管(2BP11、2DZ7各一支)。三、实训内容与步骤1、熟悉晶体管产品手册对不同型号晶体管二极管,查阅产品手册。(1)写出各自的名称。(2)写出以下参数:IF 、IR 、URM 、FM。2、二极管实物型号、极性判别字母表示规格号数字表示序号汉语拼音字母表示半导体器件类型汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性数字表示半导体器件有效电极数目图1-7 半导体器件的型号组成半导体器件的型号由五个部分组成,如图1-7所示。半导体器件型号由五部分组成,各部分意义如下:第一部分:用数字表示半导体器件有效电极数目。2代表二极管、3代表三极管。第二部分:用汉语
16、拼音字母表示半导体器件的材料和极性。表示二极管时:A代表N型锗材料、B代表P型锗材料、C-N代表型硅材料、D-P代表型硅材料。第三部分:用汉语拼音字母表示半导体器件类型。P代表普通管、W代表稳压管、Z代表整流管、G代表高频小功率管(f>3MHz Pc<1W)、D代表低频大功率管(f<3MHz Pc>1W)、A代表高频大功率管(f>3MHz Pc>1W)。教学内容第四部分:用数字表示序号。第五部分:用汉语拼音字母表示规格号。例如:3DG18表示NPN型硅材料高频三极管。3、万用表判别二极管的极性与性能(1)极性的判别 将万用表置于R×100档或R
17、215;1k档,两表笔分别接二极管的两个电极,测出一个结果后,对调两表笔,再进行测量,并将结果填入表2-1。两次测量的结果中,有一次测量出的阻值较大(为反向电阻),一次测量出的阻值较小(为正向电阻)。在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。(2)导电性能的检测通常锗材料二极管的正向电阻值为1k左右,反向电阻值为300k左右。硅材料二极管的正向电阻值为5 k左右,反向电阻值为(无穷大)。正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。(3)二极管损坏的判别若测得二极管的正、反向电阻,并填入表1-1。如果电阻值均接近0
18、或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。表1-1 二极管检测记录型号R×1kR×100质量判别正向反向正向反向好坏2BP112DZ71、用万用表检测二极管时。万用表欧姆档倍率应悬着R×100或R×1k档。2、测量时不要碰到万用表表笔金属和二极管引脚。操作请注意!教学内容四、实训考核项目内容分值考核要求加分标准得分实训态度1、操作的积极性2、遵守安全操作规程3、纪律及卫生情况20积极参加实训,遵守安全操作规程和劳动纪律,有良好职业道德与团队精神。遵守安全操作规程加15,其余酌情加
19、分。二极管的识读1、管型的识别2、极性的判别30能正确识别二极管,并判别极性。会识别器件管型每个加5分;会判别极性每个加5分。二极管的检测1、二体管质量检测50会正确使用万用表正确检测二极管的好坏与质量。会选择万用表档位倍率并正确读数,每次各加5分;能判断二极管的质量每次加8分。合计:100实训得分:【实践训练二】低频信号发生器与交流毫伏表的使用一、 实训目标1、增强专业意识,培养良好的职业道德和习惯。2、明确低频信号发生器与交流毫伏表的用途。3、学会正确使用低频信号发生器与交流毫伏表。二、实训仪器及器材1、TAG-101型低频信号发生器1台。2、TVT-322型交流毫伏表1台。3、数字万用表
20、1块。三、低频信号发生器与交流毫伏表1、低频信号发生器低频信号发生器在生产实践、电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途,用来产生正弦波、方波等基本波形,且输出信号频率与幅值在一定范围内连续可调。下面就以TAG-101型低频信号发生器为例作简单介绍。TAG-101型低频信号发生器可产生10Hz1MHz的讯号,讯号输出失真极小。输出电压从0dB60dB以每10dB逐级衰减,作为信号源深受生产线、业余爱好者欢迎。教学内容同时配有随外信号同步的端子,使得极小的控制信号可准确地控制强讯号的输出。(1)主要技术参数u 频率范围:10Hz1MHz 5档 u 精确度:满刻度的±5% u 输出阻抗:6
21、00 u 输出控制:0,-10dB,-20dB,-30dB,-40dB,-50dB可选择 u 正弦波输出: 1)输出电压:有效值56V 2)失真率:500 Hz 50 kHz不大于0.05% ;500Hz 500 kHz不大于0.5% 3)输出平滑度:以1kHz参考±1.5 dB u 方波输出: 1)范围:10Hz1MHz 2)输出电平:峰值 10V 3)上升时间:0.5S u 同步性能: 1)范围:每输入1V电压可改变振荡频率1% 2)输入阻抗:10ku 电源:交流110/220V,50/60Hz 5w (2)面板介绍TAG-101型低频信号发生器外观及面板如图1-8所示。 刻度指
22、示 指示刻度盘的数值。 刻度盘 指示振荡频率,可在10100 Hz范围内调节。11图1-8 TAG-101型低频信号发生器面板图 频率调节 旋转可连续调节信号频率,频率值为指示读数乘以所选倍率。 衰减指示 选择衰减档级,-500dB共6档,以每10dB一档递增。 外部同步端口 可使极小的控制信号准确地控制强讯号的输出。 输出端口 可输出正弦波或方波。 幅度调节 可连续调节输出信号的幅值。教学内容 电源开关 将按键按下接通电源;按键弹出为“关”的位置。 电源指示 灯亮表示电源已接通。 波形选择 按下输出方波,弹出输出正弦波。11频段选择 可在5档范围内选择倍率所对应的输出信号频段。×1
23、(10100Hz);×10(1001kHz);×100(1kHz10kHz);×1k(10kHz100kHz);×10k(100kHz1MHz)。(3)使用方法 将电源线接入110/220V,50/60Hz交流电源上。应注意三芯电源插座的地线脚应与大地妥善接好,避免干扰。开机前应把面板上各输出旋钮旋至最小。按下电源开关。为了得到足够的频率稳定度,需预热3分钟。波形选择:根据需要选择波形种类。频率调节:面板上的频段选择通过倍率的形式完成。按下频段相应的倍率按键,然后再调节频率调节旋钮至所需要的频率上。例如:倍率设为“×100”,输出信号频段在1k
24、Hz10kHz范围,旋转刻度盘使刻度指示为20,则输出信号频率为20×100=2000 Hz =2kHz。输出衰减有0,-10dB,-20dB,-30dB,-40dB,-50dB六档可选择,根据需要选择,在不需要衰减的情况下选择“0dB”档。 幅度调节:顺时针旋转幅度调节旋钮,可连续调节输出信号的幅值。2、 交流毫伏表万用表内阻较低,只适合用于测50Hz左右的工频电压。交流毫伏表是用来测量正弦交流电压有效值的电子仪表,可对电子仪器和设备中的正弦交流电压信号进行测量。这里我们以TVT-322双通道型交流毫伏表为例,介绍测量频率范围较宽的交流毫伏表。TVT-322双通道型交流毫
25、伏表不但轻盈小巧,使用方便,而且具有测量精度高、频率特性好、频率范围广、电压测量范围大等特点。它具有两个频道输入端子,通过按钮开关设定,可对两路输入信号同时或单独测量。后面板的交流输出端子可与示波器相接进行波形现察或使之作为前置放大器使用。(1)主要技术参数u 测量频率范围:5Hz1MHzu 交流电压测量范围:300100教学内容u 电压档数:300100满刻度量程共分12档u 分贝档数:-7040dB共12档,以每10dB一档递增 u 精确度:以1kHz信号作参考刻度偏差±3%u 输入阻抗:每量程具有10M输入电阻抗,输入电容40F u 频带响应:±3%(2200kHz)
26、;±5%(10500kHz);±10%(101MHz)u 杂讯:杂讯号在输入线短路情况下为刻度的2%以内。u 最大输入电压(直流交流峰峰值)300V(300V1V);500V(3V100V)u 放大器输出:在空载时,0.1V(均方根值) ±10% u 输出阻抗:600(±10%)u 电流及功耗:交流110/220V,50/60Hz,约6w (2)面板介绍图1-9 TVT-322双通道型交流毫伏表面板图TVT-322双通道型交流毫伏表外观及面板如图1-9所示。 电源开关 将按键按下接通电源;按键弹出为“关”的位置。 量程旋钮 开机前,应将此旋钮调至最大处。
27、当输入信号送至输入端后,调节此旋钮,使表头指针指示在表头的适当位置。左边为CHI的量程旋钮,右边为CH2的量程旋钮。 CHl输入端口 输入信号由此端口输入。 方式开关 当此开关弹出时,CHl和CH2量程旋钮分别控制CHl和CH2的量程,当此开关按入时,CH2量程旋钮失去作用,CHl量程旋钮同时控制CHl和CH2的电压量程。 CH2输入端口 输入信号由此端口输入。 电源指示 灯亮表示电源已接通。 零点调节 开机前,如表头指针不在机械零点处,用一字改锥将其调至零点,教学内容黑框内调黑指针,红框内调红指针。 显示窗口 表头指示输入信号的有效值,黑色指针指示CHl输入信号幅度,红色指针指示CH2输入信
28、号幅度。(3)使用方法 在电源插头插入插座之前,先把机壳接地端(在后面板)接地。当被测信号电平较低(300)或被测信号源阻抗较高时,输入线会感应到外面噪声而引入误差,为了防止噪声应使用屏蔽线或同轴电缆,并使线的长度尽可能短。电压的测量先把电源开关放在关闭状态,检查表针机械零点位置,如有偏移,用小一字改锥调节前面板中间的零点调节螺丝,使其调至至零点。将电源插头插入交流电源插座,调节量程开关在最大档,并打开电源开关。将被测负载用连接电缆接到交流毫伏表的输入端口,其地端(黑夹子)应始终接在电路的地上(共地),以防干扰。调节量程选择开关到合适的档位,使读数至少在刻度的1/3以上位置。交流毫伏表表盘刻度
29、分为01和03两种刻度,量程旋钮切换量程分为逢一量程(1mV、10mV、0.1V)和逢三量程(3mV、30mV、0.3V),凡逢一的量程直接在01刻度线上读取数据,凡逢三的量程直接在03刻度线上读取数据,单位为该量程的单位,无需换算。dB量程的使用:表头有两种刻度,一种是1V作0dB刻度值,另一种是0.775V作0dBm(1mW、600)的刻度值。交流毫伏表灵敏度较高,打开电源后,在较低量程时由于干扰信号(感应信号)的作用,指针会发生偏转,称为自起现象。所以在不测试信号时应将量程旋钮旋到较高量程档,以防打弯指针。四、实训内容与步骤1、做好低频信号发生器和交流毫伏表使用前准备工作。2、用交流毫伏
30、表TVT-322测量低频信号发生器TAG-101的输出电压。将交流毫伏表输出端与低频信号发生器输入端相连(注意仪器“共地”),使信号发生器输出如表1-2所列信号,用交流毫伏表分别测量。教学内容输出正弦信 号频率Hz506001k10k50k电压V51.70.50.0620.0005TAG-101旋 钮频 段输出衰减dBTVT-322量程操作请注意!想一想,练一练1、在了解仪器的使用方法以及各旋钮和开关的作用之后,再动手操作。使用这些仪器时,旋动各旋钮和开关不要用力过猛。2、低频信号发生器用后,应将输出微调旋钮调到最左位置,使输出电压为零。3、使用交流毫伏表测量前,应先将量程调在最大档,并使表针
31、机械零点调零。4、交流毫伏表只能用来测量正弦交流信号的有效值。 5、不可用万用表的交流电压档代替交流毫伏表测量交流电压(万用表内阻较低,用于测量50Hz左右的工频电压)。表1-2 输入信号的调节与测量五、实训考核项目内容分值考核要求加分标准得分实训态度1、操作的积极性2、遵守安全操作规程3、纪律及卫生情况20积极参加实训,遵守安全操作规程,有良好的职业道德与团队精神。遵守安全操作规程及注意事项加15,其余酌情加分。低频信号发生器的使用1、了解仪器用途及面板。2、准确输出要求信号。40明确低频信号发生器的用途,学会正确使用低频信号发生器。了解仪器用途及面板每项加5分;会正确操作使用每项加8分。交
32、流毫伏表的使用1、了解仪器用途及面板。2、正确测量要求信号。40明确交流毫伏表的用途,学会正确使用交流毫伏表。了解仪器用途及面板每项加5分;会正确操作使用仪表每项加8分。合计:100实训得分:教学内容【相关知识三】SR-8型双踪示波器双踪示波器是电工电子类实验室常用仪器。SR-8型双踪示波器是全晶体管化便携式通用示波器,频带宽度DC15MHz,可以同时观测两种不同电信号的瞬间过程,并把波形同时显示在屏幕上。SR-8型双踪电子示波器的面板旋钮布置如图1-10所示。一、显示部分1、“电源开关”控制本机的总电源开关。当此开关接通后,指示灯立即发光,表示仪器已接通电源。2、“指示灯”接通电源的指示标志
33、。3、“辉度”用于调节波形或光点的亮度。顺时针转动时,亮度增加;逆时针转动时,亮度减弱直至显示亮度消失。4、“聚焦”用于调节波形或光点的清晰度。5、“辅助聚焦”它与“聚焦”控制旋钮相互配合调节,提高显示器有效工作面内波形或光点的清晰度。6、“标尺亮度”用于调节坐标轴上刻度线亮度的控制旋钮。当顺时针旋转时,刻度线亮度将增加;反之则减弱。7、“寻迹”当按键向下按时,偏离荧光屏光点回到显示区域,从而寻到光点所在位置,实际作用是降低Y轴和X轴放大器的放大量,同时使时基发生器处于自励状态。图1-10 SR-8型双踪电子示波器面板图8、“标准信号输出”此插座为BNC型,标准信号由此插座输出。教学内容二、Y
34、轴插件、显示方式开关。用作转换两个Y轴前置放大器YA及YB工作状态的控制件,它有五个作用位置。“交替”YA和YB通道处于交替工作状态。它的交替工作转换是受扫描重复频率所控制,以便显示双踪信号。“YA”YA通道放大器单独工作。仪器作为单踪示波器使用。“YAYB”YA和YB两通道同时工作。通过YA通道的“极性”作用开关,可以显示两通道输入信号的和或差。“YB”YB通道放大器单独工作,“断续”受电子开关的自励振荡频率(约200kHz)的控制,使两通道交换工作,从而显示双踪信号。2、“DCAC”Y轴输人选择开关。用以选择被测信号反馈至示波器输入端的耦合方法。置于“DC”位置时,能观察到含有直流分量的输
35、入信号。当置于“AC”位置时,只耦合交流分量,切断输入信号中含有的直流分量。当开关置于“”位置时,Y轴放大器的输人端与被测输入信号切断,仪器内放大器的输人端接地,这时很容易检查地电位的显示位置,它有操作简便的优点,一般在测试直流电平时作参考用。3、“微调Vdiv”灵敏度选择开关及其微调装置。灵敏度选择开关系套轴装置,黑色旋钮是Y轴灵敏度的粗调装置,从10mVdiv20Vdiv分11个挡级,可按被测信号的幅度选择最适当的挡级,以便观测。当“微调”装置的红色旋钮以顺时针方向转至满度时,即“校准”位置,可按黑色旋钮所指示的面板上标称值读取被测信号的幅度值。4、“平衡”当Y轴放大器输入级电路出现不平衡
36、时,显示的光点或波形会随“Vdiv”开关的“微调”转动而作Y轴轴向位移,“平衡”控制器可把这种变化调至最小。5、“个Y轴移位”它是用来调节波形或光点的垂直位置。当显示位置高于所要求的位置时,可逆时针方向调节,使波形向下移,如位置偏低,可顺时针方向调节,使显示的被测波形向上移动,调到所需的位置上。6、“极性 拉YA”在YA通道系统中,设有极性转换按拉式开关,当此开关拉出时,YA通道为倒相显示。7、“内触发 拉YB”该按拉式开关用于选择内触发源。在“按”的位置上(常态),扫描的触发信号取自经放大后YA及YB通道的输人信号。在“拉”的位置上,扫描的触发信号只取自YB通道的输人信号,通常适用于有时间关
37、系的两路跟踪信号显示。教学内容8、Y轴输人插座为BNC型插座YA、YB。被测信号由此直接或经探头输入。三、 X轴插件1、“微调tdiv”扫描速度开关。在用示波器显示电压与时间关系曲线时,通常以Y轴表示电压,X轴表示时间。示波管屏幕上光点沿X轴方向的移动速度由扫描速度开关“tdiv”所决定。该开关上“微调”电位器按顺时针方向转至满度,并接上开关后,即为“校准”位置,此时面板上所指示的标称值即扫描速度值。2、“微调”置于扫描速度选择套轴开关上的红色旋钮,是用来连续改变扫描速度的细调装置。此旋钮以逆时针旋至满度时为非校准位置,其扫描速度变化范围应大于2.5倍。当以顺时针转至满度并接通开关时是“校准”
38、位置。3、“校准”此为扫描速度校准装置,可借助较高精度的时标信号对扫描速度校准。4、“扩展 拉×10”本机的扩展装置系按拉式开关。在“按”的位置上仪器作正常使用。在“拉”的位置时,X轴放大显示,可扩大10倍,此时,面板上的扫速标称值应以10倍计算,放大后的允许误差值应相应增加。5、“X轴移位”为套轴旋钮,用来调节时基线或光点的位置。顺时针旋转时,时基线向右移;逆时针旋转时,时基线向左移。其套轴上的小旋钮是细调装置。6、“外触发 X外接”插座为BNC型插座。可作为连接外触发信号的插座。也可用作X轴放大器外接信号输人插座。7、“电平”用来选择输人信号波形的触发点,便在某一所需的电平上启动
39、扫描。当触发电平的位置越过触发区域时,扫描将不被启动,屏幕上无波形显示。8、“稳定性”是半调整器件,用来调整扫描电路的工作状态,以达到稳定的触发扫描,调准后不需经常调节。9、“内 外”触发源选择开关。在“内”的位置上,扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号;在“外”的位置上,触发信号取自外来信号源,即取自“外触发×外接”输人端的外触发信号。10、“AC AC(H)DC”触发耦合方式选择开关。有三种耦合方式。在外触发输入方式时,也可以同时选择输入信号的耦合方式。“AC”触发形式属交流耦合方式,由于触发信号的直流分量已被切断,因而其触发性能不受直流分量的影响。教学内容“AC(H)”触发形式属
40、低频抑制状态,通过高通滤波器进行耦合,高通滤波器起抑制低频噪声或低频信号的作用。“DC”触发形式属直流耦合方式,可用于对变化缓慢的信号进行触发扫描。11、“高频 触发 自动”触发方式开关,其作用是按不同的目的或用途转换触发方式。置于“高频”时,扫描处于“高频”同步状态,机内产生约20OkHz的自励信号,对被测信号进行同步扫描本方式通常用作观察较高频率信号的波形。开关置于“触发”时,是观察脉冲信号常用的触发扫描方式,由来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描。开关置于“自动”时,扫描处于自励状态,不必调整“电平”旋钮,即能自动显示扫描线。12、“”触发极性开关。用于选择触发信号的上升沿或下降沿
41、部分来对扫描进行触发。 “十”扫描是以输人触发信号波形的上升沿进行触发并使扫描启动。 “”扫描是以输人触发信号波形的下降沿进行触发并使扫描启动。四、 使用方法及步骤用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用方法及步骤。1、选择Y轴耦合方式根据被测信号频率高低,将Y轴输入耦合方式选择AC-地-DC开关置于AC或DC。2、选择Y轴灵敏度根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头,应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时,还要考虑叠加的直流电压值),将Y轴灵敏度选择V/div开关(
42、或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值,则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮,使屏幕上显现所需要高度的波形。3、选择触发(或同步)信号来源与极性通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”或“-”档。4、选择扫描速度根据被测信号周期(或频率)的大约值,将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值,则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分,则扫速t/div开关应置于最快扫速档。教学内容5、输入被测信号被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入,但此时的输入
43、阻抗降低、输入电容增大),通过Y轴输入端输入示波器。6、触发(或同步)扫描缓缓调节触发电平(或同步)旋钮,屏幕上显现稳定的波形,根据观察需要,适当调节电平旋钮,以显示相应起始位置的波形。如果用双踪示波器观察波形,作单踪显示时,显示方式开关置于YA或YB。被测信号通过YA或YB输入端输入示波器。Y轴的触发源选择“内触发一拉YB”开关置于按(常态)位置。若示波器作两踪显示时,显示方式开关置于交替档(适用于观察频率不太低的信号),或断续档(适用于观察频率不太高的信号),此时Y轴的触发源选择“内触发-拉YB”开关置“拉YB”档。五、使用不当造成的异常现象示波器在使用过程中,往往由于操作者对于示波原理不
44、甚理解和对示波器面板控制装置的作用不熟悉,会出现由于调节不当而造成异常现象,如表1-3所示。表1-3 示波器异常现象及原因能异常现象产生原因没有光点或波形1、电源未接通。 2、辉度旋钮未调节好。 3、X,Y轴移位旋钮位置调偏。 4、Y轴平衡电位器调整不当,造成直流放大电路严重失衡。水平方向展不开1、触发源选择开关置于外档,且无外触发信号输入,则无锯齿波产生。 2、电平旋钮调节不当。 3、稳定度电位器没有调整在使扫描电路处于待触发的临界状态。 4、X轴选择误置于X外接位置,且外接插座上又无信号输入。 5、两踪示波器如果只使用A通道(B通道无输入信号),而内触发开关置于YB位置,则无锯齿波产生。垂
45、直方向无展示1、输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置。 2、输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反。 3、输入信号较小,而V/div误置于低灵敏度档。波形不稳定1、稳定度电位器顺时针旋转过度,致使扫描电路处于自激扫描状态(未处于待触发的临界状态)。 2、触发耦合方式AC、AC(H)、DC开关未能按照不同触发信号频率正确选择相应档级。 3、选择高频触发状态时,触发源选择开关误置于外档(应置于内档。) 4、部分示波器扫描处于自动档(连续扫描)时,波形不稳定。教学内容垂直线条密集或呈现一矩形1、t/div开关选择不当,致使f扫描f信号。水平线条密集或呈一条倾斜水平线1、t/div
46、关选择不当,致使f扫描f信号。垂直方向的电压读数不准1、未进行垂直方向的偏转灵敏度(v/div)校准。 2、进行v/div校准时,v/div微调旋钮未置于校正位置(即顺时针方向未旋足)。 3、进行测试时,v/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。 4、使用l0 :1衰减探头,计算电压时未乘以10倍。 5、被测信号频率超过示波器的最高使用频率,示波器读数比实际值偏小。6、测得的是峰-峰值,正弦有效值需换算求得。水平方向的读数不准1、未进行水平方向的偏转灵敏度(t/div)校准。 2、进行t/div校准时,t/div微调旋钮未置于校准位置(即顺时针方向未旋足)。 3、进行测
47、试时,t/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。 4、扫速扩展开关置于拉(×10)位置时,测试未按t/div开关指示值提高灵敏度10倍计算交直流叠加信号的直流电压值分辨不清1、Y轴输入耦合选择DC-接地-AC开关误置于AC档(应置于DC档)。 2、测试前未将DC-接地-AC开关置于接地档进行直流电平参考点校正。 3、Y轴平衡电位器未调整好。 测不出两个信号间的相位差(波形显示法)1、双踪示波器误把内触发(拉YB)开关置于按(常态)位置应把该开关置于拉YB位置。 2、双踪示波器没有正确选择显示方式开关的交替和断续档。 3、单线示波器触发选择开关误置于内档。 4、
48、单线示波器触发选择开关虽置于外档,但两次外触发未采用同一信号。调幅波形失常1、t/div开关选择不当,扫描频率误按调幅波载波频率选择(应按音频调幅信号频率选择)。波形调不到要求的起始时间和部位1、稳定度电位器未调整在待触发的临界触发点上。 2、触发极性(+、)与触发电平(+、)配合不当。3、触发方式开关误置于自动档(应置于常态档)。六、示波器的测试应用1、电压的测量利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值,如上冲量或顶部下降量等。这是其
49、他任何电压测量仪器都不能比拟的。教学内容(1)直接测量法就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以,直接测量法又称为标尺法。交流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H,则被测电压的峰-峰值
50、VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘10。例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级,被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div,则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰-峰值就为10V。直流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一条水平扫描线,此扫描线便为零电平线。将Y轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在Y轴方向产生跳变位移H,被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。直接测量法简单易行,但误差较大
51、。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。(2)比较测量法比较测量法就是用一已知标准电压波形与被测电压波形进行比较得被测电压值。将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道,调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。去掉被测电压,把已知的可调标准电压输入轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起的误差,因而提高了测量精度。2、时间的测量示波器时基能产生与时间呈线性关系的扫描线,因而可以用荧光屏的水平刻度测教学内容量波形的时间参数,如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间(前沿)和下降时间(后沿)、两个信号的时间差等等。将示波器的扫速开关“t/div”的“微调”装置转至校准位置时,显示的波形在水平方向刻度所代表的时间可按“t/div”开关的指示值直读计算,从而较准确地求出被测信号的时间参数。3、频率的测量对于任何周期信号,可用时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,
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