圖解示波器入門

第1章　波形與電壓的關係12
　　1.1　直流電壓與交流電壓12
　　1.2　常見主要波形13
　　1.2.1　正弦波13
　　1.2.2　鋸齒波13
　　1.2.3　方波14
　　1.2.4　脈波14
　　1.3　交流電壓表的測量範圍14

第2章　陰極射線管的基本認識16
　　2.1　陰極射線管的種類16
　　2.1.1　電磁偏向式CRT16
　　2.1.2　靜電偏向式CRT16
　　2.2　靜電偏向式CRT的構造17
　　2.2.1　電子槍(Gun)18
　　2.2.2　偏向(Yoke)20
　　2.2.3　螢幕(Screen)26

第3章　示波器工作原理28
　　3.1　基本工作原理28
　　3.2　同步方式31
　　3.2.1　同步掃描方式31
　　3.2.2　觸發掃描方式32
　　3.3　觸發掃描式示波器的電路結構33
　　3.3.1　輸入衰減器33
　　3.3.2　垂直前置放大器（Preamp）34
　　3.3.3　延遲電路（Delayline）34
　　3.3.4　垂直主放大器34
　　3.3.5　觸發產生器34
　　3.3.6　掃描閘電路35
　　3.3.7　掃描產生器35
　　3.3.8　脫步電路（Holdoffcircuit）35
　　3.3.9　水平放大器35
　　3.3.10　無遮加亮電路（Unblanking）35
　　3.3.11　電源／高壓電路35
　　3.3.12　校正用電壓電路35
　　3.3.13　CRT35
　　3.4　雙波道示波器的電路結構36
　　3.4.1　雙波道顯示的切換方式36

第4章　旋鈕與切換開關的說明38
　　1.SCREEN(螢光面、刻度面)38
　　2.POWER(電源開關)39
　　3.SCALEILLUM：刻度照明39
　　4.INTENSITY：亮度調整39
　　5.FOCUS：聚焦調整40
　　6.TRACEROTA：(掃描線傾斜修正)40
　　7.VERTICALPOSITION：(垂直位置調整)41
　　8.CH1INPUT/CH2INPUT(雙信號輸入端子)42
　　9.AC-GND-DC(輸入耦合切換開關)43
　　10.VERTICALMODE(垂直測試模式，V模式)43
　　11.CH2INV(CH2反相)45
　　12.X-Y(李沙育模式開關)45
　　13.VOLTS/DIV(垂直衰減調整，垂直靈敏度調整)46
　　14.VARIABLE(垂直微調旋鈕)51
　　15.背板的相關操作功能52
　　CH1OUT(CH1的輸出端)52
　　ZAXISINPUT(亮度調變輸入)52
　　16.SWEEPTIME/DIV(掃描時間、時基切換開關)53
　　17.VARIABLE(掃描時間微調旋鈕)56
　　18.HORIZONTALPOSITION(水平位置調整)57
　　19.　10MAG(10倍掃描寬度)58
　　20.CAL(校正電壓)59
　　21.EXT.TRIG(外加觸發，由外部接入的觸發端子)60
　　22.GND(接地、接大地)60
　　23.TRIGGERINGMODE(觸發模式，觸發模式選擇)60
　　24.TRIGGERINGSOURCE(觸發來源選擇)61
　　25.TRIGGERINGSLOP(觸發點斜率選擇)62
　　26.TRIGGERINGLEVEL(觸發位準調整)63

第5章　示波器的操作方法64
　　5.1　電源”ON”前應先作基本定位64
　　5.2　將旋鈕與開關先定位再啟動電源(ON)66
　　5.3　將旋鈕與開關先定位再接入信號68
　　5.4　認識示波器的主要旋鈕與開關76

第6章　雙波道示波器的操作方法82
　　6.1　電源ON前先作基本定位82
　　6.2　同時觀測兩個信號波形82
　　6.3　AUTO(自動)與NORM(常模)的切換效果84
　　6.4　VERTMODE/CH1/CH2的切換波形84
　　6.5　SLOPE的“＋”與“－”之切換86
　　6.6　由切換開關來確認輸入信號所顯示的波形88

第7章　示波器的基本量測90
　　7.1　電壓的基本量測92
　　7.1.1　交流電壓的量測92
　　7.1.2　直流電壓的量測96
　　7.1.3　含交流成分的直流電壓之量測100
　　7.2　時間的基本量測104
　　7.2.1　時間的量測104
　　7.2.2　頻率的量測106
　　v7.3　李沙育圖形的基本量測108
　　7.3.1　振幅的比較110
　　7.3.2　相位差的計算112
　　7.3.3　頻率的比較114

第8章　李沙育圖形的應用118
　　8.1　由相同頻率組成的李沙育圖形118
　　8.1.1　“李沙育”名稱的緣由120
　　8.1-2　李沙育圖形的主要例子121　　

第9章　測試棒122
　　9.1　測試棒的種類122
　　9.2　測試棒的組成123
　　9.3　測試棒的規格123
　　9.4　測試棒的校正124

第10章　量測誤差126
　　10.1　降低讀取誤差(用於電壓量測)126
　　10.2　降低讀取值的誤差(週期的量測)128
　　10.3　因頻率特性引起的量測誤差129
　　10.4　脈波上升時間的量測誤差130
　　10.5　決定額定值的容許誤差131

第11章　更熟練的操作技術132
　　11.1　在電源啟動前預先做好基本定位132
　　11.2　完成基本定位再啟動電源(ON)134
　　11.3　觸發來源的選擇方法136
　　11.3.1　〝VERTMODE〞時會自動選擇觸發信號136
　　11.3.2　〝LINE〞是與電源同步(50Hz或60Hz)的專用來源139
　　11.3.3　〝EXT〞為外部觸發信號來源的方式139
　　11.4　　10MAG的量測140
　　11.4.1　　10MAG與SWEEPTIME/DIV的量測目同嗎？140
　　11.4.2　　10MAG與SWEEPTIME/DIV的運作有何差異？142
　　11.5　以方波或脈波作量測144
　　11.5.1　方波、脈波的各部份定義145
　　11.5.2　螢幕的刻度145
　　11.5.3　上升時間的量測146
　　11.5.4　下降時間的量測148
　　11.5.5　脈波寬度的量測150
　　11.6　兩個信號的時間差與相位差的量測152
　　11.6.1　兩信號的時間差的量測152
　　11.6.2　兩個信號的相位差的量測154
　　11.7　兩個信號之和與差的量測158
　　11.7.1　兩個信號之和的量測158
　　11.7.2　兩個信號之差的量測160
　　11.8　視訊信號(Video信號)的觀測164

第12章　示波器的Q&A(簡易問答)166
　　1.移到他處後示波器的水平掃描線呈現傾斜。166
　　2.整段波形都很暗。166
　　3.電源開關啟動為〝ON〞後，螢幕上看不見光跡。166
　　4.在波形較暗的處所看見斜線(或只呈現一小段圓弧線)166
　　5.波形未中斷亮度不足，其左右側內容逸出螢幕之外。167
　　6.亮線模糊。167
　　7.當TRIGGERINGMODE開關切在〝NORM〞時不到亮線。167
　　8.TRIGGERINGMODE開關已切換在〝AUTO〞，還是看不到亮線。167
　　9.輸入信號後看不到亮線。167
　　10.CH1輸入信號仍看不到波形。167
　　11.在CH1與CH2同時加信號，卻看不到CH2的波形。167
　　12.電源開關壓入〝ON〞後看不見亮點。168
　　13.在CH1加信號後只看到一根垂直亮線。168
　　14.李沙育圖型中無法使HORIZONTALPOSITION作橫向移動。168
　　15.李沙育圖型操作時，發現垂直與水平方向相反的情況。168
　　16.CH2的信號與TRIGGERINGSLOP(斜率)的設定相反。168
　　17.當垂直模式(VERTICALMODE)置於〝ADD〞位置時，顯示波形卻與預期的不同。168
　　18.旋轉HORIZONTALPOSITION時，水平掃描線無法移出螢幕之外。169
　　19.TRIGGERINGLEVEL旋鈕置於中央附近，波形無法穩定靜止。169
　　20.振幅低的波形無法穩定。169
　　21.振幅小於一格的波形無法穩定。169
　　22.TRIGGERINGMODE開關置於〝NORM〞時波形無法靜止。169
　　23.要觀看波形的上升部份，卻看到下降部份。169
　　24.低頻(50Hz以下)的波形有不穩定的趨勢。169
　　25.視頻(Video)信號無法穩定。170
　　26.當　10MAG開關切在〝ON〞時波形會向左、右動搖。170
　　27.低頻雙波道顯示時波形以閃爍方式出現。170
　　28.雙波道顯示時呈現虛線狀波形。170
　　29.加上直流電壓的信號掃描線都沒有反應(無上、下移動)。170
　　30.欲測量直流成分中所含有極微小的交流電壓，卻看不到波形。170
　　31.相同的信號源兩次測得的值不相等。171
　　32.測到的波形夾雜交流雜訊。171
　　33.對高頻信號所測得的電壓誤差太大。171
　　34.測量上升時間所得到的值太大。171
　　35.使用測試棒，測得少一個位數的值(即剩下10%)。171

第13章　示波器規格的認識172
　　13.1　CRT(布朗管，陰極射線管)172
　　13.1.1　型式172
　　13.1.2　加速電壓172
　　13.1.3　有效螢光面172
　　13.2　垂直軸172
　　13.2.1　工作模式(CH1與CH2相同)172
　　13.2.2　靈敏度，衰減器(CH1與CH2結構一樣)173
　　13.2.3　頻率特性(CH1與CH2是一樣的)174
　　13.2.4　輸入阻抗(CH1、CH2特性相同)174
　　13.2.5　最高輸入電壓(CH1、CH2規格相同)175
　　13.2.6　CHOP頻率(CH1、CH2特性相同)175
　　13.3　水平軸(CH2輸入)175
　　13.1.1　工作模式175
　　13.3.2　靈敏度175
　　13.3.3　輸入阻抗175
　　13.3.4　頻率特性175
　　13.3.5　X-Y間之相位特性176
　　13.4　掃描176
　　13.4.1　掃描時間176
　　13.4.2　掃描放大176
　　13.4.3　直線性177
　　13.5　同步177
　　13.5.1　觸發來源177
　　13.5.2　觸發模式177
　　13.5-3　觸發靈敏度177
　　13.6　其他178
　　13.6.1　校正電壓178
　　13.6.2　外部亮度調變178
　　13.6.3　CH1信號輸出178
　　13.7　本書引用的規格178

第14章　示波器常用術語、名詞解釋182
　　符號182
　　A字頭182
　　C字頭183
　　D字首184
　　F、G、I、P、S字首184
　　T、U、V字首185
　　X、Y、Z字首186
　　其他術語186
　　附　錄　延遲掃描(DelayedSweep)式示波器198
　　A.1　調整SWEEPTIME/DIV開關所做的波形放大198
　　A.2　由　10MAG開關所操作的波形放大200
　　A.3　延遲掃描的作用201
　　A.3.1　延遲掃描的特質201
　　A.3.2　主掃描與延遲掃描201
　　A.3.3　A與B掃描速度(SWEEPTIME/DIV)或掃描時間切換器202
　　A.3.4　延遲時間203
　　A.3.5　放大部份的設定204
　　A.3.6　與〝　10MAG〞的差別204
　　A.4　連續延遲與同步延遲204
　　A.4.1　連續延遲(StartsAfterDelay)205
　　A.4.2　同步延遲(TriggerableAfterDelay)205