SJ 20228 93 Gould 1421型数字存贮示波器 检定规程

 

中华人民共和国电子行业军用标准

Gould 1421型数字存贮示波器

                   检定规程

                                                      SJ 20228-93

                 Verification regulation of model

                   Gould 1421 storage oscilloscope

      l范围

    1.1主题内容

    本检定规程规定了Gould 1421型数字存贮示波器的检定条件、检定项目、检定方法，检定结果处理及检定周期．

    1．2适用范围

    本检定规程适用予Gould 1421型数字存贮示波器的检定 其它型号的数字存贮示波器也可参照本规程进行检定．

    2 引用文件

    本章无条文，

    3定义

       本章无条文．

4一般要求

     4.1受检计量器具的用途和原理

    Gould 1421型数字存贮示波器用手测量、显示、存贮和记录 瞬态或单次信号．它有两个独立通道，既可作双通道数字存贮示波 器，也可作通用示波器，该仪器主要由前置放大器、衰减器、取棒／保持电路、射束转换电路、模／数变换器、半导体存贮器、时基电路、触发电路、控制逻辑电路、垂直、水平末级放大器、示波管电路及电源电路等组成．

  4.2技术要求

4.2.1垂直偏转(CHI和CH2相同)

    a．频带宽度:DC～20MHz(一3dB)

    b．偏转因数：2mV/div～10V/divt准确度士3%

    c．输入保护:400V(DC)或峰值(AC)．

  4.2.2水平偏转

    a．通带方式的扫描时间因数0.5us/div～O. 2s/div准确度±3%

    b．存贮方式的扫描时间因数0.5us/div～50s/div准确度：士3%

    c．X扩展

    XIO按钮给出最快的扫描时间因数50p／div，准确度士3% (50ns/div为±5%)． 

4.2.3触发（同步）特性见下表

 

藕合方式	触发频率范围	触发灵敏度
		内	外
DC	O—2MHz	0.3div	150mV
	O--20OMHz	1div	100mV
AC	10Hz--2MHz	0.33div	150mV
	4Hz---20MHz	1div	600mV

 

    4.2.4数字存贮部分   

    a．存贮容量,1024×8bits/通道；

    b．垂直分辨力=1/256，大约30级/div,

    c．水平分辨力：1/1024．大约100个取样点/div（在0.05ms/    div档双迹时是50个取样点/div）

    d．扩展：×10按钮使所有档分辨力减少10倍

    e．最大取样速率,2MSa/s,    ‘

    f．点连接。在样点之间进行线性内插．

4.2．S校准信号

a. 方波电压.IVp-p，准确度:士2%；

    b．方波频率：lkHz．

    4.2.6绘图输出（存贮显示的模拟输出）lOOmV/div．

    b.X输出：X锯齿波经过4mm插座输出．幅度lOOmV/div。

    c．输出扫描速率:范围在50s/div---50ms/div。

    d．举笔输出：高输出指示举笔，TTL开路集电极最大电压 15V．最大落笔电流8mA。

    4.3检定条件

    4.3.1环境条件   

    a.环境温度.20士5℃

    b．相对湿度：45%～75%；   

c．大气压强；86～10SkPa

d．供电电源,220V士2%．50Hz士1%；

    e．周围环境:无影响正常工作的机械振动及电磁场干扰。

    4.3.2检定用设备

4.3.2.1示波器校准仅上冲<2％时间不确定度<0.01% 电压不确定度。50mV以上<0.5%士5％.

50mV以下<0.5%士5％

    4.3.2.2函数发生器

    频率范围:10Hz----20MHz

    开路输出电压：≥20Vp-p

    正弦波失真度；<1%

    参考型号:GFG----8016G FG1617．

    4.3.2.3稳幅正弦信号发生器

    频率范围,10Hz---- 20MHz  

    电平不平坦度:0.3dB;

    失真度，<3%

    参考型号:VP--7220C:MG545C．

 4.3.2.4超高频电压表

    电压范围:lmV～3V

    频率附加误差。士5%；   

    频率范围:5kHz--- 30MHz

    参考型号:92BD．

 4.3.2.5数字式频率计

    频率测量范围l 10Hz---20MHz

    晶振稳定度：1×10-7/d；，

参考型号:SC-7201.

4.3.2.6高灵敏度示波器

    频率范围:DC～IMHz

    最小偏转因数：100uv／div,

    共模抑制比：>10000:1

    参考型号：SRI2. 

4.3.2.7超低频示波器

    X-Y显示

    参考型号：TD4651.

4.3.2.8电视图像信号发生器

    参考型号.XT--14.

5详细要求

5.1检定项目与检定方法   

5.1.1外观及工作正常性检查

5.1.1.1受检数字存贮示波器（以下简称受检仪器）应附有产技术说明书，非首次检定时，应附有前次检定证书．

5.1.1.2受检仪器应无影响其正常工作及正确读数的机械损伤开关．旋钮应工作可靠。

5．1.1.3通用示波器工作方式功能检查

将CHI和CH2的Y轴偏转因敦开关VOLTS/DIV置于0.5位置，旋钮Var置校准位置，垂直方式MODE开关置双宗Dual．x位移和Y位移旋钮均旋置中间位置，扫描时间因数选择

开关TIME/div置0.2ms位置，触发源选择CHI或CH2．触发合选择DC或AC．其它按键均释放．接上电源，将电源／亮度撞钮顺时针旋离断开位置．电源指示灯应亮．预热一定时间，用两棍测试线将校准信号加到CHI和CH2输入端，适当调节亮度、聚焦、位移及触发电平旋钮，在屏幕有效工作面内应清晰、稳定地显示出两格波形．旋动可变旋钮Var显示波形高度会随着变化，调节亮度时波形不应变化。

    b．MODE开关选择CHI，屏上只显示CHI-信号；选择CH2．屏上只显示CH2信号选择相加Add，屏上显示4格波形(CHI和CH2的代数和)若按倒相键Invert，屏上显示一根水平扫描线（CHl和CH2的代数差）；MODE开关选择X-Y屏上显示其连线与水平轴成450的两个亮点。

    c．将触发方式按键Auto/Normal置.Normal位置，触发斜率选择“+”或“一”，适当调节触发电平旋钮，触发指示灯亮，屏上都应显示稳定波形，旋动扫描时间因数可变旋钮Var Sweep，波形在水平方向会压缩或展开，按下扩展按键Mag在×10位置，波形在

水平方向扩展10倍。触发电平旋钮，屏上应显示CH1的稳定波形．将XT-14型密色／黑白电视图象信号发生器的适当幅度视频信号加到受检仪器的CH1输入端，触发耦合方式选择TV，根据视频信号同步脉冲的极性选择“+”或“-”触发斜率，扫描时

间因数开关在0.2s～O.1ms档选择TVV，在0.05ms～O. 5us选择TVH，适当调节触发电平旋钮，应看到相应的视频信号稳定波形．

d．将结果记入附录A（补充件）表AI中

5.1.1.4数字存贮工作方式功能检查   

    a．单次和预触发工作检查

    按5:1.3a条设置和连接仪器，将扫描时间因数选择开关置0.05ms，将Norm/Store按键置Store工作方式，Auto/Normol按键置Normol方式，预触发选择25%，按准备Ar按键，Armed/Stored指示灯闪亮，调节触发电平旋钮，使触发指示灯亮，Armed/    Stored灯不再闪烁而一直亮，屏上显示圈la波形；将预触发选择，75%．按同样方法操作，屏上应显 示图lb波形。

    图la    图lb

    b．连续滚动方式．ms/s键倍乘1000功能、锁存功能检查。

    将函数发生器适当幅度的1Hz方波馈至受检仪器的CHI输入端．按下释放Release键．Armd/Stored灯熄灭，将扫描时间因数开关置0. 5ms档。ms/Sec键按入置Sec位置，屏上波形从右往左滚动，调节触发电平旋钮，使触发灯间隔ls闪一次，屏上波形仍照样滚动。按HOLD all键。屏上波形被锁存不再滚动．

    c．连续刷新方式和HOLD CH2锁存功能检查

    将上述函数发生器信号同时加到CH2输入端．Roll/Refresh键置Refresh方式，调节触发电平旋钮使触发灯闪亮，屏上波形不断地重复从左到右刷新。按HOLD CH2键，只有CH2波形被锁存按HOLD all键，则两个波形均被锁存不动．

    d．等时取样工作检查

    将一个10MHz正弦信号加入CH1．扫描时间因数开关置0.5ps档．按Arm键．Armed/Stored灯闪亮．调节触发电平旋钮，使触发灯亮，则Armed/Stored灯不再闪烁而一直亮，屏上应显示与输入信号周期相应的由许多相连的亮点组成的正弦波形．

    e．将结果记入表A1中．

  5.1.2校准信号的检定

  5.1.2.1校准信号频率的检查

  按图2连接计量器具，读证颓率计的示值f0，则校准信号频率误

   

差δf按(1)式计算．将结果记入表A2．

 

式中：f---校准信号频率标称值．Hz。

 

5.1.2.2校准信号幅度的检定

    按图3连接计量器具。将受检仪器的校准信号与示波器校准仪“电压校准器”的信号置同一档级，并分别馈至高灵敏度示波器的同一通道的差分输入端YA、YB，高灵敏度示波器耦合方式置“AC”，扫描时间因数开关置适当位置，改变示波器校准仪输出电。

压的幅度，使屏上显示如图4a、4b的波形，逐步减小高灵敏度示波器偏转因数（一般要求每度偏转的电压值应比被检信号的电压标称值小50～100倍）．并微调示波器校准仪的幅度偏差旋钮，使a、b两线重合，此时示波器校准仅指示的偏差值即为校准信号的修正值，将结果记入表A2中．

   

 

 

图  3

 

图4

5.1.3触发特性的检定．

5.1.3.1触发频率范围及触发灵敏度

    a．内触发

按图5连接计量器具．在触发斜率为“+”或“-”的情况下，在带宽范围的高、中、低端选择不同的频率点进行。受检仪器置通用示波器工作方式，触发方式置Normal位置，触发源置CH1．调节信号源输出电压及受检仪器的触发电平旋钮，记下各频率点信号

在屏上图象能稳定显示的最小高度(div)，其值为受检仪器对应各频率点的内触发灵敏度．将结果记入表A3中。

    图5

  b．外触发 

  按图6连接仪器．受检仪器触发源置“Ext”按5.1.3.1a条方法，测出能显示稳定波形时的最小电压（峰一峰值），即为外触发灵敏度．将结果记入表A3中。

5.1.4通用示波器工作方式X轴．系统的检定

5.1.4.1扫描时间因数的检定

    a．按图7a连接仪器。将受检仪器Y轴耦合置“AC”．触发源置“CH1”可变扫描旋钮置“校准”位置，调节示波器校准仅的时标信号周期与受检仪器标称扫描时间因数相一致，并微调触发电平旋钮，调节示波器校准仪“T”偏差旋钮，使时标信号第二个波峰与第十个波峰分别与10％和90%的水平刻度线相重合，如图7b所示，

此时校准仪偏差即为扫描时间因数误差的修正值。

          

    b．按5.1.4.1a条对扫描时间因数开关所有档级进行检定。将结果记入表A4中。

5.1.4.2扩展扫描时间因数的检定

将受检仪器的扫描时间因数置0.5us档，抒描扩展置×10，按5.1.4.1条进行检定。将结果记入表A4中。

5.1.5通用示波器工作方式Y轴系统的检定

5.1．5．1偏转因数的检定 

    a．按图8连接仪器，将受检仪器的可变旋钮Vat置校准Cal位置，偏转因数置2mY档，示波器校准仪电压输出置10mV档，调节示波器校准仪的“V”偏差旋钮，使屏上显示的图象高度与5格的刻度线重合，则校准仪“V”偏差的指示值即为此档Y轴偏转因数误差的修正值。

   

                 图  8

    b．按上述方法逐一测出各档偏转因数误差．

    c．按上述方法对CH2进行同样检定。

    d．将结果记入表A5中．

5.1.5.2频带宽度的检定

    按图9连接仪器．将受检仪器Y轱偏转因数置2mV档，可变旋钮置校准Cal位置，以1MHz信粤作为基准频率点，调节信号输出电压，使屏上图象高度为5div，逐渐增高信号发生器的频率，当图象高度为3.5格时，其对应点的频率值即为受检仪器的频带

宽度．

  b．按上述方法测出其它偏转因数档的频带宽度．

  c．按上述方法对CH2进行同样的检定．

  d．将结果记入表A5中。

图9

5．1.5.3瞬态响应检定   

    按图10连接仪器，示波器校准仪快前沿脉冲信号的重复周期置10us，其输出经隔离衰减器及50Ω负载馈入受检仪器CH1  输入端，输入耦合置“DC”．Y轴偏转因数置2mV档.可变旋钮置校准Cal位置．调节快前沿脉冲幅度，使屏上图象高度为6格，将时基开关置0.5us档，并扩展XIO．调节触发电平旋钮及X轴位移，使屏上中间稳定显示图11所示波形．通用示波器工作方式上升时间按(2)式计算。

   =( 扩展后的)扫描时间×宽度L

式中；L—从基本幅度的l0%到90%所占水平方向格数。 

  上冲S。按(3)式计算：

                 ％

    阻尼Sc,Sc^,由(4)式和(5)式计算（取两者中的大值）．

                  ％

％

    b．按上述方法对CH2同样进行检定．

c．将结果记入表A5中．

 

  

S．1.6数字存贮示波器性能的检定

5.1.6.1最大取样速率的检定

    按图9连接仪器．将受检仪器置单次刷新存贮工作方式(Norm/Store按键置Store工作方式，Roll／Refresh按键置Refresh方式，按Arm键使Armed/Stored灯闪亮)。

    Auto/Normal按键置触发方式，扩展Mag键置×10．Mode开关选择CH1，触发源选择CH1，CH1偏转因数开关置适当位置，扫描时间因数开关置0. 05ms档。把正弦信号发生器适当幅度的频率为200kHz的信号加到CHI输入端。然后调节触发电平旋钮使触发指示灯亮，Armed/Stored灯不再闪烁而一直亮，屏上应显示如图12所示的10个周期不动波形。读出10个周期的取样点数n．用(6)式计算其最大取样速率f₅(kHz)．将结果记入表A5中。

=20n  

 

                  图  12

5.1.6.2存贮工作方式Y轴偏转因数的检定

    将受检仪器的Norm/Store按键置Store工作方式．Roll／Refresh键置Refresh方式，按Refresh键使Armed/Stored灯熄，仪器处于连续扑获方式，按5.1.5.1条方法检定CH1和CH2在存贮工作方式各档偏转因数。

5.1.6.3存贮工作方式X轴扫描时间因数的检定

    a．按5.1.6.2条设置仪器，按图7a连接仪器，按5.1.4.1条方法对存贮工作方式的扫描时间因数0. 05ms/div～0.2s/div各档进行检定。

    b．将ms/Sec键置Sec位置，然后按上述方法在扫描时间因数

有红点标记的三档进行检定。

    c.检定某些档，屏上显示的时标信号波峰高度不同，而且变化，如图13所示。

图  13

       

  d．对等时取样工作时的扫描时间因数0. 5uus/div～20us／div档进行检定时，按5. 1.6.3a方法，但每次测试时均需要按Arm键．Armed/Stored灯亮，屏上显示的时标信号波形不动．

    e．将结果记入表A5中．

5．1.6.4有效存贮带宽的检定

   受检仪器在存贮工作方式时，其最大取样速率是2MSa/s,因采点连接显示，故其有效存贮带宽应为200kHz．按图9连接仪器，按5.1.6.2条将受检仪器置连续刷新存贮工作方式．以10kHz作为基准频率点，调节信号输出电压和触发电平旋钮，使屏上图象高度为5div，波形稳定（扫描时间因数选择0.05ms/div）。然后将频率变为200kHz，将扩展Mag键置×10，再按HOLDLL键，使屏上波形被镇存不动，检查相邻两个周期问的峰一峰

值应不小于3. 5div．

    b．按上述方法对CH2进行同样的捡定，

    c．须注意的是，当信号频率接近有效存贮带宽值时，正弦波幅度变化或边沿变陡顶部数据丢失，引起包络误差．如图14所示。

    d．将结果记入表A5中．

5.1.6.5等效存贮带宽的检定 

  按图9连接仪器．置受检仪器于刷新存贮工作方式，扫描时间因数选择0．5us/div．以1MHz信号作为基准频率点，调节信号输出电压和触发电平旋钮，按Arm键．Armed/Stored灯亮，屏上图象高度为5div．而后将频率变为20MHz．将Mag键置×10，按Arm键（必要时可适当调节触发电平和Y位移），屏上显示的波形一峰值应不小于3.5div。

    b．按上述方法对CH2进行同样的检定。

 c．将结果记入表A5中。

5.1.7绘图输出检查

5.1.7.1绘图Y输出检查和X输出检查

    按图15连接仪器。受检仪器置刷新存贮工作方式．MODE开关置双踪Dual位置，扫描时间因数置lms/div．CH1偏转因数置1V/div．CH2偏转因数置0.5V/div。将函数发生器的IkHz正弦信号加到CHI和CH2输入端，调节信号电压，使加到CH1和

CH2的信号在屏上的显示高度分别为2div．和4div．按HOLDALL键使屏上波形锁存不动。

 

    将超低频示波器置X-Y工作方式，两个Y输入通道的偏转因数均置于0.1V/div．两个Y输入通道的耦合方式置DE，受检仪器后板上的绘图X输出和Y输出分别连接到超低频示波器的Y1 (X)和Y2(Y)。

    按PLOTI键，超低频示波器屏上描绘出显示高度为2div的正弦波形：按PLOT2键屏上描绘出显示高度为4div的正弦波形。去掉加到超低频示波器Y12(Y)端的信号，按POLTI或POLT2键，超低频示波器的屏上光点从左到右跑10div再回到左端。

  将结果记入表A6中．

5.1.7.2举笔输出检查

将超低频示波器置于自动扫描工作方式，扫描时间因数置2s/div．把上面工作状态下的受检仪器后板上的举笔输出加到超低频示波器Y2输入端，在超低频示波器屏上点从左到右扫描时，接受检仪器的PLOTI或PLOT2键，光点上跳1.2div，待由受检仪器的扫描时间因数开关位置所决定的绘图时间结束时，又跳回原来的电平．如图16所示。

5.1.7.3输出扫描速率检查

    按图17连接仪器．将上面工作状态下的受检仪器后板上举笔输出接到SC- 7201通用计数器的A输入端。SC- 7201测量功能选择启动信号和停止信号输入选择COMA，输入A和输入B的耦合方式置DC，A斜率选择“+”．B斜率选择“-”．适当调节输入A和输入B电平旋钮，使接受检仪器的PLOT1或PLOT2键时．A电平灯闪亮下，B电平灯熄灭，绘图时间结束．B电平灯即亮。根据受检仪器扫描时间因数开关所选定的输出扫描速率．按PLOTI或PLOT2键，由SC-7201上可读出对应的绘图

时间。

  

    5.2检定结果处理和检定同期    ．

    5.2.1经检定合格的仪器．出具检定证书；检定不合格的仪器，出具检定结果通知书，并注明不合格项目。

    5.2.2检定周期为一年必要时可随时送检。

    

 

                               附录A

检定记录表格式

                            （补充件）

表A1  外观及工作正常性检查

检查项目	检查结果
外  观
通用示渡器工作方式功能
数字贮存示玻器工作方式功能	———

 

表A2校准信号的检定

检定项目	技术要求	实测值	误差 ％
频率    Hz
幅度   V
结论

 

检定项目	技术要求	内：       外：
内触发	频率	高	中	低
	幅度
外触发	频率	高	中	低
	幅度
结论

表A4 X轴系统扫摄时间因数的检定

检定项目	通用示渡器工作方式			数字存贮示波器工作方式
扫描时问因数	技术要求	实测值	误差（%）	技术要求	实涮值	误差(%)
扫描因数扩展10倍
结论
检定项目	存贮工作方式ms/s健置S位置
扫描时间因数	技术要求		实测值		误差(％)
结论

 

表A5 Y轴偏转系统的检定

技术要求：

Vldlv
误 差 %	通用示波嚣方式		CHl
			CH2
	数字存贮方式		CHl
			CH2
结  论
检定项目				技术要求		CHI实测值		CH2实测值
瞬态响应		上升时间tr
		上冲S0
		阻尼Sc
结  论

 

检定项目		技术要求	CH1实测值	CH2实测值
通用示泼器方式带宽
数字存贮方式	有效带贯
	辱效带寞
结  论
检定项目		技术要求	实测值	误差（%）
最大取样速率
结  论

 

表A6绘图功能检定

检定项目		技术要求	实测值
绘图X输出
	CHl
绘图Y输出	CH2
举基输出
结  论
检定项目		技术要求：
轴出扫描速率		对应绘图时间    绘图时间实测值
结  论

 

  附加说明：

  本标准由中国电子工业总公司科技质量局提出．

  本标准由中国电子技术标准化研究所归口．

    本标准由机电部第三十研究所起草．

    本标准主要起草人：周仪

    计划项目代号：075-1---47．

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