Основы или инструкции по использованию осциллографа и использованию осциллографа для измерения и поиска неисправностей в электронных схемах.
Осциллограф является особенно полезным элементом испытательного оборудования, которое можно использовать для проверки и поиска неисправностей различных электронных схем, от логических схем до аналоговых схем и радиосхем. Необходимо знать, как правильно пользоваться осциллографом, чтобы иметь возможность использовать его наилучшим образом. Зная основы использования осциллографа, можно более эффективно и быстро находить неисправности в цепях, а также лучше понимать, как они работают. Хотя осциллографы дороже некоторых других элементов контрольно-измерительного оборудования, включая мультиметры, они часто встречаются в домах и мастерских энтузиастов электроники. Поэтому важно, чтобы люди знали, как пользоваться осциллографом.
Основные элементы управления осциллографом
Ввиду гибкости и уровня управления, необходимого для использования осциллографа, имеется большое количество элементов управления. Их необходимо установить правильно, если необходимо получить требуемый вид сигнала. К счастью, довольно легко привыкнуть к работе с осциллографом и использованию элементов управления, чтобы иметь возможность правильно просматривать форму сигнала. Краткое описание основных элементов управления осциллографом приведено ниже.
Тем не менее, краткий обзор некоторых элементов управления приведен ниже:
- Усиление по вертикали: Этот элемент управления на осциллографе изменяет усиление усилителя, которое управляет размером сигнала по вертикальной оси. Обычно он калибруется в терминах определенного количества вольт на сантиметр. Поэтому, установив переключатель усиления по вертикали таким образом, чтобы было выбрано меньшее число вольт на сантиметр, усиление по вертикали увеличивается, а амплитуда видимого сигнала на экране увеличивается. При использовании осциллографа коэффициент усиления по вертикали обычно устанавливается таким образом, чтобы сигнал как можно лучше заполнял вертикальную плоскость, т. е. как можно больше, не выходя за пределы видимой или калиброванной области.
- Вертикальное положение: этот элемент управления на осциллографе управляет положением кривой при отсутствии сигнала. Обычно он устанавливается на удобную линию на координатной сетке, чтобы можно было легко измерить измерения выше и ниже «нулевого» положения. Он также имеет эквивалентный элемент управления положением по горизонтали, который устанавливает положение по горизонтали. Опять же, это должно быть установлено в удобное положение для выполнения любых измерений времени.
- Timebase: элемент управления timebase устанавливает скорость, с которой сканируется экран. Калибруется с точки зрения определенного времени на каждый градуировочный сантиметр на экране. Исходя из этого, можно рассчитать период формы волны. Это если полный цикл сигнала занимает 10 микросекунд, это означает, что его период составляет 10 микросекунд, а частота является обратной величиной периода времени, т.е. 1/10 микросекунд = 100 кГц. Обычно временная развертка настраивается таким образом, чтобы сигнал или конкретная точка исследуемого сигнала были видны в лучшем виде.
- Триггер: элемент управления триггером на осциллографе устанавливает точку, с которой начинается сканирование осциллограммы. На аналоговых осциллографах сканирование начинается только тогда, когда сигнал достигает определенного уровня напряжения. Это позволит начать сканирование формы волны в одно и то же время в каждом цикле, что позволит отображать устойчивую форму волны. Изменяя триггерное напряжение, сканирование можно начать с другой точки сигнала. Также можно выбрать, запускать ли осциллограф по положительной или отрицательной части сигнала. Это может быть обеспечено отдельным переключателем, отмеченным знаками + и — .
- Задержка триггера: это еще один важный элемент управления, связанный с функцией триггера. Известная как функция «удержания», она добавляет задержку к триггеру, чтобы предотвратить его слишком быстрое срабатывание после завершения предыдущего сканирования. Эта функция иногда требуется, потому что на осциллограмме есть несколько точек, по которым может запускаться осциллограф. Регулируя функцию удержания, можно добиться стабильного отображения.
- Поиск луча: Некоторые осциллографы имеют функцию поиска луча. Это может быть особенно полезно, поскольку иногда трассировка может быть не видна. Нажатие кнопки поиска луча позволяет найти луч и отрегулировать его так, чтобы он находился в центре экрана.
Хотя есть много других элементов управления, это основные, которые следует понимать при изучении использования осциллографа. Тем не менее, очень полезно понимать другие элементы управления на осциллографе, но некоторые из них будут различаться от одного типа к другому.
Первые шаги в использовании осциллографа
Пользоваться осциллографом довольно просто после того, как он был использован, и можно ознакомиться с использованием элементов управления. Первый этап наступает при включении осциллографа, и именно здесь знание нескольких шагов о том, как использовать осциллограф, может быть очень полезным.
- Включите питание: это может показаться очевидным, но это первый шаг. Обычно переключатель будет помечен как «Питание» или «Линия». Когда питание включено, загорание индикатора питания или индикатора линии является нормальным явлением. Это показывает, что сила была применена.
- Подождите, пока появится экран осциллографа. Хотя многие осциллографы в наши дни имеют дисплеи на основе полупроводников, многие из старых по-прежнему используют электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), и им требуется некоторое время, чтобы прогреться, прежде чем появится дисплей. Даже современным полупроводниковым часто требуется время, чтобы их электроника «загрузилась». Поэтому часто необходимо подождать около минуты, прежде чем можно будет использовать осциллограф.
- Найдите трассу: Когда осциллограф готов, необходимо найти трассу. Часто это будет видно, но до того, как можно будет увидеть какие-либо другие формы волны, это первая стадия. Обычно спусковой крючок можно установить в центральное положение, а задержку полностью повернуть против часовой стрелки. Также установите элементы управления по горизонтали и вертикали в центр, если они еще не установлены. Обычно след становится видимым. Если нет, можно нажать кнопку «beamfinder», и это определит местонахождение трассы.
- Установите регулировку усиления: Следующим этапом является установка регулировки усиления по горизонтали. Это должно быть установлено таким образом, чтобы ожидаемая трасса почти заполнила вертикальный экран. Если ожидается, что амплитуда сигнала будет составлять 8 вольт от пика до пика, а откалиброванная часть экрана имеет высоту 10 сантиметров, установите усиление таким образом, чтобы оно составляло 1 вольт/сантиметр. Таким образом, осциллограмма займет 8 сантиметров, почти заполнив весь экран.
- Установите скорость развертки: Также необходимо установить скорость развертки на осциллографе. Фактическая настройка будет зависеть от того, что нужно увидеть. Обычно, если сигнал имеет период 10 мс, а экран имеет ширину 12 сантиметров, тогда будет выбрана скорость временной развертки 1 мс на сантиметр или деление.
- Подайте сигнал: При приблизительно правильной настройке элементов управления сигнал может быть подан, и изображение должно быть видно.
- Настройте триггер: на этом этапе необходимо настроить уровень триггера и то, будет ли он срабатывать по положительному или отрицательному переднему фронту. Регулятор уровня запуска позволяет контролировать, где на осциллограмме запускается временная развертка, и, следовательно, осциллограмма начинается на осциллограмме. Выбор того, срабатывает ли он на положительном или отрицательном переднем фронте, также может быть важным. Их следует отрегулировать, чтобы получить требуемое изображение.
- Отрегулируйте элементы управления для получения наилучшего изображения: при наличии стабильной формы сигнала можно перенастроить элементы управления усилением по вертикали и временной разверткой, чтобы получить требуемое изображение.
Резюме
После нескольких измерений становится намного проще научиться пользоваться осциллографом. Поскольку осциллографы являются одним из основных элементов оборудования, для всех, кто занимается электроникой, важно знать, как пользоваться осциллографами и как наилучшим образом их использовать.