數字示波器

模擬示波器以連續方式將被測信號顯示出來。數字示波器首先將被測信號抽樣和量化，變為二進制信號存貯起來，再從存貯器中取出信號的離散值，通過算法將離散的被測信號以連續的形式在屏幕上顯示出來。數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹電源開關：控制示波器電源的通斷校準信號：提供1KHZ3V的基準信號，用于示波器的自檢數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹屏幕：用于顯示被測信號的波形，測量刻度，以及操作菜單垂直通道控制部分：用于選擇被測信號，控制現實的被測信號在Y軸方向的大小或移動輸入探頭插座：用于連接輸入電纜，以便輸入被測信號，共有兩路，CH1和CH2數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹掃描部分：用于控制顯示的波形在水平軸方向的變化觸發部分：用于控制顯示的被測信號的穩定性數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹操作方式控制：提供“自動調整”和“顯示靜止”兩種選擇輔助測量設置：提供顯示方式、測量方式、光標方式、采樣頻率、應用方式等選擇數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹屏幕電源開關輸入插座校準信號測量輔助設置輔助操作穩定觸發Y軸調整掃描調整屏幕菜單選擇數字示波器的原理及使用1.1示波器面板介紹局部面板圖返回數字示波器的原理及使用1.2屏幕刻度和標注信息測量狀態觸發電平指示第一路被測信號指示CH1電壓檔位CH2電壓檔位掃描時間檔位顯示的信號在存貯器中的位置觸發信號源刻度線掃描線顯示的波形在時間周軸上移動的相對時間，X軸與Y軸的交叉點為T=0返回屏幕菜單選擇鍵數字示波器的原理及使用2.1.1探頭在輸入信號插座上接上測試探頭2.基本操作方法2.1垂直通道調整數字示波器的原理及使用2.1.1探頭探頭地線探頭信號線測試鉤探頭衰減開關，一般應打在X1檔返回數字示波器的原理及使用2.1.2

Y通道選擇按CH1可取得CH1的控制權，隨后，位移旋鈕和電壓檔開關只對CH1信號有效而對CH2信號無效。若要在屏幕上關閉CH1信號，則應先按以下CH1鍵，再按OFF鍵數字示波器的原理及使用2.1.2

Y通道選擇按CH1鍵調出CH1菜單按屏幕菜單選擇鍵將衰減設為X1探頭衰減為X1屏幕菜單返回數字示波器的原理及使用2.1.3

輸入耦合選擇按此鍵選擇輸入耦合方式，共有3種：接地、交流和直流。輸入耦合的菜單數字示波器的原理及使用2.1.3

輸入耦合選擇返回數字示波器的原理及使用2.1.4Y軸位移調整Y軸位移旋鈕返回數字示波器的原理及使用2.1.5

電壓測量讀數3.1格每格電壓檔位指示值電壓檔位調整開關電壓值=每檔指示值×格數

=1V×3.1=3.1V返回數字示波器的原理及使用3.2.1

時間擋位調整3.2掃描調整按掃描菜單按鈕，調出掃描菜單數字示波器的原理及使用3.2.1

時間擋位調整掃描菜單，一般按此菜單所示設置數字示波器的原理及使用3.2.1

時間擋位調整時間檔調整開關數字示波器的原理及使用3.2.1

時間擋位調整掃描時間為每大格1ms掃描時間為大格200μs返回數字示波器的原理及使用3.2.2時間參數測量

調整X軸位移旋鈕，使被測信號波形的后沿（或者前沿）對準X=0的軸線2大格

被側信號的周期T=時間檔位值×格數

=500μs×2=1000μs時間檔位值指示返回數字示波器的原理及使用3.3穩定觸發調整3.3.1觸發調節的作用3.3.1觸發源選擇3.3.2

觸發電平調整返回數字示波器的原理及使用3.3.1觸發調節的作用示波器觸發調節的作用當觸發調節不當時，顯示的波形將出現不穩定現象。所謂波形不穩定，是指波形左右移動不能停止在屏幕上，或者，出現多個波形交織在一起，無法清楚地顯示波形。觸發調節是示波器操作的難點和易錯點，觸發部分調節的關鍵是正確選擇觸發源信號。3.3穩定觸發調整數字示波器的原理及使用3.3.1觸發調節的作用波形穩定，靜止清晰波形不穩定，輕則波形或向左或向右移動不止，重則多個波形交織重疊在一起返回數字示波器的原理及使用3.3.2觸發源選擇按觸發菜單鍵調出觸發菜單用屏幕菜單鍵選擇觸發源觸發源選擇菜單數字示波器的原理及使用3.3.2觸發源選擇觸發源選擇原則單路測試時，觸發源必須與被測信號所在通道一致，例如，Y通道CH1測試時觸發源必須選CH1，否則波形將不穩定。兩個同頻信號雙路測試時，應選信號強的一路為觸發信號源。兩個有整倍數頻率關系的信號，應選頻率低的一路作為觸發信號源。兩路沒有整倍數頻率關系的信號，無法同時穩定顯示，除非用存儲方式。數字示波器的原理及使用3.3.2觸發源選擇觸發源指示觸發電平指示線，這條線只有在調“LEVEL”旋鈕時才出現，隨后自動消失觸發電平數值返回數字示波器的原理及使用3.3.3

觸發電平調整調整電平旋鈕使觸發電平線進入被測信號電壓范圍內，可使波形穩定按50%按鈕可使觸發電平自動調整到被測電壓值的中點，從而使波形穩定數字示波器的原理及使用3.3.3

觸發電平調整

當兩個被測信號同頻時，觸發源應選其中較為穩定的一路數字示波器的原理及使用3.3.3

觸發電平調整數字示波器面板控制部分局部圖當選擇正弦波信號為觸發源時，僅正弦波一路信號穩定此時方波信號不穩定數字示波器的原理及使用經同步觸發的顯示未經同步觸發的顯示示波器的使用方法＿＿觸發模式自動：即使沒有觸發，由示波器中的定時器觸發掃描。正常：當輸入信號不能滿足觸發條件示波器沒有任何顯示，如符合觸發條件，再次進行捕獲，并刷新顯示的波形。單次：當輸入的單次信號滿足觸發條件時，只進行一次捕獲（掃描），將波形存儲和顯示在屏幕上。滾動：是一種可以應用于完全連續顯示的方式．注：在實際應用中，采用正常觸發模式即使觸發以很慢的速率發生，也能觀測感興趣的內容。對低重復的信號捕獲是非常有意義。數字示波器的原理及使用邊緣觸發功能：使重復信號同步、穩定顯示觸發位置、沿和觸發電平決定每次掃描的開始時刻。邊緣觸發控制器是使每一次掃描起始都從信號的相同觸發位置開始，不斷的顯示輸入信號的相同部分，并使每次捕獲的波形相重疊顯示。波形邊緣觸發電平的設置成為重復信號顯示的標準條件觸發點觸發電平觸發電平

觸發條件不符合

滿足觸發條件示波器的使用方法對于重復信號AUTOSET(自動設置）是最簡單的觸發方式。數字示波器的原理及使用邊緣觸發和單次觸發：使簡單單次信號得到捕獲 為使單次信號（包括重復信號中的過沖異常）得到捕獲。邊緣觸發條件是基本的觸發方式。但要同時設定單次觸發模式進行配合。觸發電平觸發電平觸發電平觸發電平上升沿和電平構成觸發條件下降沿和電平構成觸發條件上升沿和電平構成觸發條件沿和電平構成觸發條件觸發點觸發點觸發點觸發點示波器的使用方法觸發電平觸發電平多個觸發條件不能捕獲觸發電平邊沿與電平構成唯一觸發條件能捕獲多個觸發條件不能捕獲觸發點觸發點觸發點數字示波器的原理及使用3.4校準信號的使用3.4.1

校準信號的作用3.4.2

校準信號的使用返回數字示波器的原理及使用3.4.1校準信號的作用3.4.1校準信號的作用示波器提供一個頻率為1KHZ,電壓為3V的校準信號，其作用是：①可以用于檢查示波器自身的測量是否準確。②可以檢查輸入探頭是否完好。③當使用比較法測量其他信號時，統一個標準作為參考信號。返回數字示波器的原理及使用3.4.2校準信號的使用校準信號接入示意圖數字示波器的原理及使用3.4.2校準信號的使用校準信號接入方法局部放大示意圖校正信號地線校準信號輸出端數字示波器的原理及使用3.4.2校準信號的使用校準信號的測量返回3VT=1ms當測得校準信號為1KHZ,3V時，說明接入探頭線完好，并且示波器Y通道和X通道測試準確。數字示波器的原理及使用4.小結示波器是電子測量中必備的儀表，每一個電子技術行業的從業者都必須熟練掌握。所謂“熟練”掌握有三個標準：①每調節一個開關或旋鈕都有明確的目的；②調節順序正確沒有無效動作；③快速。對初學者而言示波器使用有兩個難點：①Y軸輸入耦合開關的正確選擇；②觸發源的正確選擇。希望同學們在操作練習時格外注意。數字示波器的原理及使用函數信號發生器簡介本實驗所用函數信號發生器可以輸出頻率在0.2Hz-2MHz的正弦波、三角波、方波信號。面板主要控制件的作用：電源開關頻率顯示幅度顯示波形選擇頻率范圍選擇頻率微調幅度衰減幅度微調函數信號輸出數字示波器的原理及使用AC常態觸發耦合方式（COUPLING）順時針旋足微調（VIRIABLE）CH1觸發源（TRIGGERSOURCE）0.1V(X)電壓衰減（VOLTS/DIV）0.5ms掃描速率（SEC/DIV）CH1垂直方式（MODE）觸發極性（SLOPE）居中位移（三只）（POSITION）自動掃描方式（SWEEPMODE）居中聚焦（FOCUS）DC輸入耦合居中亮度（INTENSITV）作用位置控制件名稱作用位置控制件名稱4、測量前示波器面板控件的位置注意：測量時對控件進行適當的調節數字示波器的原理及使用四、實驗內容1、觀察波形打開信號發生器電源開關，將其輸出接CH1。調節信號發生器的輸出頻率和電壓，調節示波器CH1通道偏轉因數、掃描速率、電平等，使示波器顯示穩定的波形。觀察并畫出示波器上的波形。數字示波器的原理及使用2、測量正弦信號電壓與周期

調好信號發生器的輸出信號，選擇示波器CH1通道合適的偏轉因數、選擇合適的掃描速率值，使屏上刻度范圍內出現完整波形，將實驗數據記錄入下表信號發生器示波器頻率（Hz）電壓示數（V）偏轉因數(V/格)Y(格)掃描速率（s/格）X(格)例:幅度測量讀數偏轉因數：1V/格；測量原理偏轉因數時基因數周期測量讀數掃描時因數：1ms；峰峰值垂直距離：4.02格一個波長的水平距離：5.10/3＝1.70格數字示波器的原理及使用數字示波器的原理及使用

將信號分別輸入CH1和CH2通道，掃描速率旋鈕置X-Y（逆時針到底），調節信號幅度或改變通道偏轉因數，使圖形不超出熒光屏視場，觀察李薩如圖3、測量信號的頻率

觀察李薩如圖形

兩個相互垂直的諧振動合成時，若其頻率fx與fy

成簡單的整數比，合成的軌跡是封閉的穩定幾何圖形，稱為李薩如圖測量原理

測量信號頻率

調出=1:1、1:2、2:3、3:4的李薩如圖形，在下表中描下李薩如圖形并記下相應CH2通道信號的頻率fy

數字示波器的原理及使用nx＝2，ny＝3數字示波器的原理及使用nx＝3，ny＝4數字示波器的原理及使用nx：ny1:11:22:33:4李薩如圖形nxnyfy(Hz)fx(Hz)（待測）數字示波器的原理及使用4、觀察“拍”現象

兩個同方向的諧振動合成時，若其頻率f1與f2的差值遠小于f1、f2，合成振動的振幅隨時間緩慢的呈周期性變化，這種現象稱為“拍”

“拍”頻：

垂直方式選ADD，通道2極性選NORM，掃描速率調到合適值，調可調