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Tektronix 5440 示波器
时间: 2025-11-18浏览次数：
Tektronix 5440 示波器
Tektronix 5440 示波器
仪器核心概况
（1）硬件结构
插件舱：共 3 个，可容纳 5000 系列插件（无 N 后缀插件支持显示读数），2 个垂直舱（左、中）用于放大器插件，1 个水平舱（右）用于时基插件，插件组合决定测量系统功能。
关键控件：
显示相关：亮度控制（INTENSITY）调节轨迹亮度，读数亮度控制（READOUT INTENS）仅调节读数部分亮度（逆时针到底时读数系统失效），聚焦控制（FOCUS）获取清晰显示，光束定位器（BEAM FINDER）将轨迹压缩到刻度范围内。
电源与校准：电源开关（POWER）控制开关机，内部校准器（CALIBRATOR LOOP）提供 400mV（±1%）电压、4mA（±1%）电流的方波信号，频率为电源频率的 2 倍，用于校准和探头补偿。
外部接口：EXT INTENSITY INPUT 接口接收 Z 轴调制信号（DC 耦合，+5V 增强亮度，-5V 降低亮度，最大安全输入 ±50V，频率范围 DC 至 2MHz）。
（2）核心功能
显示模式：
交替模式（Alternate）：时基插件显示开关弹出，随 CRT 每次扫描在激活插件 / 通道间切换，适合高频信号。
斩波模式（Chop）：时基插件显示开关按下，以 100kHz 速率在通道间电子切换，适合低频信号或单次现象显示。
X-Y 操作：水平舱安装 5A 系列放大器或带放大器通道的 5B 系列时基插件接收 X 信号，垂直舱 5A 系列放大器接收 Y 信号，实现信号间对比显示。
光栅显示：左垂直舱和水平舱均安装 5B 系列时基插件，垂直舱扫速慢于水平舱，通过 EXT INTENSITY INPUT 实现亮度调制，可模拟电视显示。
读数系统：仅支持 5400 系列插件，在 CRT 上与模拟波形分时显示字母数字信息，每个插件读数占据固定位置（通道 1 在顶部分度，通道 2 在底部分度），最多显示 6 个读数（Option 3 可选 8 个），读数中断波形显示仅约 20 微秒 / 字符。
操作指南
（1）首次操作流程（共 19 步，关键步骤如下）
插件准备：左 / 中垂直舱安装 5A 系列放大器插件，水平舱安装 5B 系列时基插件。
电源连接：确认操作电压后，关闭电源开关，连接符合电压 / 频率要求的电源。
初始设置：
放大器插件：显示开（On），位置居中，CH1 Volts/Div 按需设，CH1 Variable Volts/Div 顺时针到底（Cal），CH1 Input Coupling 设 DC，模式设 CH1。
时基插件：显示交替（按钮弹出），位置居中，Main Sec/Div 设 5ms，Variable Seconds/Div 顺时针到底（Cal），Swp Mag 关闭（按钮弹出），Main Trig Level 逆时针到底，触发源选左（或中，若放大器在中舱），耦合设 Auto Trig、AC Coupl、+Slope，模式设 Main Sweep。
校准检查：连接探头 / 测试线到校准器，调节触发电平获稳定显示，检查波形幅度（4 分度）和周期（6 个完整周期，50Hz 电源为 5 个），异常需重新校准。
（2）基础测量方法
测量类型 关键步骤 计算公式 / 说明
AC 峰峰值电压 1. 垂直插件输入耦合设 Gnd，接信号后设 AC；2. Volts/Div 设至显示 5-6 垂直分度，Variable Volts/Div 在 Cal；3. 调节触发获稳定显示，测峰峰垂直分度；4. 结果 = 分度值 ×Volts/Div× 探头衰减比（若有） 示例：4.6 分度 ×5V/Div=23V
DC 瞬时电压 1. 垂直插件输入耦合设 Gnd，将轨迹定位到参考线（如底部分度，负电压用顶部）；2. 接信号后设 DC，测参考线与测量点的垂直分度；3. 结果 = 分度值 ×Volts/Div× 探头衰减比（若有），极性由波形位置判断（+ 输入且波形在参考线上为正） 示例：4.6 分度 ×2V/Div=+9.2V
时间周期 1. 接信号，选 AC/DC 耦合，Volts/Div 设至显示 4 分度；2. 调节触发获稳定显示，Sec/Div 设至 1 周期显示 < 8 分度；3. 测两点水平分度（Variable Sec/Div 在 Cal）；4. 结果 = 分度值 ×Sec/Div 示例：5 分度 ×0.1ms/Div=0.5ms
频率 1. 按时间周期测量方法获周期（T）；2. 频率 = 1/T 示例：周期 0.5ms，频率 = 1/0.5ms=2kHz
上升时间（10%-90% 点） 1. 接信号，Volts/Div 及 Variable 设至显示 5 垂直分度；2. 调节触发获稳定显示，Sec/Div 设至 10%-90% 点显示 < 8 分度；3. 测两点水平分度；4. 结果 = 分度值 ×Sec/Div 示例：4 分度 ×1μs/Div=4μs
规格参数
1：垂直放大器规格
特性 性能要求 补充信息
带宽（6 分度参考） DC 至至少 85MHz（067-0680-00 校准夹具）；DC 至至少 50MHz（校准 5A48） -
上升时间（6 分度参考） 7ns 或更少（校准 5A48） -
失真（6 分度参考） 5% 或更少（067-0680-00 校准夹具）；4% 或更少（校准 5A48） -
位置对失真影响 ± 阶跃响应信号偏差不超过 ±5%（轨迹偏离刻度中心不超过 1 分度） -
垂直居中 刻度中心 ±0.5 分度内 -
延迟线长度 140ns -
斩波速率 50kHz（+50%-30%），3μs 导通，2μs 关断 -
交替速率 每两次扫描一次 -
表 2：水平放大器与 Z 轴放大器规格
放大器类型 特性 性能要求
水平放大器 带宽 DC 至至少 2MHz（8 分度信号参考）；低频端至少 20kHz
Z 轴放大器 输入电压 +5V 将 CRT 光束从关转为开；-5V 将光束从开转为关
可用频率范围 DC 至 2MHz
输入阻抗（电阻） 10kΩ
表 3：电源、环境与物理规格
类别 特性 性能要求
电源 输入电压（RMS） 标称 100V、110V、120V、200V
输入频率 适配标准电源频率
输入功率 120V AC、60Hz 下最大 100W
保险丝 120V AC 用 1.25A 慢熔；240V AC 用 0.7A 慢熔
环境 工作温度 0°C 至 + 50°C
存储温度 -40°C 至 + 70°C
工作海拔 最高 15,000 英尺
存储海拔 最高 50,000 英尺
物理 重量 25lbs（11kg）
面板与外壳 阳极氧化铝面板（灰色乙烯基涂层框架），蓝色乙烯基涂层外壳
刻度盘 8×10 分度，1.22cm / 分度，标准白色内刻度线，可选黑色
安装与维护
（1）机架安装
要求：适配 19 英寸标准机架（Universal、EIA、RETMA、Western Electric 孔位），垂直空间至少 5-1/4 英寸，上下需额外 1/4 英寸散热空间；正面导轨间距≥17-5/8 英寸（未攻丝）或 17-3/4 英寸（攻丝）；后部与机架 enclosure 间隙≥2 英寸。
滑轨安装：滑轨分左右组件（标有 LH/RH），固定段装机架前后导轨，机箱段预装仪器，中间段连接两者；安装时需水平对齐，避免左右互换（会失效安全锁，导致仪器滑落），正面面板需用 10-32 螺丝固定（机架需对应孔位）。
维护：滑轨无需润滑，滑动部件深色涂层为永久润滑。
（2）插件安装与维护
安装：对齐插件上下插槽与舱内导轨，推入至锁定；可带电插拔，无需填满所有舱位，仅安装测量所需插件即可。
校准：显示单元按说明书校准后，垂直 / 水平增益标准化，插件可在舱间互换无需重新调整，但需检查插件自身基础校准以确保测量精度（参考插件手册）。
（3）安全规范
维修安全：仅合格人员维修，禁止单独维修（需配备急救人员）；带电维修需避免触碰暴露连接 / 元件，拆面板、焊接或换元件前断开电源。
电源安全：电源需满足相线间及相线与地间 RMS 电压≤250V，电源线接地导体必须可靠接地。
性能检查
（1）测试设备要求（关键设备如下）
设备名称 性能要求 应用场景
直流电压表 量程 0-200V（精度 0.1%）；0-3000V（精度 1%） 低压 / 高压电源检查与调整
校准发生器 幅度校准 10mV-1V（精度 ±0.25%，1MΩ 负载），方波输出 增益检查与调整
时标发生器 输出 5ns、10ns 标记（精度 ±1%） 扫描时序检查（5ns、10ns）
5A48 放大器插件 带宽 DC 至 500MHz，显示模式 CH1 垂直 / 水平系统调整
5B42 时基插件 扫速至少 10ns/div 扫描时序检查与调整
（2）关键检查项目
轨迹对齐：水平轨迹对齐中心水平刻度线，垂直轨迹对齐中心垂直刻度线，误差均≤0.1 分度。
几何形状：轨迹弯曲 / 倾斜≤0.1 分度，垂直与水平轨迹夹角 90°±0.7°。
垂直性能：
增益：输入 1kHz 方波，显示 5V 参考信号，垂直偏转 5 分度 ±0.15 分度（±3%）。
带宽：输入 50kHz 正弦波，显示 6 分度，升高频率至幅度降至 4.2 分度，频率需≥50MHz（5A48 插件）。
水平性能：
增益：输入 1kHz 方波，显示 5V 参考信号，水平偏转 5 分度 ±0.15 分度。
带宽：输入 50kHz 正弦波，显示 6 分度，升高频率至幅度降至 4.2 分度，频率需≥2MHz。
读数系统：双踪模式下，读数在 CRT 顶部 / 底部显示，无重叠，与 Volts/Div、Sec/Div 设置对应；CAL 控制逆时针旋转时，读数左侧显示 “>” 符号。
