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使用泰克混合信号示波器调试混合信号嵌入式设计(3GC-20215-2)

使用泰克混合信号示波器调试混合信号嵌入式设计(3GC-20215-2)
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泰克示波器的使用方法-1

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Y A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Y A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Y A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。 “Y A”、“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。 “Y A + YB”:显示方式开关置于“Y A + YB ”时,电子开关不工作,Y A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Y A” Y A通道的极性转换按拉式开关。拉出时Y A 通道信号倒相显示,即显示方式(Y A+ 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

简易混合信号示波器

简易混合信号示波器 摘要:本设计以STM32F103ZE为核心处理器件,综合ADC、DMA、DAC、TIM 等,完成对信号的整形与触发、调理与放大、采样与保持、A/D、D/A转换、存储及数据处理,最终通过TFT液晶屏幕实现对模拟信号以及数字信号波形的显示。对整个系统采用模块化的设计思想,本文详细介绍了电源模块、DDS信号发生模块、信号处理模块、按键模块、STM32F103ZE控制运算模块、液晶显示模块电路以及系统扩展所需的其它一些外围电路的设计,软件方面则以硬件电路为基础,并考虑到可能存在的各种干扰因素,采用软硬件相结合的方法,提高系统的稳定性和精确度。 关键词:示波器,STM32F103ZE,DDS信号发生

目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (3) 1 方案设计 (3) 1.1 控制系统方案的比较 (3) 1.2 理论分析与计算 (3) 1.3 系统结构框图 (4) 1.4 电源模块 (4) 1.5 信号产生模块 (5) 1.6 信号处理模块 (7) 1.7 按键模块 (7) 1.8 显示模块 (8) 2 软件设计 (9) 2.1 开发环境 (9) 2.2 软件流程图 (9) 3 设计实现 (9) 3.1 出现的问题以及解决方法 (9) 4 测试 (10) 4.1 测试仪器 (10) 4.2 测试过程 (10) 4.3 测试结果 (10) 5 结论 (10) 6 参考资料 (11)

1 引言 如今示波器就好比电子开发者的眼睛,每个电子开发者都希望能拥有一台示波器,可以帮助他们看是波形的实际情况,了解电路性能。题目要求设计并制作一台简易混合信号示波器(MSO),本次设计采用由电源模块、DDS信号发生模块、信号处理模块、按键模块、STM32F103ZE控制运算模块以及液晶显示模块组成的一个完整系统,结合软件完成一系列的功能,相比如今市场上的示波器,具有携带方便、操作简单、制作成本低、处理速度更快的特点。 2 方案设计 2.1 控制系统方案的比较 方案一:采用单片机作为核心控制器件。即由单片机、A/D转换器、D/A转换器及RAM存储器等组成系统。若采用该方案,则单片机不仅要对数据进行处理,而且还要完成复杂的时序控制,但单片机对数据的处理速度较低,并且试题要求的被测信号频率最高达到500KHz(发挥部分5MHz),因此该方案难以达到设计要求,不予选取。 方案二:采用DSP为核心处理器件。即由DSP来控制各个部分协调工作,完成对数据的采集到最终波形的显示,但考虑到DSP造价高于ARM,并且对小信号的采集,如果用DSP芯片会有很多的限制,给设计增加难度,因此不予选取。 方案三:采用STM32F103ZE作为核心控制器件,即用其来控制数据采集、A/D 转换、数据存储、D/A转换及显示等各个部分。STM32F103ZE功能强大,采用这种方案的系统结构紧凑,可以实现复杂的时序控制,操作方便,而且数据处理速度很快,可以满足试题的所有要求。此外,还可充分利用STM32F103ZE片内资源来进行LPM参数化宏模块的定制,如RAM、ROM、PLL等,实现更多的功能。故本次选用方案三。 2.2 理论分析与计算 (1)等效采样分析 由于周期信号在各周期内的波形完全相同,可以在各周期内的不同时刻分别采集数据,然后将采集的数据合成完整的采样波形。设第一次的采样时刻为周期原点,第二个周期到来后延时Δt后再进行第二次采样,第三次采样则是在第三个周期到来后再延时2Δt的时刻,以此类推。将采集到的数据以间隔Δt顺序排列(如图1所示),即可恢复信号波形。等效采样速率fs=1/Δt,而实际的采样频率fs′=1/(T+Δt),由于Δt<>fs′。因此,等效采样技术可以用较低速的A/D实现对高频周期信号的采样。 Δt 2Δt T 图1 等效采样说明图 为了进一步减小实际的采样频率,可每隔nT+Δt的时间间隔对输入信号采

示波器的初级使用方法教程

示波器的使用方法教程 ST-16示波器的使用 示波器是有着极其广泛用途的测量仪器之一〃借助示波器能形象地观察波形的瞬变过程,还可以测量电压。电流、周期和相位,检查放大器的失真情况等〃示波器的型号很多,它的基本使用方法是差不多的〃下面以通用ST一16型示波器为例,介绍示波器的使用方法。 面板上旋钮或开关的功能 图1是ST一16型示波器的面板图。 示波器是以数字座标为基础来显示波形的〃通常以X轴表示时间,Y轴表示幅度〃因而在图1中,面板下半部以中线为界,左面的旋钮全用于Y轴,右面的旋钮全用于X 轴。面板上半部分为显示屏。显示屏的右边有三个旋钮是调屏幕用的〃所有的旋钮,开关功能见表1。其中8、10,14,16号旋钮不需经常调,做成内藏式。

显示屏读数方法 在显示屏上,水平方向X轴有10格刻度,垂直方向Y轴有8格刻度〃这里的一格刻度读做一标度,用div表示〃根据被测波形垂直方向(或水平方向)所占有的标度数,乘以垂直输入灵敏度开关所在档位的V/div数(或水平方向t/div),得出的积便是测量结果。Y轴使用10:1衰减探头的话还需再乘10。 例如图2中测电压峰—峰值时,V/div档用0〃1V/div,输入端用了10 : l 衰减探头,则Vp-p=0〃1V/div×3〃6div×10=3〃6V,t/div档为2ms/div,则波形的周期:T=2ms/div×4div=8ms。 使用前的准备 示波器用于旋钮与开关比较多,初次使用往往会感到无从着手。初学者可按表2方式进行调节。表2位置对示波器久藏复用或会使用者也适用。

使用前的校准 示波器的测试精度与电源电压有关,当电网电压偏离时,会产生较大的测量误差〃因此在使用前必须对垂直和水平系统进行校准。校准方法步骤如下: 1〃接通电源,指示灯有红光显示,稍等片刻,逆时针调节辉度旋钮,并适当调准聚焦,屏幕上就显示出不同步的校准信号方波。 2〃将触发电平调离“自动”位置,逆时针方向旋转旋钮使方波波形同步为止。并适当调节水平移位(11)和垂直移位(5)。 3〃分别调节垂直输入部分增益校准旋钮(10)和水平扫描部分的扫描校准旋钮(14),使屏幕显示的标准方波的垂直幅度为5div,水平宽度为10div,如图3所示,ST一16示波器便可正常工作了。 示波器演示和测量举例 一,用ST一16示波器演示半波整流工作原理: 首先将垂直输入灵敏度选择开关(以下简写V/div)拨到每格0〃5V档,扫描时间转换开关(s/div)拨至每格5ms档,输入耦合开关拨至AC档,将输入探头的两端与电源变压器次级相接,见图4,这时屏幕显示如图5(a)所示的交流电压波形。 如果将探头移到二极管的负端处,这时屏幕上显示图5(b)所示的半波脉冲电压波形〃接上容量较大的电解电容器C进行滤波,调节一下触发电平旋钮(15),在示波器屏幕上可看到较为平稳的直流电压波形,见图5(c)。电容C的容量越大,脉冲成分越小,电压越平稳。

示波器捕获信号的基本原则及基本操作步骤

关于示波器捕获信号的基本原则及基本操作步骤 汪进进美国力科公司深圳代表处 很多初学示波器的工程师最关心的是“怎么让波形出来”,这时候我们一般都被教会了要用“AutoSet”键。但如果AutoSet之后波形还是出不来,我们往往不知所措了; 或者是即使Auto Set能使波形出来,就可以往下进行测量和分析了吗?只有很初级的工程师会用AutoSet,所以我们很低端示波器WaveJet系列设计的AutoSet反应速度全世界最快,按一下Auto Set,1秒左右就有波形出来。但AutoSet不能保证信号被准确地高保真地捕获。高保真地捕获信号是操作示波器的第一要著,否则再继续一些测量和分析就没有什么意义了。为实现高保真地捕获信号,我们需要掌握设置示波器的一些基本原则。捕获信号的基本原则是:第一,最小化量化误差; 第二,时刻警惕采样率; 第三,至少捕获感兴趣的一个周期的低频成分; 第四,在有些时候使用一些特别的获取模式或处理方法。 首先,我们要了解示波器的屏幕显示。示波器是人机交互的工具,每一个操作会带来屏幕上显示的变化,这变化代表什么含义?这是基础之基础呵。如图一所示,示波器的水平轴有十大格,捕获时间=10 x [Time/Div],调节面板上的水平时基旋钮,就会相应增加或减小捕获的时间。展开波形可以看到波形有一个个的点组成,这相邻两点之间的时间间隔就是采样周期,是采样率的倒数。屏幕上显示的全部点的个数就表示为示波器的存储深度。采样率x 采样时间= 存储深度。这是示波器的第一关系式,非常重要。如图一右下边显示的是力科示波器的一次菜单Timebase,上面显示的三个数值,右边的两个数相乘再乘以10就等于左边的数。在调节时基的时候我们要“keep an eye on the sample rate”——时刻警惕采样率。示波器的垂直轴有8大格, 垂直范围=8 x [Volts/Div] ≈ 256二进制码,对应8位的ADC。示波器的ADC只有8位,这是数字示波器的第一局限性。这也就是说,如果我们需要测量5mV的电压用256个0和1来表征,测量1000V的电压也只能用256个0和1来表征。测5mV电压时可以设置为2mV/div,那么最小步进,即最后一位由0跳变到1代表的电压大小是多少?(8 x 2mV)/256=62.5uV,62.5uV代表的是最小步进(量化误差)。但如果是测量1000V的电压,垂直灵敏度设置为125V/div,那么最小步进是(8 x 125V/div)/256=3.9V,量化误差很大!如果用这个量程去测试1V的电压带来的误差就如用一把米刻度去测量头发丝的直径!关于量化误差,大家可以参考《力科第一季》第20集谈到的关于电源纹波的测量。

使用泰克MSO4000示波器测试与分析CAN总线信号

主题TOPIC —————————————————————————————————TITLE:使用泰克MSO4000示波器测试与分析CAN总线信号 OBJET :介绍了泰克MSO4000系列示波器在CAN网测试中的若干应用

目录 1目的 (3) 2适用范围 (3) 3参考文件 (3) 4历史 (3) 5泰克MSO4000示波器简介 (4) 6利用MSO4000示波器对CAN LS信号进行采集和解码 (4) 6.1 对示波器进行设置 (4) 6.2 监测CAN LS网络上的CAN_H和CAN_L电平信号 (5) 6.3 技术规范对CAN LS信号电平值的规定 (8) 6.4 监测CAN LS网络的总线解码信号 (9) 7利用MSO4000示波器对CAN HS信号进行采集和解码 (10) 7.1 对示波器进行设置 (10) 7.2 监测CAN HS网络上的CAN_H和CAN_L电平信号 (10) 7.3 技术规范对CAN HS信号电平值的规定 (11) 7.4 监测CAN HS网络的总线解码信号 (11) 8使用泰克“e﹡Scope”功能对示波器进行远程操作 (12) 9使用Open Choice软件自动获取示波器屏幕截图 (13) 10使用SignalExpress TE软件实现自动化测试 (15) 2 of Page 19

1 目的 CAN网络信号的测试包括总新电平信号的采集、电压值的测量、信号解码分析、总线通讯状态监测等内容,这部分内容也是构成CAN网络底层测试的基础,测试结果的正确与否,直接关系到整车电器架构的稳定性与电控单元功能的完好性,因此如何便捷高效地完成CAN网络的测试,已经成为整车验证环节中不可回避的一个话题。本文中提出了一套使用泰克MSO4000系列示波器与配套的LabVIEW SignalExpress TE软件进行CAN总线信号测试与分析的方法,从而完成整车高速、低速CAN网络信号的分析与测试工作。通过“示波器+PC软件”的方式,测试人员可以方便快捷地对总线信号进行实时监测,也可以使用示波器的解码功能直接观测到对应的逻辑信号。在使用附属的SignalExpress TE软件后,还可以实现远程测试、自动化测试等功能,与其它测试和分析方法相比,具有入门简单、适用范围广、数据采集精度高等优点,大大提高了基于CAN总线技术的电控单元的开发与测试效率。 2 适用范围 供新车型项目中进行CAN网底层测试时参考使用。 3 参考文件 4 历史

示波器检测全电视视频信号的波形图解

示波器检测全电视视频信号的波形图解 彩电维修更是示波器用武之地,图①②③是全电视视频信号的波形,这种波形贯穿图像通道的全过程。对有光栅有伴音而无图像的故障此波形的有无处就是故障所在点。图④是场输出波形,当光栅出现异常是此波形将有明显变形。最下边是三幅波形图和对应的电视屏幕图像场畸形⑤是行输出变形,一般情况下不要测行管集电极,以免击穿探头。可测低压绕组的输出端,也可在1比10衰减探头后再接一个9M的电阻去测试。图⑩是行振荡电路输出的行激励波形。当行输出波形变成图11波形时多是行激励不足,行管发热温升快,易烧坏。图12是高压包局部短路的波形。图⑥是晶体振动器的波形,在示波器频率指标不够时看到的是一条亮带。它是判断CPU是否工作的主要依据。图⑦是开关电源开关管集电极的波形,是判断电源是否振荡的基本条件。如波形上沿有毛刺将导致开关变压器支支响和开关管损坏。图⑧是沙堡脉冲波形,它是由三个作用不同的脉冲组合而成,在场频时将观察不到它的全貌。它的有无将影响视频信号的色彩和亮度处理。图⑨是视放尾板上三个电子枪阴极的波形,与一些图纸上所标波形不一样,因图纸所 标是彩条信号的波形,这是电视图像的信号波形。

笔者最近将ET521A及健伍CS-4035模拟(40M)示波器进行了实际波形测试,并拍下了一些彩电波形供大 家参考。 健伍CS-4035为带宽40MHz的实时模拟示波器,属典型的手动调节(无CRT读出功能)测试示波器,其所有测试均需手动调节,需对水平扫描速度、垂直灵敏度、同步电平等控制功能进行适当调节方能获得稳定合适的波形显示,由于其采用屏幕为8*10cm内刻度高亮度示波管进行波形显示,故而扫描线亮度清晰度高,内设有电视行场同步触发滤波通道,能方便观察到稳定的行场同步电视信号波形,是比较适合的常 用模拟示波器。 ET521A波形测量采用数字取样、液晶显示,显示采用几秒刷新一次,方便人眼观察,当波形变化较多时,其显示的波形在显示一种波形后,下一次显示的波形又会有所不同,初次接触到的该类显示方式的朋友会不习惯,感觉到波形老是一跳一跳的,实际上是示波表在捕捉动态波形,进行静态显示,此时更能观察到波形的各个细节;当测量的波形为稳定而变化很小的信号时,则显示波形的稳定性与CRT模拟示波器显示无多大差别的,以上是笔者对数字示波表测量显示的粗浅理解,请大家多多指教。 被测彩电为21吋海信OM8370超级芯片彩电比较关键的波形,工作信号是A V信号(卫星接收机实时视频信号)输入;其中标有第“2(或其它)”脚是指OM8370的引脚序号,请大家注意,其它的一些波形都注明了电路功能位置的。下面的图形中标有图a的是CS-4035测得的波形,而标有图b波形为ET521A测 得的波形; 由于CS-4035为手动调节的模拟示波器,故而测量波形时须得适当调节水平扫描、垂直灵敏度、触发同步模式及同步电平等才能获得合适的波形显示,由于其档位难以完整记录,故而未列出其波形的周期、频率、Vp-p值等,只是为取得适当观察的波形进行拍摄,并不说明测量时不用调节其测量旋钮,其各项参数可参考ET521A的读数,ET521A全面的数据显示,可极其方便读取波形的频率、周期、Vp-p值,供参 考分析。 一、OM8370第②、③脚时钟、数据线波形图: 此主题相关图片如下:2脚波形.jpg 此主题相关图片如下:第2脚scl串行时钟信号波形图b.jpg

示波器使用简易说明

实验常用电子仪器的使用 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、函数信号发生器等的主要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、实验仪器 1、函数信号发生器EE1641C 2、DS1062E-EDU数字示波器 3、高级电路实验箱 三、实验原理 初步了解示波器面板和用户界面 1. 前面板:DS1000E-EDU系列数字示波器向用户提供简单而功能明晰的前面板, 以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键。旋钮的功能与其它示波器类似。显示屏右侧的一列 5 个灰色按键为菜单操作键(自上而下定义为 1 号至 5 号)。通过它们,您可以设置当前菜单的不同选项;其它按键为功能键,通过它们,您可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。

电压参数的自动测量 DS1000E-EDU, DS1000D-EDU 系列数字示波器可自动测量的电压参数包括峰峰值、最大值、最小值、平均值、均方根值、顶端值、低端值。下图表述了各个电压参数的物理意义。 电压参数示意图 峰峰值(Vpp):波形最高点至最低点的电压值。 最大值(Vmax):波形最高点至 GND(地)的电压值。 最小值(Vmin):波形最低点至 GND(地)的电压值。 幅值(Vamp):波形顶端至底端的电压值。 顶端值(Vtop):波形平顶至 GND(地)的电压值。

底端值(Vbase):波形平底至 GND(地)的电压值。 过冲(Overshoot):波形最大值与顶端值之差与幅值的比值。 预冲(Preshoot):波形最小值与底端值之差与幅值的比值。 平均值(Average):单位时间内信号的平均幅值。 均方根值(Vrms):即有效值。依据交流信号在单位时间内所换算产生的能量,对应于产生等值能量的直流电压,即均方根值。 2、函数信号发生器 函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20VP -P。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。 例一:测量简单信号 观测电路中的一个未知信号,迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。 1. 欲迅速显示该信号,请按如下步骤操作: (1) 将探头菜单衰减系数设定为1X,并将探头上的开关设定为1X。 (2) 将通道1的探头连接到电路被测点。

混合信号示波器.

混合信号示波器 摘要:本设计以STM32F103ZE为核心处理器件,综合ADC、DMA、DAC、TIM 等,完成对信号的整形与触发、调理与放大、采样与保持、A/D、D/A转换、存储及数据处理,最终通过TFT液晶屏幕实现对模拟信号以及数字信号波形的显示。对整个系统采用模块化的设计思想,本文详细介绍了电源模块、DDS信号发生模块、信号处理模块、按键模块、STM32F103ZE控制运算模块、液晶显示模块电路以及系统扩展所需的其它一些外围电路的设计,软件方面则以硬件电路为基础,并考虑到可能存在的各种干扰因素,采用软硬件相结合的方法,提高系统的稳定性和精确度。 关键词:示波器,STM32F103ZE,DDS信号发生

目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (3) 1 方案设计 (3) 1.1 控制系统方案的比较 (3) 1.2 理论分析与计算 (3) 1.3 系统结构框图 (4) 1.4 电源模块 (4) 1.5 信号产生模块 (5) 1.6 信号处理模块 (6) 1.7 按键模块 (7) 1.8 显示模块 (8) 2 软件设计 (8) 2.1 开发环境 (8) 2.2 软件流程图 (8) 3 设计实现 (9) 3.1 出现的问题以及解决方法 (9) 4 测试 (9) 4.1 测试仪器 (9) 4.2 测试过程 (10) 4.3 测试结果 (10) 5 结论 (10) 6 参考资料 (11)

1 引言 如今示波器就好比电子开发者的眼睛,每个电子开发者都希望能拥有一台示波器,可以帮助他们看是波形的实际情况,了解电路性能。题目要求设计并制作一台简易混合信号示波器(MSO),本次设计采用由电源模块、DDS信号发生模块、信号处理模块、按键模块、STM32F103ZE控制运算模块以及液晶显示模块组成的一个完整系统,结合软件完成一系列的功能,相比如今市场上的示波器,具有携带方便、操作简单、制作成本低、处理速度更快的特点。 2 方案设计 2.1 控制系统方案的比较 方案一:采用单片机作为核心控制器件。即由单片机、A/D转换器、D/A转换器及RAM存储器等组成系统。若采用该方案,则单片机不仅要对数据进行处理,而且还要完成复杂的时序控制,但单片机对数据的处理速度较低,并且试题要求的被测信号频率最高达到500KHz(发挥部分5MHz),因此该方案难以达到设计要求,不予选取。 方案二:采用DSP为核心处理器件。即由DSP来控制各个部分协调工作,完成对数据的采集到最终波形的显示,但考虑到DSP造价高于ARM,并且对小信号的采集,如果用DSP芯片会有很多的限制,给设计增加难度,因此不予选取。 方案三:采用STM32F103ZE作为核心控制器件,即用其来控制数据采集、A/D 转换、数据存储、D/A转换及显示等各个部分。STM32F103ZE功能强大,采用这种方案的系统结构紧凑,可以实现复杂的时序控制,操作方便,而且数据处理速度很快,可以满足试题的所有要求。此外,还可充分利用STM32F103ZE片内资源来进行LPM参数化宏模块的定制,如RAM、ROM、PLL等,实现更多的功能。故本次选用方案三。 2.2 理论分析与计算 (1)等效采样分析 由于周期信号在各周期内的波形完全相同,可以在各周期内的不同时刻分别采集数据,然后将采集的数据合成完整的采样波形。设第一次的采样时刻为周期原点,第二个周期到来后延时Δt后再进行第二次采样,第三次采样则是在第三个周期到来后再延时2Δt的时刻,以此类推。将采集到的数据以间隔Δt顺序排列(如图1所示),即可恢复信号波形。等效采样速率fs=1/Δt,而实际的采样频率fs′=1/(T+Δt),由于Δt<>fs′。因此,等效采样技术可以用较低速的A/D实现对高频周期信号的采样。 Δt 2Δt T 图1 等效采样说明图 为了进一步减小实际的采样频率,可每隔nT+Δt的时间间隔对输入信号采

示波器的使用调试方法

示波器使用及调试方法 1、示波器介绍:示波器能观察被电路的电压、电流的波形,测定电压、频率、调幅指数、相位差等各电参量,把人们无法直接看到的电信号的变化规律,转换成可以直接观察的波形,曲线,显示在示波器的屏幕上,供分析研究. 2.、本厂主要使用的示波器型号是PROTEK 6502A 模拟示波器及泰克的TDS210数位示波器,其中PROTEK 6502A 型模拟示波器主要用于电波机芯调试天线用,泰克 TDS210型数字示波器主要用于测试电波机芯秒偏用, 、PROTEK 6502A 模拟示波器操作面板图如下图所示 2.1.1、PROTEK 6502A 模拟类示波器常用开关及用途: 2.1.1.1、电源开关1;通常按下按键后将电源打开,同时电源指示灯发亮,示波器进入可使用状态。 2.1.1.2、亮度调节旋钮2;通常顺时针旋转,显示屏4的亮度增亮,但在开电之前,需反时针转到底。 2.1.1.3、聚焦调节旋钮3;主要将光线调得更加清晰。 2.1.1.4、垂直位移调节旋钮5和15;分别调整两通道的轨迹线在屏幕上下移动。 2.1.1.5、两通道轨迹线的每格电压幅度值的转换开关6和9,用来改变每格表示的电压值,也就是改变所要观察的波形的高度。 2.1.1.6、信号输入连接器7和10,分别输入信道1和信道2的信号。 2.1.1.7、两通道轨迹线的每格扫描时间转换开关8,用来改变扫描时间系数,也就是改变所要观察的波形的宽2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 13 14 15 17 18 19 图一 1

度。 2.1.1.8、触发源选择开关11,其中INT为内触发方式,LINE为电源触发,EXT为外触发,通常情况下我们选择内触发方式。 2.1.1.9、触发方式选择开关12。 2.1.1.10、水平位置调节旋钮13,用来调节扫描线在屏蔽左右方向移动。 2.1.1.11、XY工作方式键14,按下为开,弹起为关。 2.1.1.12、扫描微调旋钮16。 2.1.1.13、输入信号与垂直轴放大器的组合系统选择开关17和18 2.1.1.14、光标转动调节器19,用来校正受地磁场影响的光迹线与屏幕栅格线的平行度。 2.1.2、下面以用PROTEK 6502A模拟类示波器调试电波机芯天线为例介绍该类型示波器的使用方法。 2.1.2.1、首次使用该类型的示波器前必须先检查输入电压,若电压转换开关已放到220V档,确认输入的电压应在AC198V-242V范围内,参看后面板输入电压选择指示,把电源线插入后面板的AC插座中,并检查下列各开关是否在相应位置: a、电源开关1处于OFF状态, b、亮度调节旋钮2反逆时针转到底。 c、聚集调节旋钮3处于中心位置 d、输入信号与垂直轴放大器的组合系统选择开关17和18处于GND位置 e、垂直位移调节旋钮5和15处于中心位置,(垂直轴×5MAG开关处于弹起位置) f、水平位移调节旋钮13处于中心位置,(水平轴×10MAG及×5MAG开关处于弹起位置) g、触发方式选择开关12置于AUTO位置 h、触发源选择开关置于INT位置 i、两通道轨迹线的每格扫描时间转换开关8置于div j、扫描时间微调开关Trig level置于中心位置。 旋钮均处于上述规定的位置后,打开电源,将亮度调节旋钮2顺时针旋动,约过15秋后将出现亮线,并且适中;调节聚焦旋钮3,使屏幕上的线条最细;观察示波器上出现的水平亮线是否与屏幕上的栅格相平行,若不平行,则可通过用无感螺丝刀调节光标转动调节器19 使之相互平行。 2.1.3、将信号发生器与示波器及天线按下图所示的方法连接起来:

示波器的调节和使用

数字示波器的调节与使用 一、实验目的 1.了解示波器的结构与示波原理 2.掌握示波器的使用方法,学会用示波器观测各种电信号的波形 3.学会用示波器测正弦交流信号的电压幅值及频率 4.学会用李萨如图法,测量正弦信号频率 二、实验仪器 RIGOL DS1000E型数字存储示波器,DG1022函数波形发生器 三、实验原理 1、双踪示波器的原理: 双踪示波器控制电路主要包括:电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。 Y CH1 Y CH2 图1. 双踪示波器原理方框图 其中,电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性地轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形,忽而显示YCH2信号波形。由于荧光屏荧光物质的余辉及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上出现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有“time/div”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正

弦波形。 当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”。如果同步电路信号从仪器外部输入,则称为“外同步”。 2.示波器显示波形原理: 如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波,在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时,则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形,如图2所示。如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波,在示波器的X 偏转板加上示波器内部的锯齿波,则在荧光屏上将得到两个正弦波。 图2.示波器显示正弦波形的原理 3、数字存储示波器的基本原理 数字存储示波器的基本原理框图如图3所示: AMP A/D Display Input DeMUX Acquistion Memory uP Display Memory 图3.数字存储示波器的基本原理框图

泰克TDS220示波器使用指导书-B

泰克TDS220示波器使用指导书 华为技术有限公司 版权所有侵权必究

修订记录

目录 1现以测漂移产生为例说明示波器使用基本操作规范及步骤: (5) 2抖动产生测试操作步骤: (7) 3相位瞬变测试操作步骤: (7)

关键词: 泰克TDS220示波器 摘要: TDS 220,该产品具有100MHz带宽,采样速率为1GS/s,2500点记录长 度,为双通道数字实时示波器(超取样率至少为10倍),有光标读数功能、 波形持续显示功能,示波器操作温度0℃~50℃,能够满足SYNLOCK对漂 移产生、抖动产生、相位瞬变的测试需要。本文主要介绍了它的使用方法。缩略语清单: 无。 参考资料清单 无。

泰克TDS220示波器使用指导书 我公司现在提供给新产品工程部工程师使用的示波器为美国Tektronix公司 产品TDS 220,该产品具有100MHz带宽,采样速率为1GS/s,2500点记 录长度,为双通道数字实时示波器(超取样率至少为10倍),有光标读数 功能、波形持续显示功能,示波器操作温度0℃~50℃,能够满足SYNLOCK 对漂移产生、抖动产生、相位瞬变的测试需要。 示波器控制面板上有如下功能区: 右上角3个键:分别执行AUTOSET、HARDCOPY、RUN/STOP功能; MENUS区:该区6个键负责示波器主功能菜单选择; 菜单子项选择区:该区5个键负责显示屏上某一主菜单各功能子项选择;由 控制面板最左面一排按键控制; 通道垂直位置及分辨率调节区:通道1、通道2垂直位置与分辨率由 VERTICAL区各键及旋钮选择调节; 通道水平位置及分辨率调节区:HORIZONAL区负责调整水平位置及水平分 辨率; TRIGGER区:一个旋钮及4个按键负责对触发作调整。 1 现以测漂移产生为例说明示波器使用基本操作规范及步骤: 1) 为了防止电击,示波器一定要用三脚插座,以保证可靠接入大地; 2) 为使观察到的波形客观、准确,在某一环境第一次测试前应对示波器进 行自校正:按MENUS框中的UTILITY钮,选择自校正项既可(一定将所有 探棒或导线从通道CH1、CH2 及EXT TRIG断开;如果环境温度变化范围 达到或超过5℃时,您必须执行此项操作); 3) 示波器在规定操作温度(0℃~50℃)下持续运行10分钟后,进入稳定 工作状态,既需预热10分钟; 4)将TOG板输出的2.048MHz信号与示波器CH1相连,铷钟自由振荡的 2.048MHz输出与示波器CH2相连; 5)按AUTOSET键; 6)按TRIGGER MENU按钮,将“信源”设置成“CH2”,如波形不稳定, 调节TRIGGER LEVEL旋钮,应使示波器屏幕右方“←”符号位于所选触发源 波形最大与最小值范围内,使波形稳定(示波器上方“↓”表示水平触发位

示波器的使用实验报告

物理实验报告 一、【实验名称】 示波器的使用 二、【实验目的】 1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的调节和使用方法 2.掌握用示波器观察电信号波形的方法 3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路 三、【实验原理】 双踪示波器包括两部分,由示波管和控制示波管的控制电路构成 1.示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板,喇叭口的球面壁上涂有荧光物质,构成荧光屏,高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压,可以在荧光屏上得到相应的图形。 双踪示波器原理 2.双踪示波器的原理 双踪示波器控制电路主要包括:电子开关,垂直放大电路,水平放大电路,扫描发生器,同步电路,电源等; 其中,电子开关使两个待测电压信号Y CH1和Y CH2周期性的轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示Y CH1信号波形,忽而显示Y CH2信号波形,由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上呈现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的

起点均不一样所造成的,为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有“Time/div”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正弦波性。(看到稳定波形的条件:只有一个信号同步) 当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”;反之则为“外同步”。操作时,使用“电平旋钮”,改变触发电势高度,当待测电压达到触发电平时,开始扫描,直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围,则扫描电压消失,扫描停止。 3.示波器显示波形原理 如果在示波器的Y CH1或Y CH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期相等时,则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。 4.李萨如图形的基本原理 如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波,在X偏转板上加上另一正弦波,则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时,在荧光屏上将得到李萨如图形。 四、【仪器用具】: 信号发生器、双踪示波头、探头 五、【实验内容】 几种李萨如图形 n x n y分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量 =3/4 nx/n y=1/2 n x/n y=1/3 n x/n y=2/3 n x/n y 1.观察正弦波形 a.打开示波器 b.开通CH1及相应信号发生器fx=100Hz c.得到大小合适稳定的正弦波 2.测正弦波电压,测正弦波的周期 a.调节波形上下移动键,使得fx=100Hz,改变一次v/div,再记录dy b.调整波形左右移动键,使得改变一次t/div,再记录dx

通用示波器使用说明书新

通用示波器使用说明书 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。 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-PAUTO):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时,无需调节电

用示波器测量信号的电压及频率

用示波器测量信号的电压及频率 长江大学马天宝应物1203班 1、示波器和使用 -【实验目的】 1.了解示波器的大致结构和工作原理。 2.学习低频信号发生器和双踪示波器的使用方法。 3.使用示波器观察电信号的波形,测量电信号的电压和频率。 【实验原理】 一、示波器原理 1.示波器的基本结构 示波器的种类很多,但其基本原理和基本结构大致相同,主要由示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源等几部分组成,如图4.9-1所示。 (1)示波管 示波管又称阴极射线管,简称CRT,其基本结构如图4.9-2所示,主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分。 电子枪:由灯丝、阳极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。灯丝通电后,加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极外面,它的电位相对阴极为负,只有初速达到一定的电子才能穿过栅极顶端的小孔。因此,改变栅极的电位,可以控制通过栅极的电子数,从而控制到达荧光屏的电子数目,改变屏上光斑的亮度。示波器面板上的“亮度”旋钮就是起这一作用的。阳极电位比阴极高得多,对通过栅极的电子进行加速。被加速的电子在运动过程中会向四周发散,如果不对其进行聚焦,在荧光屏上看到的将是模糊一片。聚焦任务是由阴极、栅极、阳极共同形成的一种特殊分布的静电场来完成的。这一静电场是由这些电极的几何形状、相对位置及电位决定的。示波器面板上的“聚焦”旋钮就是改变第一阳极电位用的,而“辅助聚焦”就是调节第二阳极电位用的。 偏转系统:它由两对互相垂直的平行偏转板——水平偏转板和竖直偏转板组成。只有在偏转板上加上一定的电压,才会使电子束的运动方向发生偏转,从而使荧光屏上光斑的位置发生改变。通常,在水平偏转板上加扫描信号,竖直偏转板上加被测信号。. 荧光屏:示波管前端的玻璃屏上涂有荧光粉,电子打上去它就会发光,形成光斑。荧光材料不同,发光的颜色不同,发光的延续时间(余辉时间)也不同。玻璃屏上带有刻度,供测量时使用。 (2)电子放大系统 为了使电子束获得明显的偏移,必须在偏转板上加上足够的电压。被测信号一般比较弱,必须进行放大。竖直(Y轴)放大器和水平(X轴)放大器就是起这一作用的。 (3)扫描与触发系统 扫描发生器的作用是产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号。触发电路的作

示波器使用中的常见问题

示波器使用中的常见问题 1.开机后,示波器黑屏怎么办? 所谓黑屏,就是示波器的荧光屏看起来没有任何光点,好像没有开机一样。造成这种现象的主要原因有以下几种: 1)示波器的辉度不合适 示波器辉度被调整而引起黑屏的现象一般出现于,上次使用者由于测试需要降低了辉度(比如在昏暗的灯光下,过强的辉度会刺眼);教师在考核学生时,故意将示波器辉度调整为最小;维修者的习惯性操作。但是,这个问题不容忽视,当出现黑屏时,首先检查辉度旋钮,并将其拧到最大,是一个良好的习惯。 2)示波器没有触发扫描 辉度合适的情况下,仍然可能出现黑屏。 当示波器的触发方式为常态(Normal),如果输入通道没有接入有效信号,或者接入的信号幅度没有达到设定电平(Level),将不会引起X轴偏转板上锯齿波的产生。在多数情况下,荧光屏的左边(以观察者为基准)将会出现一个不移动的光点。但是,如果此时X轴基准位置(X_Position)不正确,将使得此光点不出现在屏幕上。这也就造成了黑屏。 解决的方法就是让示波器出现扫描线。因为,X_Position可以将一个光点移出屏幕,但是却无法将宽达8cm左右的扫描线整个移出。 将触发方式选择为自动触发(Auto)就可以让示波器产生扫描线。(参见1.1.2中第6个问题) 3)示波器Y基线位置(Y_Position)不合适 如果示波器的Y轴基线位置不合适,即便产生扫描线,也有可能使得扫描线处于屏幕的上方或者下方,仍然可能出现黑屏。这种情况下,通过旋转 Y_Position旋钮,可以很快找回扫描线,而消除黑屏。 4)不合适的被测信号 通过上述分析,可以得出,消除黑屏的一般步骤是:旋转辉度至最大(保证辉度正常)→将触发方式设为自动(保证扫描线产生)→将X位置旋钮旋至中间→满幅度调整Y_Position(找回扫描线)。 但是,即便此时,也有可能仍然黑屏。当被测信号是一种特殊信号,也有可能让观察者难以看到,而误认为是黑屏。当输入信号为上下沿均很陡的方波,由于Y轴增益的不合适,使得方波的高低电平均超出了Y轴显示范围,这种波形在荧光屏上仅仅出现了几条很陡的竖线。当示波管老化,或者其它原因,非常容易造成观察者难以察觉。 将输入耦合开关置于GND,示波器将关断输入信号而显示0线,就可以回避这个问题。 因此,按照下述步骤操作,一般均可顺利消除黑屏,除非示波器真的损坏了。

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