CALTEK CA8020示波器使用说明.docx

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CALTEKCA8020示波器使用说明

CALTEKCA8020双踪

示波器操作说明

1、技术性能

项目

指针

1、1垂直偏转系统

偏转因子

精度

微调范围

上升时间

带宽（—3dB）

输入阻抗

最大安全系数

5mV/DIV～５V/DIV，按1、2、5顺序分10文件+3％

3％

≥2。

5：

1

≤17。

5ns

DC：

0～20MHz，AC：

10Hz～20MHz

直接：

1MΩ+3％，25pF+2pF经10：

1探极：

10MΩ+5%,10pF+2pF

400V（DC+ACpeak）

垂直方式

CH1，CH2，ALT，CHOP，ADD

1、2触发系统

触发灵敏度

常态或自动方式

10MHz

20MHz

内

10DIV

1.5DIV

外

0。

3V

0。

5V

内

10DIV

外

0。

5V

自动方式下限频率

20Hz

外触发输入阻抗

1MΩ，20pF

外触发输入最大安全电压

160V（DC+ACpeak）

触发源选择

内，外,电源

内触发源选择

CH1，VERTMODE,CH2

触发方式

常态、自动、TV、峰值自动

1、3水平偏转系统

扫描时间因子

精度

微调范围

0。

5s/DIV—0。

2uS/DIV按1。

2。

5顺序分20文件扩展×10最快扫速达20ns/DIV

×1”：

±3％，×10:

±8％

≧2。

5：

1

1、4X－Y方式

偏转因子

精度

带宽（-3dB）

X－Y相位差

同垂直偏转系统

±5％

DC：

0—1M，H，AC：

10HZ—1MHZ

≦3°（DC—50KHz）

1、5Ｚ轴系统

灵敏度

　输入极性

　频率范围

　输入电阻

　最大安全输入电压

5V

低电平加亮

DC-1MHz

10KΩ

50V（DC+ACpeak）

1、6校正信号

波形

　幅度

　频率

对称方波

0。

5V±2％

1KHz±2％

1、7示波管

有效工作面

　加速电压

　发光颜色

8x10DIV1DIV=10mm

2000V

绿色

1、8电源

电压范围

　频率

最大功耗

220V±10％

50Hz±2Hz

40W

1、9物理特性

重量

　外形尺寸

6。

5Kg

310x130x418mm（宽x高x深）

1、10环境条件

工作温度

　储存温度

工作温度

　储存温度

工作高度

非工作高度

0℃—-40℃

—40℃——60℃

90％（40℃）

90％（50℃）

5000m

15000m

2、操作说明

2、1控制件位置图

前面板控制件位置

后面板控制件位置

2、2控制件的作用

序号

控制件名称

功能

（1）

亮度（INTEN）

调节光迹的亮度

（2）

辅助聚焦（ASTIG）

与聚焦配合，调节光迹的清晰度

（3）

聚焦（FOCUS）

调节光迹的清晰度

（4）

迹线旋转（ROTATION）

调节光迹与水平刻度线平行

（5）

校正信号　（CAL）

提供幅度为0。

5V，频率为1KHz的方波信号，用于校正10：

1探极补偿电容器和检测示波器垂直与水平的偏转因子

（6）

电源指示（ROWER

INDICATION）

电源接通时，灯亮

（7）

电源开关（POWER）

电源接通或关闭

（8）

CH1移位（PWS1T1ON）

CH1-X，CH2-Y

调节信道1光迹在屏幕上的垂直位置用作X-Y显示

（9）

CH2移位（PWS1T1ON）

PULLINVERT

调节信道2光迹在屏幕上的垂直位置在ADD方式时使CH1+CH2或CH1—CH2

（10）

垂直方式（VERTMODE）

CH1或CH2:

信道1或信道2单独显示

ALT：

两个信道交替显示

CHOP：

两个信道断续显示，用于扫速较慢时的双向显示

ADD：

用于两个信道的代数和或差

（11）

垂直衰减器（VOLTS/DIV）

调节垂直偏转灵敏度

（12）

垂直衰减器（VOLTS/DIV）

调节垂直偏转灵敏度

（13）

微调（VARIABLE）

用于连接调节垂直偏转灵敏度，顺时针旋足为校正位置

（14）

微调（VARIABLE）

用于连续调节垂直偏转灵敏度，顺时针旋足为校正位置

（15）

耦合方式（AC—DC-GND）

用于选择被测信号馈入垂直信道的耦合方式

（16）

耦合方式（AC—DC—GND）

用于选择被测信号馈入垂直信道的耦合方式

（17）

CH1ORX

被测信号的输入插座

（18）

CH2ORY

被测信号的输入插座

（19）

接地（GND）

与机壳相联的接地端

（20）

外触发输入（EXTINPUT）

外触发输入插座

（21）

内触发输入（INTTRIGINPUT）

用于选择CH1,CH2或交替触发

（22）

触发源选择（TRIGSOURCE）

用于选择触发源为INT（内），EXT（外）或LINE（电源）

（23）

触发极性（SLOPE）

用于选择信号的上升或下降沿触发扫描

（24）

电平（LEVEL）

用于调节被测信号在某一电平触发扫描

（25）

微调（VARIABLE）

用于连续调节扫描速度，顺时针旋足为校正位置

（26）

扫描速度（SEC/DIV）

用于调节扫描速度

（27）

触发方式（TRIGMODE）

常态（NORM）：

与信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形

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波形

电视场（TV）:

用于显示电视场信号

峰值自动（P-PAUTO）：

无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无须调节电平即能获得稳定的波形显示

（28）

触发指示（TRIG’D）

在触发扫描时,指示灯亮

（29）

水平位移（POSITION）PULLx10

调节迹线在屏幕上的水平位置拉出时扫描速度被扩展10倍

（30）

外监频输出

监视示波器某一信道波形的频率

（31）

电源插座及保险丝座

220V’电源插座,保险丝为0。

5A

2、3操作方法

2、3、1电源检查

本示波器电源电压为220V±10％。

接通电源前，检查当地电源电压，如果不相符合，则严格禁止使用。

2、3、2面板一般功能检查

（1）将有关控制件按下表置位

控制件名称

作用位置

控制件名称

作用位置

亮度（INTEN）

居中

触发方式

峰值自动

聚焦（FOCUS）

居中

扫描速度SEC/DIV

0。

5mS

位移（CH1，CH2,X）

居中

极性（SLOPE）

正

垂直方式（MODE）

CH1

触发源

INT

VOLTS/DIV

10mV

内触发源

CH1

微调（VARIABLE）

校正位置

输入耦合

AC

（2）接通电源，电源指示灯亮，稍候预热，屏幕上出现光迹，分别调节亮度、聚焦、辅助聚焦、迹线旋转，使光迹清晰并与水平刻度平行。

（3）用10：

1探极将校正信号输入至CH1输入插座。

（4）调节CH1移位至X移位，使波形与图3-1相符合。

（5）将探极换至CH2输入插座，垂直方式置于“CH2”，内触发源置于“CH2"，重复（4）操作，得到与图3———1相符合的波形。

2．3．3亮度控制

调节亮度电位器,使屏幕显示的光迹亮度适中。

一般观察不宜太亮，以免荧光屏老化,高亮度的显示一般用于观察低频率的快扫描信号。

2．3．4垂直系统的操作

（1）垂直方式的选择

当只需观察一路信号时，将“MODE”开关置“CH1”或“CH2”，此时被选中的信道有效,被测信号可从信道端口输入。

当需要同时观察两路信号时，将“MODE”开关置交替“ALT”,该方式使两个信道的信号被交替显示,交替显示的频率受扫描周期控制。

当扫速低于一定频率时．交替方式显示会出现闪烁，此时应将开关置于断继“CHOP”位置.当需观察两路信号代数和时，将“MODE”开关置于“ADD”位置，在选择这种方式时，

两个信道的衰减设置必须一致,CH2移位元处于常态时为CH1＋CH2，CH2移位拉出时（PULLINVERT）为CHI-CH2。

（2）输入耦合的选择

直流（DC）耦合：

适用于观察包含直流成分的被测信号，如信号的逻辑电平和静态信号的直流电平,当被测信号的频率很低时，也必须采用这种方式。

交流（AC）耦合:

信号中的直流分量被隔断，用于观察信号的交流份量,如观察较高直流电平上的小信号。

接地（GND）：

信道输入端接地（输入信号断开）．用于确定输入为零时光迹所处位置。

2．3．5触发源的选择

（1）触发源选择

当触发源开关置于电源触发“LINE”，机内50Hz信号输入到触发电路。

当触发源开关置于常态触发“NORM”,有两种选择，－种是外触发“EXT"，由面板上外触发输入插座输人触发信号；另一种是内触发“INT”,由内触发源选择开关控制。

（2）内触发源选择

CH1触发：

触发源取自信道1.

CH2触发：

触发源取自信道2。

VERTMODE触发:

触发源受垂直方式开关控制，当垂直方式开关置于“CH1”，触发源自动切换到信道1；当垂直方式开关置于“CH2"，触发源自动切换到信道2；当垂直方式开关置于“ALT”，触发源与信道1、信道2同步切换,在这种状态使用时,两个不相关的信号其频率不应相差很大，同时垂直输人耦合应置于“AC",触发方式应置于“AUTO”或“NORM”。

当垂直方式开关置于“CHOP”和“ADD”时，内触发源选择应置于：

“CH1”或“CH2”.

2．3．6水平系统的操作

（1）扫描速度的设定

扫描范围从0.2μS/DIV－0.５S/DIV按１、２、５进位分２０档，微调提供至少2。

5倍的连续调节，根据被测信号频率的高低，选择合适档级,在微调顺时针旋足至校正位置时，可根据开关的示值和波形在水平轴方向上的距离读出被测信号的时间参数,当需要观察波形某一个细节时,可进行水平扩展×10，此时原波形在水平轴方向上被扩展10倍.

（2）触发方式的选择

常态（NORM）:

无信号输入时,屏幕上无光迹显示;有信号输入时,触发电平调节在合适位置上,电路被触发扫描.当被测信号频率低于20Hｚ时,必须选择这种方式。

自动（AUTO）：

无信号输入时，屏幕上有光迹显示；一旦有信号输入时，电平调节在合适位置上，电路自动转换到触发扫描状态,显示稳定的波形。

当被测信号频率高于20Hz时，最常用这一种方式.

电视场（TV）：

对电视信号中的场信号进行同步，在这种方式下,被测信号是同步信号为负极性的电视信号，如果是正极性,则可以由CH2输入，借助于CH2移位拉出（PULLINVERT）把正极性转变为负极性后测量。

峰镇自动（P—PAUTO）：

这种方式同自动方式，但无须调节电平即能同步，它一般适用于正弦波、对称方波或占空比相差不大的脉冲波.对于频率较高的测试信号,有时也要借助于电平调节,它的触发同步灵敏度要比“常态”或“自动”稍低一些.

（3）极性的选择（SLOPE）

用于选择被测试信号的上升沿或下降沿去触发扫描。

（4）电平的设置（LEVEL）

用于调节被测信号在某一合适的电平上启动扫描,当产生触发扫描后，“TRIG'D”指示灯亮。

2．3．7信号连接

（1）探极操作

本示波器附件中有两根衰减比为10：

1和1：

1可转换的探极，为减少探极对被测电路的影响，一般使用10：

1探极,此时探极的输入阻抗为10MΩ,16pF;衰减比为1：

1的探极用于观察小信号，但此时输人阻抗已降为1MΩ，输入电容约为70ρF,因此在测量时要考虑探极对被测电路的影响和测试的准确性。

为了提高测量精度,探极上的接地和被测电路应尽量采用最短的连接，在频率较低、测量精度不高的情况下，可用前面板上接地端和被测电路地连接,以方便测试。

（2）探极的调整

由于示波器输入特性的差异，在使用10：

1探极测试以前,必须对探极进行检查和

补偿调节,调整方法见第4章。

3、测量

3．1测量前的检查和调节

为了得到较高的测量精度,减少测量误差,在测量前应对如下项目进行检查和调整.

3。

1.1光迹旋转（TRACEROTATION）

在正常的情况下，屏幕上显示的水平光迹应与水平刻度线平行,但由于地球磁场与其它因素的影响，会使水平迹线产生倾斜,给测量造成误差，因此在使用前可按下列步骤检查或调整：

（1）预置示波器面板上的控制件，使屏幕上获得一根水平扫描线。

（2）调节垂直移位使扫描基线处于垂直中心的水平刻度线上.

（3）检查扫描基线与水平刻度线是否平行，如不平行，用螺丝刀调整前面板

“ROTATION”控制器。

3。

1.2探极补偿

探极的调整用于补偿由于示波器输入特性的差异而产生的误差，调整方法如下：

（1）按3.3。

2设置面板控制件,并获得一扫描基线。

（2）设置VOLTS/DIV为10ms/DIV档级。

（3）将CH1的10：

1探极接入输入插座，并与本机校正信号“CAL”联接。

（4）按第3章内容操作有关控制性，使屏幕上获得图4—1波形。

图4-1探极补偿波形

（5）观察波形补偿是否适中,否则调整探极补偿元件，见图4-2

图4—2探极调整元件的位置

（6）设置垂直方式至“CH2”，按步骤

（2）～（5）方法检查调整CH2探极。

3。

2幅值的测量

3。

2.1峰—峰值电压的测量

对被测信号波形峰-峰电压的测量，步骤如下：

（1）将信号输入至CH1或CH2插座，将垂直方式置于被选用的信道。

（2）设置电压衰减器并观察波形,使被显示的波形在5格左右，将微调顺时针旋足（校正位置）.

（3）调整电平使波形稳定（如果是峰值自动，无须调节电平）。

（4）调节扫速控制器，使屏幕显示至少一个波形周期。

（5）调节垂直移位元，使波形底部在屏幕中某一水平坐标上（见图4-3A点）.

（6）调整水平移位元，使波形顶部在屏幕中央的垂直坐标上（见图4-3B点）。

（7）读出垂直方向A-B两点之间的格数.

（8）按下面公式计算被测信号的峰—峰电压数（Vp—p）.

Vp-p=垂直方向的格数×垂直偏转因子

例如：

图4-3中,测出A-B两点垂直格数为4.1格，用10：

1探极的垂直偏转因子为2V/DIV，则：

Vp-p=2×4.1=8.2（V）

图4—3峰-峰电压的测量

3。

2.2直流电压的测量

直流电压的测量步骤如下:

（1）设置面板控制器,使屏幕显示一扫描基线。

（2）设置被选用信道的耦合方式为“GND”,见图4-4“测量前".

（3）调节垂直移位，使扫描基线在某一水平座上,定义此时电压零值。

（4）将被测电压馈入被选用的信道插座。

（5）将输入耦合置于“DC”,调节电压衰减器,使扫描基线偏移在屏幕中一个合适的

位置上,微调顺时针旋足（校正位置）。

（6）基线在垂直方向上偏移的格数，见图4—4“测量后”。

（7）按下列公式计算被测值。

V=垂直方向格数×偏转方向（+或-）

例如：

图4-4中，测出扫描基线比原基线上移4格，垂直偏转因子2V/DIV。

则V=2×4×（+）=8（V）

图4－4直流电压测量

3.2。

3幅值比较

在某些应用中,需对两个信号之间的幅值偏差（百分比）进行测量其步骤如下：

（1）将作为参考的信号馈入CH1或CH2输入插座，设置垂直方式为被选用的信道。

（2）调整电压衰减器和微调控制器使屏幕显示幅度为垂直方向5格。

（3）在保持电压衰减器和微调控制器在原位置不变的情况下，将探极从参考信号换接至欲比较的信号，调整垂直移位元使波形底部对准屏幕的0％刻度线.

（4）调整水平移位元使波形顶部在屏幕中央的垂直刻度线上。

（5）根据屏幕左侧的0％和100％百分比标准,从屏幕中央的垂直坐标上读出百分

比（1小格等于4%）。

例如：

在图4－5中,虚线表示参考波形，幅值为5格，实线为被比较信号波形,垂

直幅度为2格，则该信号的幅值为参考信号的40％。

图4－5幅值比较

3.2。

4代数叠加

当需要测量两个信号的代数和或差时，可根据下列步骤操作：

（1）设置垂直方式为“ALT”或“CHOP"（根据信号频率）,CH2移位元值不要拉出，

即CH2为正极性.

（2）将两个信号分别馈入CH1和CH2输入插座.

（3）调节电压衰减器使用两个信号的显示幅度适中，调节垂直移位元，使两个信号波

形处于屏幕中央.

（4）将垂直方式置于“ADD”，即得到两个信号的代数和显示;若需观察两个信号

的代数差，则将CH2移位拉出（INVERT），图4－6分别示出两个信号的代数和及代数差显示。

ALT方式ADD方式CH2极性+ADD方式CH2极性-

图4－6代数和叠加显示

3。

3时间测量

3.3。

1时间间隔的测量

对于一个波形中两点间时间间隔的测量,可按下列步骤进行：

（1）将信号馈入CH1或CH2输入插座，设置垂直方式为被选信道。

（2）调整电平使波形稳定显示（如峰值自动，无须调节电平）.

（3）将扫速微调顺时旋足（校正位置），调整扫速控制器,使屏幕上显示1—2信号周期。

（4）分别调整垂直移位和水平移位，使波形中需测量的两点位于屏幕中央水平刻度线上。

（5）测量两点之间的水平刻度，按下列公式计算出时间间隔

时间间隔（s）=

例：

在图4-7中，测得A、B两点的水平距离为8格,扫描时间因子为2us/DIV，水平扩展X1，则:

时间间隔=

=16uS

图4—7时间间隔测量

3。

3。

2周期和频率的测量

在图4-7的例子中，所测得的时间间隔即为该信号的周期T,该信号的频率为1/T,例如T=16us，则频率为:

f=1/T=

3.3.3上升或下降时间的位置

上升（或下降）时间的测量方法和时间间隔的测量方法一样，只不过是测量被测波形满幅度的10%和90%两处之间的水平轴距离,测量步骤如下：

（1）设置垂直方式为CH1或CH2,将信号馈送到被选中的信道输入插座。

（2）调整电压衰减器和微调，使波形的垂直幅度显示5格。

（3）调整垂直移位,使波形的顶部和底部分别位于100％和0%的刻度线上.

（4）调整扫速开关，使屏幕显示波形的上升和下降沿。

（5）调整水平移位,使波形上升沿的10%处相交于某一垂直刻度线上。

（6）测量10％到90％两点间的水平距离（格），如波形的上升沿或下降沿较快则可将水平扩展x10，使波形在水平方向上扩展10倍。

（7）按下列公式计算出波形的上升（或下降）时间

例：

图4—8中，波形上升沿的10%处至90%处的水平距离为2。

2格，扫描时间因子1us/DIV,水平扩展x10,根据公式算出：

图4-8上升时间的测量

3.3。

4时间差的测量

对两个相关信号的时间差测量，可按下列步骤进行:

（1）将参考信号和一个待比信号分别馈入“CH1”和“CH2”输入插座。

（2）根据信号频率,将垂直方式置于“ALT"或“CHOP”.

（3）设置触发源至参考信号那个信道.

（4）调整电压衰减器和微调控制器,使显示合适的幅度。

（5）调整电平使波形的稳定显示。

（6）调整SEC/DIV，使两个波形的测量点之间有一个能方便观察的水平距离.

（7）调整垂直移位，使两个波形的测量点位于屏幕中央的水平刻度线上。

3.3.5相位差的测量

例：

图4—9中,扫描时间因子置于10us/DIV，水平扩展x1，测量两点之间的水平距离为1格,则:

图4-9时间差的测量

相位差的测量可参考时间差的测量方法，步骤如下:

（1）按以上时间差测量方法的步骤

（1）至（4）设置有关控制器。

（2）调整电压衰减器和微调控制器,使两个波形的显示幅度一致。

（3）调整扫速开关和微调，使波形的一个周期在屏幕上显示8格，这样水平刻度线上1DIV=40°（360°÷9）

（4）测量两个波形相对位置上的水平距离（格）。

（5）按下列公式计算出两个信号的相位差

相位差=水平距离（格）×40°/格

例：

图4—10中,测量两个波形相对位置上的距离为1格，则按公式算出：

相位差=40°/DIV×1DIV=40°

3。

4电视场信号测量

本示波器具有显示电视场信号的功能,操作方法如下：

（1）将垂直方式置于“CH1”或“CH2"，将电视信号馈送至被选中的信道输入插座.

图4—10相位差的测量

（2）将触发方式置于“TV”，交将扫速开关置于2ms/DIV.

（3）观察屏幕上显示是否是负极性同步脉冲的信号,如果不是，可将信号改送至CH2信道，并将CH2移位拉出（INVERT）,使正极性同步脉冲的电视信号倒相为负极性同步脉冲的电视信号。

（4）调整电压衰减器和微调控制器，显示合适的幅度。

（5）如需细致观察电视场信号，则将水平扩展×10。

3。

5X—Y方式的应用

在某些场合X轴偏转需外来信号控制，如接外扫描信号，阶梯信号及李沙育图形的观察，或作其它设备的显示装置，都要用到这种方式。

X-Y方式的操作,将CH1移位控制器拉出（PULLCH1—X），由CH1ORX端输入X信号，其偏转因子直接由CH1信道的VOLTS/DIV开关示值读取。

3。

6Z轴调制的应用

由本示波器后面板的Z轴输入插座可输入对波形亮度的调制信号，调制极性为正电平消隐，负电平加亮。

如与X—Y方式配合使用，可实现X、Y、Z三个方向上的控制，用于图形或字符显示.

标准配置：

1.操作说明书1份

2.电源线1根

3.探极两条