示波器從簡介到使用(四)

wish

衰減器與垂直控制
請參考下圖︰



Tertronix 2235 是一台雙波道示波器，所謂雙波道是指有兩個獨立的垂直放大器，一般示波器都是用CH1及CH2來表示它們，為什麼要兩個垂直放大器？那是為了使用上的方便，例如你想測量立體聲擴大機左、右兩聲道是否對稱？那你可以CH1接左聲道輸出，Ch2接右聲道輸出(或反過來)，這樣一次就可以同時觀查兩個聲道的工作情形。

CH1及CH2不僅僅放大器各自獨立，它們連控制器部份都是各自獨立，所以CH1有的旋鈕CH2也一定會有，反之亦然，以這台Tertronix 2235來說只有一個例外，那就是CH2上多一個INVERT(請看上圖)按鍵，這個按鍵在以後會說到，我們先略過它。在上面照片中我們可以看到示波器面板上印著CH1 VOLTS/DIV，什麼意思呢？VOLTS/DIV它是表示CRT上每一個刻度代表多大的電壓，DIV是DIVISION的縮寫，也就是每刻度的意思，既然我們知道每刻度代表的電壓值，再看示波器螢幕上佔用多少刻度，當然我們就會知道這個波型是多少電壓。
我看過的示波器VOLTS/DIV旋鈕都是以1、2、5的倍率做切換，這台示波器也一樣，請再看一次上圖，如果你的測試棒是切在1:1，那在示波器上你要看1X這裡，如果測試棒你是切在1:10，那在示波器上你就要看10X PROBE這邊了。
VOLTS/DIV的中央有一個非常醒目的紅色旋鈕，印著往右旋轉的箭頭及CAL，它表示這個紅色旋鈕應該往箭頭方向(右旋轉)到底時，面板上VOLTS/DIV標示的電壓值才有意義，這時候你應該會聽到一聲"嗒"表示已回到正確位置，換句話說就是正常使用下你不應該讓它離開"嗒"這個位置。可能你納悶了，既然不能離開這個位置那為何不乾脆不要設置就好了呢？其實VOLTS/DIV就像粗調而CAL就像微調，CAL的設置最大的功用在於方便觀測，也就是如果顯示的波形單純是為了觀測用(例如拍照)，那才會用到CAL。

輸入交連選擇
不是學電子的人一聽到輸入交連選擇我想又是問號連連，我先畫張簡圖再把它換個方式解釋︰



請對照上圖，我把它解釋成"測試訊號你要不要讓它經過電容？"，不知道這樣大家是否比較容易懂？
要經過電容的話就選擇AC，不要經過電容的話就選擇DC。
再參考一下最上面的照片，VOLTS/DIV下方有一個AC-GND-DC的切換開關，它就是在切換輸入的測試訊號是AC(經過電容)，GND(接地)，DC(不經過電容直接輸入(交連))的開關。
有經過電容AC與不經過電容DC的差別是什麼？什麼時候要用AC什麼時候要換用DC(我記得這個問題playx有問過，但是我忘了我回答什麼了)？
要解釋這個問題要先回到"示波器從簡介到使用(一)"，其實示波器垂直放大器不僅是受限高頻的-3db限制，經過電容後也有低頻的-3db問題，這些數值在示波器的說明書都會提到，有興趣的朋友可以看一下說明書，有學過電子電路的人都知道，級與級之間(例如擴大機的前級與後級之間)交連一個電容的目的無非是要利用電容器通交流隔直流的特性，但是訊號經過電容之後則低頻部份的振幅、相位就影響很大。用DC就不會有這個問題了，因為當切在DC時訊號是直接通往VOLTS/DIV到垂直放大器了。最後，當開關切在GND時是將輸入端接地，所以這個功能都是在將光跡調回0點或基準點時在用的。

上面所講的不會清楚，接下來我用照片給大家看，看照片的同時會再介紹幾個有用到的旋鈕或按鈕︰



上面照片中左邊的POSITION就是CH1的光跡上、下調整的旋鈕，右邊的POSITION就是CH2的光跡上、下調整的旋鈕，兩個POSITION中間那個A/B SWP SEP旋鈕是在調整延遲掃描光跡的POSITION，這個講到延遲掃描時再提。
當我們要使用示波器時，先決定我們要使用CH1或CH2或者兩個都需要，接下來把與其對應的AC-GND-DC選擇開關切在GND，然後調整其對應的POSITION旋鈕將光跡調整到適當位置，
上面照片中左邊的POSITION下方有一個淺藍色區域，上面印著VERTICAL MODE，這裡面都是垂直顯示選擇方式與組合的關關，我們先看左邊CH1-BOTH-CH2的切換開關，如果你切在CH1，那表示你只要使用CH1，如果你切在CH2，表示你只要使用CH2，如果你切在BOTH，那表示你同時要使用CH1與CH2。
再來是TRIG VIEW按鈕，這是讓你查看示波器是用那一種觸發訊號與受測訊號同步，示波器能穩定顯示受測波型，一定是有某個觸發訊號讓受測的波型與之同步(穩定)，如果你想知道這個觸發的同步訊號是什麼？按下它你就會知道了。
BW LIMIT，請再看一次上面照片，這個按鈕的右邊還印著20Mhz，想到了嗎？按下它可以把垂直放大器的頻寛限制在20Mhz。垂直放大器的頻寛不是越大越好嗎？為何要限制？這是在對付一些含高頻雜波的波型干擾你觀測時才會用到的，我好幾年也用不到一次。
ADD-ALT-CHOP，ADD就是將CH1跟CH2的波型電壓相加的波形。可能有人會問有相加有沒有相減？有喔！還記得上面我曾經說過CH2上多一個INVERT(請看最上面的照片)按鍵。如果你把CH2這個INVERT按鈕按下，那就變成相減的波形了。
ALT與CHOP，只要是雙波道示波器應該都會有這兩個按鈕或開關。不管是ALT模式或CHOP模式，它們的功能就是在讓兩個獨立的垂直放大器一起工作的顯示方式。這兩個功能其實是一樣的，差別只是在切換速度，切在ALT時，由於切換的速度定的較慢，所以當你用ALT在觀看低頻時會發現CH1與CH2波形是交替出現，也就是CH1掃描完了才換CH2掃描，CH2掃描完了又換CH1掃描....。而CHOP是用比ALT快很多的速度在切換，所以在低頻測量時不會有ALT交替出現的問題，但是由於它是高速度掃瞄，當你的測量頻率接近CHOP的切換頻率時，你會發現波形被切成細點的問題。
所以解決方法就是當你測低頻訊號時請用CHOP，測量高頻訊號時請用ALT。

範例時間︰

假設我開始要用示波器的CH1觀察一個波形，在接此波形之前如果我們無法預知此波形的電壓會是多少，那我們應該把CH1 VLOTS/DIV開關往左旋到底，用最大的量程來保護示波器，再來把CH1的輸入交連選擇開關切在GND，並調整CH1的POSITION旋鈕將光跡調到0點(基準點)，最後將VERTICAL MODE區域內的CH1-BOTH-CH2切在CH1或BOTH。如下圖︰



如果決定用CH2將VERTICAL MODE區域內的CH1-BOTH-CH2切在CH2或BOTH就如下圖︰



如果決定CH1及CH2都要使用，那VERTICAL MODE區域內的CH1-BOTH-CH2要切在BOTH。就如下圖︰



都調整好位置後再把交連選擇開關依受測訊號不同來決定是否使用AC或DC，最後再往右調整VLOTS/DIV旋鈕到合適觀查波形的振幅。
我們來算一下下面這幾張照片的電壓是多少(示波器測試棒是使用1:1)？

問題一︰


解答︰
請看上圖的VLOTS/DIV的1:1上是2V，該波形上、下一共佔用六格，所以2*6=12，所以該波形電壓為12Vpp(峰對峰電壓)。

問題二︰


解答︰
請看上圖的VLOTS/DIV的1:1上是2V，該波形上、下一共佔用兩格，所以2*2=4，所以該波形電壓為4V。

下圖為使用訊號產生器輸出100Hz方波，並用示波器的AC交連輸入的波形︰



看過這張照片後你應該了解為什麼玩音響的人會比較喜歡直接交連(不經過交連電容)的電路了。

下圖為使用訊號產生器輸出100Hz方波，並用示波器的DC交連輸入的波形︰



下圖為訊號產生器輸出100Khz的波形，示波器選擇AC或DC已無影響︰



下圖為訊號產生器輸出到1Mhz時，示波器顯示的波形︰



以上兩張照片的方波嚴重失真是訊號產生器的問題並非示波器的問題，照出來只是要跟大家說明AC交連與DC交連的差別。

待續

playx

光是打字就累死了，謝謝w大無私分享，雖然自己亂玩一通也能通，但始終懷疑自己設定

對不對？測出波型到底準不準？看了教學後終於了解這些功能真正的意思...

trig view ，bw limit，add-alt-chop，invert....n_092|

doraemon

學生舉手發問
W大的意思是用DC會得到比較正確的波形嗎?
可是 那用DC或AC要怎麼判斷呢?
因為有時候偵測點附近並沒有電容阿? 切DC嗎?
平常都用DC沒動過耶..........n_081|
另外
我那個很會修螢幕的傢伙說
如果修螢幕要動用到示波器,表示就比較難搞了是為何? 故障點比較不容易發現嗎?
就是因為不需要用到2台示波器,才賣我一台的........n_080|
平常看他拿個數位電表測一下,不用幾分鐘就抓出問題了, 神氣的很 , 氣死人了拉.....

playx

我剛好跟d大相反，大都切換ac，其實很好判斷，在電路中必須有震盪，切dc是

一直線沒波型就切換ac，如果還是沒波型就可能有元件壞掉..~hm256~

wish

再仔細看一次，"測試訊號你要不要讓它經過電容"這句話中的電容是在示波器裡面。
也就是你沒看懂我的意思。

示波器本來就是遇到比較麻煩的問題才需要用的，例如你遇到的問題是電源短路，那根本不必用到示波器呀！

doraemon

電容器在裡面阿 n_103|
這下懂了
信號走AC那條路有電容 DC那邊沒有
我還一直以為要以測試點來判斷哩......n_080|

tom4318

好清楚的教學，圖文一看就懂，謝謝wish兄，期待下一篇教學。

jack.wu

小弟喜歡來到這個園區.大大們會把維修與經過.無私的奉獻給這個園區.也讓一些想要學習維修的朋友有一個方向與指導.謝謝大大

qboywang

w大真用心，在我買了二手示波器後開了這個文，果然看圖文並茂比看古人寫的示波器教學
更來的清礎易懂。受益良多。不過~還是想請教w大，你的示波器電源線是把地那支腳折掉了，
還是示波器接在隔離變壓器前面呢?

wish

我的習慣是買一個三插變兩插的轉接頭換上。