数字示波器+模拟示波器的使用方法

数字示波器数字示波器不仅具有多重波形显示、分析和数学运算功能，波形、设置、CSV和位图文件存储功能，自动光标跟踪测量功能，波形录制和回放功能等，还支持即插即用USB存储设备和打印机，并可通过USB存储设备进行软件升级等。1数字示波器快速入门数字示波器前面板各通道标志、旋钮和按键的位置及操作方法与传统示波器类似。现以DS1000系列数字示波器为例予以说明。1.DS1000系列数字示波器前操作面板简介DS1000系列数字示波器前操作面板如图3-5-1。按功能前面板可分为8大区即液晶显示区、功能菜单操作区、常用菜单区、执行按键区、垂直控制区、水平控制区、触发控制区、信号输入/输出区等。功能菜单操作区有5个按键，1个多功能旋钮和1个按钮。5个按键用于操作屏幕右侧的功能菜单及子菜单；多功能旋钮用于选择和确认功能菜单中下拉菜单的选项等；按钮用于取消屏幕上显示的功能菜单。常用菜单区如图3-5-2。按下任一按键，屏幕右侧会出现相应的功能菜单。通过功能菜单操作区的5个按键可选定功能菜单的选项。功能菜单选项中有“◁”符号的，标明该选项有下拉菜单。下拉菜单打开后，可转动多功能旋钮（）选择相应的项目并按下予以确认。功能菜单上、下有““”、“”符号，表明功能菜单一页未显示完，可操作按键上、下翻页。功能菜单中有，表明该项参数可转动多功能旋钮进行设置调整。按下取消功能菜单按钮，显示屏上的功能菜单立即消失。12345功能菜单操作区液晶显示区USB接口１～５号功能菜单操作键CH1、CH2信号输入通道外触发信号输入信号输入/出输区探头补偿信号输出垂直控制系统水平控制系统触发控制系统常用菜单区执行按键区多功能旋钮取消屏幕功能菜单按钮图3-5-1DS1000系列示波器前操作面板执行按键区有AUTO（自动设置）和RUN/STOP（运行/停止）2个按键。按下AUTO按键，示波器将根据输入的信号，自动设置和调整垂直、水平及触发方式等各项控制值，使波形显示达到最佳适宜观察状态，如需要，还可进行手动调整。按AUTO后，菜单显示及功能如图3-5-3。RUN/STOP键为运行/停止波形采样按键。运行（波形采样）状态时，按键为黄色；按一下按键，停止波形采样且按键变为红色，有利于绘制波形并可在一定范围内调整波形的垂直衰减和水平时基，再按一下，恢复波形采样状态。注意：应用自动设置功能时，要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1％。显示系统设置光标测量自动测量采样系统设置存储和调出图3-5-2前面板常用菜单区辅助系统设置设置屏幕自动显示多个周期信号设置屏幕自动显示单个周期信号自动设置并显示上升时间自动设置并显示下降时间撤消自动设置，返回前一状态图3-5-3AUTO按键功能菜单及作用垂直控制区如图3-5-4。垂直位置旋钮可设置所选通道波形的垂直显示位置。转动该旋钮不但显示的波形会上下移动，且所选通道的“地”（GND）标识也会随波形上下移动并显示于屏幕左状态栏，移动值则显示于屏幕左下方；按下垂直旋钮，垂直显示位置快速恢复到零点（即显示屏水平中心位置）处。垂直衰减旋钮调整所选通道波形的显示幅度。转动该旋钮改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，同时下状态栏对应通道显示的幅值也会发生变化。CH1、CH2、MATH、REF为通道或方式按键，按下某按键屏幕将显示其功能菜单、标志、波形和档位状态等信息。OFF键用于关闭当前选择的通道。图3-5-5水平系统操作区水平位置旋钮水平衰减旋钮POSITIONSCALE水平功能菜单nSS图3-5-4垂直系统操作区垂直位置旋钮垂直衰减旋钮关闭通道键通道键4个mVPOSITIONSCALEV水平控制区如图3-5-5，主要用于设置水平时基。水平位置旋钮调整信号波形在显示屏上的水平位置，转动该旋钮不但波形随旋钮而水平移动，且触发位移标志“T”也在显示屏上部随之移动，移动值则显示在屏幕左下角；按下此旋钮触发位移恢复到水平零点（即显示屏垂直中心线置）处。水平衰减旋钮改变水平时基档位设置，转动该旋钮改变“s/div（秒/格）”水平档位，下状态栏Time后显示的主时基值也会发生相应的变化。水平扫描速度从20ns～50s，以1－2－5的形式步进。按动水平旋钮可快速打开或关闭延迟扫描功能。按水平功能菜单MENU键，显示TIME功能菜单，在此菜单下，可开启/关闭延迟扫描，切换Y（电压）－T（时间）、X（电压）－Y（电压）和ROLL（滚动）模式，设置水平触发位移复位等。信号输入通道1信号输入通道2外触发信号输入端示波器校正信号输出端XYCH1CH2EXTTRIG图3-5-7信号输入/输出区MENULEVELLocal触发电平调节旋钮触发功能菜单50%按键FORCE键图3-5-6触发系统操作区触发控制区如图3-5-6，主要用于触发系统的设置。转动触发电平设置旋钮，屏幕上会出现一条上下移动的水平黑色触发线及触发标志，且左下角和上状态栏最右端触发电平的数值也随之发生变化。停止转动旋钮，触发线、触发标志及左下角触发电平的数值会在约5秒后消失。按下旋钮触发电平快速恢复到零点。按MENU键可调出触发功能菜单，改变触发设置。50%按钮，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。按FORCE键，强制产生一触发信号，主要用于触发方式中的“普通”和“单次”模式。信号输入/输出区如图3-5-7，“CH1”和“CH2”为信号输入通道，EXTTREIG为外触发信号输入端，最右侧为示波器校正信号输出端（输出频率1kHz、幅值3V的方波信号）。2.DS1000系列数字示波器显示界面说明DS1000系列数字示波器显示界面如图3-5-8，它主要包括波形显示区和状态显示区。液晶屏边框线以内为波形显示区，用于显示信号波形、测量数据、水平位移、垂直位移和触发电平值等。位移值和触发电平值在转动旋钮时显示，停止转动5s后则消失。显示屏边框线以外为上、下、左3个状态显示区（栏）。下状态栏通道标志为黑底的是当前选定通道，操作示波器面板上的按键或旋钮只有对当前选定通道有效，按下通道按键则可选定被按通道。状态显示区显示的标志位置及数值随面板相应按键或旋钮的操作而变化。通道１“地”标志通道２“地”标志运行状态显示当前波形窗口在内存中的位置内存中的触发位置触发点在当前窗口的位置触发模式选定通道触发电平值功能菜单：菜单内容随前面板上的按键而变化水平触发位移值水平衰减档位：秒／格垂直衰减档位：伏／格ＣＨ１通道及耦合方式ＣＨ２通道及耦合方式(当前选定通道)Ｔ触发电平位置波形显示窗口测量数据、水平／垂直位移,触发电平显示区Ｕｐｐ（１）＝１ＶＦｒｅｑ（２）＝１ｋＨｚ图3-5-8DS1000数字示波器显示界面3.使用要领和注意事项（1）信号接入方法以CH1通道为例介绍信号接入方法。1）将探头上的开关设定为10X，将探头连接器上的插槽对准CH1插口并插入，然后向右旋转拧紧。2）设定示波器探头衰减系数。探头衰减系数改变仪器的垂直档位比例，因而直接关系测量结果的正确与否。默认的探头衰减系数为1X，设定时必须使探头上的黄色开关的设定值与输入通道“探头”菜单的衰减系数一致。衰减系数设置方法是：按CH1键，显示通道1的功能菜单，如图3-5-9所示。按下与探头项目平行的3号功能菜单操作键，转动选择与探头同比例的衰减系数并按下予以确认。此时应选择并设定为10X。3）把探头端部和接地夹接到函数信号发生器或示波器校正信号输出端。按AUTO（自动设置）键，几秒钟后，在波形显示区即可看到输入函数信号或示波器校正信号的波形。用同样的方法检查并向CH2通道接入信号。（2）为了加速调整，便于测量，当被测信号接入通道时，可直接按AUTO键以便立即获得合适的波形显示和档位设置等。（3）示波器的所有操作只对当前选定（打开）通道有效。通道选定（打开）方法是：按CH1或CH2按钮即可选定（打开）相应通道，并且下状态栏的通道标志变为黑底。关闭通道的方法是：按OFF键或再次按下通道按钮当前选定通道即被关闭。交流：阻隔被测信号的直流成分进入示波器。直流:被测信号的直流和交流成分都可进入示波器。接地:阻隔被测信号，并使探头接地。打开：限制带宽大于20MHz的高频分量，以减少显示噪音。关闭：满带宽。1X10X根据探头衰减系数选择其中一个，以100X保证垂直档位信息和测量数据正确。1000X打开数字滤波子功能菜单，菜单功能及说明见表3-5-2和图3-5-10翻开下一页功能菜单返回上一页功能菜单粗调：按1-2-5步进制设定垂直灵敏度。微调：在粗调设置范围之间进一步细分，以改善波形显示幅度。打开：打开波形反向功能,显示的信号相对地电位翻转180度关闭：波形正常显示。图3-6-9通道功能菜单及说明按1号键按2号键按3号键按4号键按5号键按1号键按2号键按3号键（4）数字示波器的操作方法类似于操作计算机，其操作分为三个层次。第一层：按下前面板上的功能键即进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用；第二层：通过5个功能菜单操作键选定屏幕右测对应的功能项目或打开子菜单或转动多功能旋钮调整项目参数；第三层：转动多功能旋钮选择下拉菜单中的项目并按下对所选项目予以确认。（5）使用时应熟悉并通过观察上、下、左状态栏来确定示波器设置的变化和状态。2数字示波器的高级应用1.垂直系统的高级应用（1）通道设置该示波器CH1和CH2通道的垂直菜单是独立的，每个项目都要按不同的通道进行单独设置，但2个通道功能菜单的项目及操作方法则完全相同。现以CH1通道为例予以说明。按CH1键，屏幕右侧显示CH1通道的功能菜单如图3-5-9所示。1）设置通道耦合方式假设被测信号是一个含有直流偏移的正弦信号，其设置方法是：按CH1→耦合→交流/直流/接地，分别设置为交流、直流和接地耦合方式，注意观察波形显示及下状态栏通道耦合方式符号的变化。2）设置通道带宽限制假设被测信号是一含有高频振荡的脉冲信号。其设置方法是：按CH1→带宽限制→关闭/打开。分别设置带宽限制为关闭/打开状态。前者允许被测信号含有的高频分量通过，后者则阻隔大于20MHz的高频分量。注意观察波形显示及下状态栏垂直衰减档位之后带宽限制符号的变化。3）调节探头比例为了配合探头衰减系数，需要在通道功能菜单调整探头衰减比例。如探头衰减系数为10∶1，示波器输入通道探头的比例也应设置成10X，以免显示的档位信息和测量的数据发生错误。探头衰减系数与通道“探头”菜单设置要求见表3-5-1。4）垂直档位调节设置垂直灵敏度调节范围为2mV/div至5V/div。档位调节分为粗调和微调两种模式。粗调以2mV/div、5mV/div、10mV/div、20mV/div……5V/div的步进方式调节垂直档位灵敏度。微调指在当前垂直档位下进一步细调。如果输入的波形幅度在当前档位略大于满刻度，而应用下一档位波形显示幅度稍低，可用微调改善波形显示幅度，以利于观察信号的细节。5）波形反相设置波形反相关闭，显示正常被测信号波形；波形反相打开，显示的被测信号波形相对于地电位翻转180度。6）数字滤波设置按数字滤波对应的4号功能菜单操作键，打开Filter（数字滤波）子功能菜单，如图3-5-10。可选择滤波类型，见表3-5-2；转动多功能旋钮（）可调节频率上限和下限；设置滤波器的带宽范围等。表3-5-2数字滤波子菜单说明按“1”号功能菜单操作键打开或关闭数字滤波按“2”号功能菜单操作键打开滤波类型下拉菜单按“3”号功能菜单操作键选择频率上限按“4”号功能菜单操作键选择频率下限按“5”号功能菜单操作键返回上一级菜单图3-5-10数字滤波子功能菜单功能菜单设定说明关闭数字滤波器打开数字滤波器关闭打开设置为低通滤波器设置为高通滤波器设置为带通滤波器设置为带阻滤波器数字滤波滤波类型（上限频率）频率上限（下限频率）频率下限转动多功能旋钮设置频率上限转动多功能旋钮设置频率下限返回上一级菜单（2）MATH（数学运算）按键功能数学运算（MATH）功能菜单及说明如图3-5-11和表3-5-3。它可显示CH1、CH2通道波形相加、相减、相乘以及FFT（傅立叶变换）运算的结果。数学运算结果同样可以通过栅格或光标进行测量