imtoken下载正版|示波器使用实验报告总结

示波器实验报告总结 - 百度文库

示波器实验报告总结 - 百度文库

首页

文档工具

更多

搜索文档

新客立减13元

客户端

看过

登录

示波器实验报告总结 

本次实验主要通过示波器对电路波形进行观测和分析，掌握使用示波器的基本操作方法，加深对电路原理的理解，提高实验技能。  

首先，在实验中我们学习了示波器的基本结构和工作原理。示波器是一种重要的电子测量仪器，用于观察和测量电路的电压和电流波形。它由输入信号接口、放大和垂直偏置电路、水平扫描电路和显示屏组成。通过连接电路信号到输入信号接口，示波器可以放大和显示电路的波形。  

接下来，我们熟悉了示波器的使用方法。首先是调节垂直放大系数和垂直位置，使得信号在显示屏上合适的位置和大小。然后是调节水平扫描时间和水平位置，以便观察到完整的波形。在观察波形时，我们还学会了使用示波器的触发功能，使得波形能够稳定地显示在屏幕上。  

在实验中，我们进行了几个具体的实验操作。首先是观察直流电压的波形。我们连接了一个直流电源到示波器，调节垂直放大系数和水平扫描时间，成功观察到了直流电压的稳定直线波形。然后我们观察了正弦波和方波信号的波形，学会了调节示波器的触发功能，使得波形能够稳定地显示。  

此外，我们还学习了如何使用示波器进行频率测量和相位测量。通过改变水平扫描时间和触发位置，我们可以测量出波形的周期和频率。而通过观察两个信号波形在显示屏上的位置差，我们可以测量出它们的相位差。 

大学物理-示波器的原理与使用 实验报告 - 百度文库

大学物理-示波器的原理与使用 实验报告 - 百度文库

首页

文档工具

更多

搜索文档

新客立减13元

客户端

看过

登录

- 1 - 

大连理工大学 

大 学 物 理 实 验 报 告 

院（系）    材料学院     专业          班级              姓   名          学号        实验台号                 实验时间     年     月   日，第  周，星期    第     节 

实验名称           示波器的原理与使用           

教师评语                                                                                 

实验目的与要求： 

（1） 了解示波器的工作原理 

（2） 学习使用示波器观察各种信号波形 （3） 用示波器测量信号的电压、频率和相位差  

主要仪器设备： 

YB4320G 双踪示波器， EE1641B型函数信号发生器  

实验原理和内容： 1. 示波器基本结构 

示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成， 其中示波管是核心部分。 

示波管的基本结构如下图所示， 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成， 由外部玻璃外壳密封在真空环境中。 

    电子枪的作用是释放并加速电子束。 其中第一阳极称为聚焦阳极， 第二阳极称为加速阳极。 通

成    绩 

教师签字  

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器的使用方法 - 示波器的基本实验是德科技 Keysight Technologies​已认证账号本文适用于在校电子工程和物理专业学生的示波器实验室指南和教程。本示波器实验指南和教程适用于随教育培训套件 (DSOXEDK) 一同许可的 Keysight InfiniiVision 2000， 3000 X 系列示波器和4000 X 系列示波器。基本示波器和波形发生器测量实验示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识 示波器基本实验 #3：触发噪声信号示波器基本实验#4：记录和保存示波器测试结果示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形示波器入门使用方法 - 什么是示波器？对于如今的模拟和数字电路来说，示波器是进行电压和定时测量的重要工具。当您最终从电子工程学校毕业，进入电子行业工作时，您可能会发现在测试、验证和调试设计方面，使用示波器这一测量工具的频率要比任何其他仪器都要高得多。即使是在特定大学里学习电子工程或物理专业的课程期间，示波器这一测量工具也是在各个电路实验中用来测试和验证实验作业及设计的最常用仪器。遗憾的是，许多学生永远都不能完全掌握如何使用示波器。他们的使用模式通常是某个随机旋钮和按钮，直到示波器显示屏上奇幻般出现一个与他们要寻找的效果接近的图片。但愿在完成这一系列简短的实验后，您会对示波器是什么以及如何更有效地使用它有了更好的了解。那么，什么是示波器？示波器是一种电子测量仪器，可以在无干扰的情况下监控输入信号，随后以图形方式采用简单的电压与时间格式显示这些信号。您的教授在其学生时代使用的这类示波器可能就是完全基于模拟技术的示波器。这些采用早期技术的示波器通常称为模拟示波器，具有限定的带宽，不执行任何种类的自动测量，而且要求输入信号是重复的 （连续出现并重复输入信号）。您将在这一系列实验中 （可能会贯穿大学及研究生学习的其余时间）使用的这类示波器称为数字存储示波器，有时仅称为 DSO。或者，您可以使用混合信号示波器，该示波器将传统的 DSO 测量模拟与逻辑分析测量相结合，有时称为 MSO。请注意，所有的数字实时示波器基本上只有DSO和MSO之分。其它的叫法都是在这两种示波器的基础上增加某些功能而已。今天的 DSO 和 MSO 可以捕获并显示重复信号或单冲信号，它们通常包括一系列自动测量和分析功能，借助这些功能您可以比您的教授在学生时代更快速、更准确地体现设计和学生实验的特征。快速了解如何使用示波器以及示波器有何功能的最佳方式是首先了解示波器上的一些最重要的控件，然后只需开始使用其中一个测量一些基本的信号，如正弦波。获得 DSOXEDK 教育培训套件选项的许可后，Keysight TechnologiesInfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器（在图 1 中显示）便会产生模拟和数字培训信号。我们将在这一系列简短实验中使用其中许多信号，帮助您了解如何使用示波器这一最重要的电子信号测量仪器。Keysight InfiniiVision 2000/3000 X 系列示波器执行示波器测量时的第一项任务通常是将示波器探头连接在测试设备与示波器的输入 BNC 接口之间。示波器探头在测试点提供相对较高的输入阻抗端子功能（高电阻，低电容）。高阻抗连接对于将测量仪器与测试电路分隔开来非常重要，因为我们不希望示波器及其探头改变测试信号的特征。有多种不同种类的示波器探头可用于特定类型的测量，但是您今天将使用的探头是最常用的探头类型，称为 10:1 无源电压探头，如图 2 所示。“无源”仅意味着此类型的探头不包括任何“有源”组件，如晶体管和放大器。“10:1”意味着此探头将以 10 为常量衰减示波器输入中接收的输入信号。图2. 无源 10:1 电压探头使用标准的 10:1 无源探头时，应在信号测试点与地面之间执行所有的示波器测量。换句话说，您必须 将探头的接地夹接地。若被测点是浮地的，我们不建议使用此类探头直接测量电路中组件之间的相对电压。如果需要测量未接地组件内的电压，则在使用示波器的两条通道相对于地面测量组件两端的信号时，可以使用示波器的减法数学函数（在实验 #13 期间介绍），或者可以使用特殊的差分有源探头。另外还应注意，绝不应使示波器的部件成为被测电路功能结构的一部分。图 3 显示了使用示波器的默认 1 MΩ 输入选择 （这是使用此类探头时必需的）连接到示波器时的 10:1 无源探头的电子模型。请注意，许多较高带宽的示波器还具有用户可选择的 50 Ω 输入端子选择，这种选择通常用于有源探头端子和／或使用 50 Ω BNC 同轴电缆从 50 Ω 电源直接输入信号时。图3. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图尽管无源探头和示波器的电子模型包括固有／寄生电容 （非设计）以及特意设计的补偿电容网络，但是现在让我们忽略这些电容元件，并分析低频或直流电输入条件下此探头／示波器系统的理想信号行为。从探头／示波器电子模型中删除所有的电容组件后，只剩下与示波器的 1 MΩ 输入阻抗串联的 9 MΩ 探头端部电阻。探头端部的净输入电阻则为 10 MΩ。使用欧姆定律，您会发现示波器输入处接收的电压电平将为探头端部处电压电平的 1/10 (Vscope = Vprobe x (1 MΩ/10 MΩ))。这意味着，使用 10:1 无源探头时，示波器测量系统的动态范围已被扩展。换句话说，与使用 1:1 探头测量的信号相比，您测量的信号幅度可高出 10 倍。此外，示波器测量系统 （探头 + 示波器）的输入阻抗将从 1 MΩ 增加到 10 MΩ。这是好事，因为较低的输入阻抗可以负载测试设备 (DUT)，但是会更改 DUT 内的实际电压电平 （这不是好事）。尽管净输入阻抗 10 MΩ 确实很大，但是您必须记住，必须要考虑到与探测设备的抗阻相关的这一负载阻抗量。例如，具有 100 MΩ 反馈电阻器的简单运算放大器电路可能会在示波器上提供一些错误的读数。如果您在电路实验中使用 Keysight 3000 X 系列示波器，则此示波器将自动检测并将探头衰减常数设置为 10:1。如果您使用 Keysight 2000 X 系列示波器，则必须手动输入探头衰减常数 (10:1)。示波器知道探头衰减常数后 （自动检测或手动输入），会提供所有垂直设置的补偿读数，以便将所有的电压测量引用到探头端部的无衰减输入信号。例如，如果您探测 10 Vpp 信号，则在示波器输入处收到的信号实际上仅为 1 Vpp。但是，由于示波器知道您使用的是 10:1 分压器探头，因此示波器在执行电压测量时将报告看到了 10 Vpp 的信号。到达实验 #5 （补偿您的 10:1 无源探头）时，我们将回过头研究此无源探头模型，并说明电容组件。探头／示波器电子模型中的这些元件将影响组合示波器和探测系统的动态／交流电性能。示波器前面板首先让我们了解示波器上最重要的控件／旋钮。在示波器顶部附近是“水平”控件，如图 4 所示。较大的旋钮用于设置水平刻度调整 （秒／格）。此控件可用于设置显示波形的 X 轴刻度调整。一个水平“格”为每个垂直网格线之间的 Δ-time。如果要查看更快的波形 （频率较高的信号），则将水平刻度调整设置为较小的 sec/div 值。如果要查看更慢的波形 （频率较慢的信号），则通常将水平刻度调整设为较高的 sec/div 设置。“水平”部分中较小的旋钮可用于设置波形的水平部分。换句话说，使用此控件可以左右移动波形的水平位置。示波器的水平控件（s/div 和位置）通常称为示波器的主要“时基”控件。值得注意的是，旋钮都是可以按下的。用来调整时基设置的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制水平位移的旋钮按下可以迅速将波形的偏移归零。图4. 示波器水平 （X 轴）控件示波器底部附近垂直部分（在输入 BNC 的正上方）中的控件／旋钮（请参考图 5）可用于设置示波器的垂直刻度调整。如果使用双通道示波器，则有两对垂直刻度调整控件。如果使用四通道示波器，则有四对垂直刻度调整控件。垂直部分中每个输入通道的较大旋钮可用于设置垂直刻度调整系数 （伏／格）。这是波形的 Y 轴图形刻度调整。一个垂直“格”为每个水平网格线之间的 Δ-volts。如果要查看相对较大的信号 （高峰峰值电压），则通常将 Volts/div 设置设为相对高的值。如果查看小的输入信号电平，则应将 Volts/div 设置设为相对低的值。垂直部分中每个通道的较小控件／旋钮是位置／偏移控件。您可以使用此旋钮在屏幕上上下移动波形。垂直调整旋钮也是可以按下的。用来调整通道垂直分辨率的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制垂直位移的旋钮按下可以迅速将波形的垂直偏移归零。图5. 示波器垂直 （Y 轴）控件另一个非常重要的示波器设置变量是触发电平控件／旋钮，如图 6 所示。此控制旋钮位于示波器前面板中心附近，标记为触发的部分下方。触发可能是示波器被了解得最少的方面，但该功能是示波器中您应了解的最重要功能之一。在进入实践实验时，我们将更为详细地介绍示波器触发。图6. 示波器触发电平控件阅读下面实验中的说明时，任何时候都会看到一个用方括号括住的粗体字，如 [ 帮助]，这是位于指示波器右侧的一个前面板键 （或按钮）。按下该键时，具有与该特定前面板功能关联的“软键”选择的唯一菜单将被激活。“软键”是位于示波器显示屏下方的 6 个键／按钮。根据激活的菜单，这些键的功能会发生变化。现在找到图 7 中显示的 Entry 控制旋钮。这是示波器显示屏右侧位于黑色阴影区域中的旋钮。我们会非常频繁地使用此旋钮来更改一系列不具备专用前面板控件的设置变量和选择。选择软键时，任何时候您都会看到绿色的弯曲箭头 ，这指示 Entry 旋钮可用于控制此变量。请注意，此旋钮还用于设置波形亮度级别。让我们开始使用示波器进行测量！图7. 示波器通用 Entry 控件示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量在第一个实验中，您将学习如何使用示波器的水平和垂直刻度调整控件来正确设置示波器，从而显示重复正弦波。此外，还将学习如何对此信号执行一些简单的电压和定时测量。1 将一个示波器探头连接到通道 1 输入 BNC 和标记为“Demo1”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子 （接地）。图8. 将通道 1 和通道 2 输入之间的探头连接到培训信号输出端子 2. 将第二个示波器探头连接到通道 2 输入 BNC 和标记为“Demo2”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子。3 按前面板右上部分附近的 [默认设置] 键。默认设置会将示波器置于工厂预设配置中。这不仅会将示波器的 X 和 Y 刻度调整系数设置为预设值，而且还会关闭某个学生可能使用的任意特殊操作模式。4 按 [帮助] 前面板键 （在通道 2 垂直控件旁边）。5 按示波器显示屏下方的培训信号软键。6 使用 Entry 旋钮选择正弦信号 （列表顶部），然后按输出软键将其打开。现在，Demo1 端子上应存在正弦波，但是还不能使用示波器的默认刻度调整系数来识别。我们现在将调整示波器的垂直和水平设置，以扩展此波形并将此波形位于显示屏的中心。7 顺时针旋转通道 1 V/div 旋钮，直到您看到显示的波形覆盖屏幕一半以上。正确的设置应为 500 mV/div，在显示屏左上角附近显示为“500mV/”。8 顺时针旋转 s/div 旋钮 （“水平”部分中的大旋钮），直到您观察到显示屏上出现正弦波的两个以上周期。正确的设置应为 50 ns/div，在显示屏顶部中间附近显示为“50.00ns/”。您的示波器的显示屏现在应与图 9 类似。至此我们完成了时基的基本设置。图9 用于查看正弦波培训信号的初始设置9 旋转“水平”位置旋钮，左右移动波形。10 按“水平”位置旋钮，将其设回到零 （在中心屏幕上显示为 0.0 秒）。11 旋转通道 1 垂直位置旋钮，上下移动波形。请注意，左侧的地指示器也会上下移动，并告知我们此波形上 0.0 伏 （接地电平）所在的位置。12 按通道 1 垂直位置旋钮将接地 (0.0 V) 设回中心屏幕。现在，让我们对此重复正弦波执行一些测量。请注意，示波器的显示屏基本上是 X - Y 图形。在我们的 X 轴（水平）上，我们可以测量时间，在我们的 Y 轴（垂直）上，我们可以测量电压。在许多电子工程或物理课程作业中，您可能计算过电子信号并在图纸上采用类似的格式画过图，只不过是静态的。或者，您或许使用过各种 PC 软件应用程序自动画过波形图。将重复输入信号应用于示波器时，我们可以观察到波形的动态 （持续更新）图。我们的 X 轴包含分布于屏幕上的 10 个主要格，每个主要格均等于 sec/div 设置。在这种情况下，每个水平主要格均表示 50 纳秒（假设示波器的时基设置为 50.0 ns/div，如前文所述）。由于屏幕中有 10 个格，因此示波器从显示屏的左侧到显示屏的右侧显示 500 ns（50.0 ns/div x 10 格）。请注意，每个主要格还被分为 4 个次要格，在中心水平轴上显示为勾选标记。每个次要格则表示 1/4 div × 50 ns/div = 12.5 ns。我们的 Y 轴包含 8 个主要格（垂直方向），每个主要格均等于 V/div 设置，应设置为 500 mV/div。在此设置下，示波器可以测量高为 4 Vp-p（500 mV/div x 8 格）的信号。每个主要格分为 5 个次要格。每个次要格 （在中心垂直轴上表示为勾选标记）则均表示 100 mV。13 通过将一个上升沿 （中心屏幕）的 0.0 V 电平到下一个上升沿的 0.0 V 电平的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 s/div 设置 （应为 50.0 ns/div），估算其中一个正弦波的周期 (T)。T= _____________14 此正弦波的频率是多少 (F = 1/T)。F = _____________现在，让我们估算这些正弦波的峰峰值电压电平，但是首先，让我们对垂直设置进行几项较小调整，从而帮助我们更准确地执行此测量。15 调整通道 1 垂直位置旋钮 （亮起的“1”键下面较小的旋钮），直到正弦波的负峰与其中一个主要格线 （或网格线）相交。16 接下来，调整水平位置旋钮 （前面板顶部附近的较小旋钮），直到正弦波的一个正峰与具有次要格勾选标记的中心垂直轴相交。17 现在，通过将正弦波的负峰到正峰的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 V/div 设置 （应为 1 V/div），估算此正弦波的峰峰值电压。Vp-p = _____________现在，让我们使用示波器的“光标”功能来执行上述相同的电压和定时测量，但不必累加格数，然后乘以刻度调整系数。首先，找到前面板“测量”部分中的“ 光标”旋钮，如图 10 所示。图 10 . 测量光标旋钮18 按光标旋钮；然后旋转此旋钮，直到“X1”突出显示；接着再次按此旋钮进行选择 （如果您不是在旋转选中“X1”光标后第二次按此旋钮，可能会出现超时现象，随后 X1 光标将自动被选中，且该菜单将关闭）。19 旋转光标旋钮，直到 X1 光标 （#1 定时标识）在特定电压电平下与正弦波的某一上升沿相交。提示：在波形的某一点对齐光标，波形在该点与某一水平网格线交叉。20 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“X2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。21 旋转光标旋钮，直到 X2 光标 （#2 定时标识）在相同电压电平下与正弦波的下一上升沿相交。22 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y1”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。图 11. 使用示波器的光标测量23 旋转光标旋钮，直到 Y1 光标 （#1 电压标识）与正弦波的负峰相交。24 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。25 旋转光标旋钮，直到 Y2 光标 （#2 电压标识）与正弦波的正峰相交。26 此信号的周期、频率和峰峰值电压 （光标读数在显示屏的右侧）是多少？ΔX = _____________ 1/ΔX = _____________ ΔY(1) = _____________用于测量示波器上的时间和电压的最常用方法是我们最初使用的“将格累加起来 ”方法。尽管必须将格累加起来，然后乘以示波器设置，但是熟悉其示波器的工程师可以快速估算信号的电压和定时参数，有时大致的估算是了解信号是否符合测试要求快速的手段。使用光标进行测量更准确一点，并能从测量中去除猜测因素。今天的大多数示波器还提供了一种自动执行许多参数测量的更准确且更快的方式。当我们开始对一些数字信号执行某些测量时，我们将回过头使用实验 #10 期间示波器的自动参数测量。但是现在，我们需要回过头来了解示波器的触发功能。示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识正如前面所说，示波器触发可能是示波器最重要的功能。如果要从示波器测量中获得最多收益，应了解此功能。尝试对今天许多更复杂的数字信号执行测量时，此功能特别重要。遗憾的是，示波器触发是示波器操作中被了解得最少的方面。可将示波器“触发”看作“同步图片获取”。当示波器捕获并显示重复输入信号时，每秒可获取输入信号的数万个图片。为了查看这些波形 （或图片），必须将图片获取与“某一刻”同步。“某一刻”是输入信号中的唯一时间点，或者在使用示波器的多个通道时，是基于输入信号的布尔组合的唯一时间点 （逻辑“码型 ”触发）。示波器触发的模拟情景是赛马比赛终点的照片。尽管不是重复事件，相机快门必须与头马鼻子通过终点线的那一刻同步。在赛马开始和结束之间的某一时间随机获取赛马图片，类似于查看示波器上未触发的波形。要更好地了解示波器触发，让我们对实验 #1 中使用的我们熟悉的正弦波执行更多测量。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”培训信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 50.00 ns/div。7 按 [触发] 前面板键。您的示波器的显示屏现在与图 12 类似。如果使用示波器的默认触发条件，则此信号与 0.0 V 电平（触发电平设置）交叉时，示波器应在通道 1 探测并捕获的正弦波的上升（斜率选择）沿（触发类型选择）上触发。如果水平位置控件设置为 0.0 秒 （默认设置），则此时间点显示在中心屏幕上。在触发点之前捕获的波形数据 （显示屏左侧）被视为负时间数据，而在触发之后捕获的波形数据（显示屏右侧）被视为正时间数据。图12. 于 0.0 伏时在通道 1 的上升沿上触发示波器请注意，显示屏顶部附近“填充的”橙色三角形指示触发时间点 (0.0 s) 所在的位置。如果调整水平延迟／位置，此橙色三角形会从中心屏幕移走。中心屏幕上的“空心”橙色三角形 （仅在延迟／位置不是 0.0 s 时才可见）指示使用示波器的默认“中心”参考时延迟设置的时间位置。8 顺时针旋转触发电平旋钮，可增加触发电平电压设置。 9 逆时针旋转触发电平旋钮，可减小触发电平电压设置。增加触发电平电压设置时，应观察到正弦波在一定时间内会向左侧移动。如果减少触发电平电压设置，则正弦波会向右侧移动。最初旋转触发电平旋钮时，水平的橙色触发电平指示器将出现，实际触发电压设置始终显示在示波器显示屏的右上角。如果停止旋转触发电平旋钮，则橙色触发电平指示器将超时，且在几秒钟后会消失。但是，左侧的波形格线区域外侧仍会显示一个黄色的触发电平指示器，以指示触发电平相对于波形的设置位置。10 旋转触发电平旋钮，以将触发电平设置为恰好 500 mV（在中心屏幕上 1 格）。请注意，实际触发电平显示在显示屏的右上角。11 按斜率软键，然后选择下降沿触发条件。现在，正弦波应反转 180 度，波形的下降沿将与中心屏幕同步，如图 13 所示。图 13. 在 + 500 mV 下于正弦波的下降沿上触发12 增加触发电平电压设置，直到橙色电平指示器位于正弦波正峰上方 （大约 +1.5 V）。在正弦波上方设置触发电平时，示波器的采集和显示 （重复图片获取）不再与输入信号同步，因为示波器在此特定触发电平设置下找不到任何边沿交叉。您示波器的显示屏现在与图 14 类似。示波器现在处于“自动触发”模式下。图14. 在输入信号上方设置触发电平时自动触发自动触发是示波器的默认触发模式。当示波器使用自动触发模式时，如果示波器在一段时间 （时间会发生变化且取决于示波器的时基设置）后找不到有效的触发条件（在这种情况下正弦波的边沿交叉），则示波器将生成其各自的异步触发，并开始在随机时间获取输入信号图片 （采集）。由于“图片获取”现在是随机的，而不是与输入信号同步，因此我们看到的只是屏幕中波形的“模糊”画面。此波形的“模糊”画面会提示我们，示波器不会在输入信号上触发。13 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。14 从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。从信号源断开通道 1 探头连接后，现在应看到基线 0.0 V 直流信号。因为有了此 0.0 V 直流信号，我们不再具有边沿交叉，因而示波器不会触发；示波器再次“自动触发”是为了向我们显示此直流电平信号。除了默认的自动触发模式外，示波器还具有另一种用户可选择的触发模式，称为正常触发模式。现在，让我们看一下正常触发模式与自动触发模式有何不同。15 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。您应该会再次看到触发的正弦波。16 按 [模式／耦合] 前面板键 （在触发电平旋钮右侧）。17 旋转 Entry 旋钮将触发模式选择从自动更改为正常。此时，您应该看不出显示波形中有任何差异。18 再次从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。现在，您应看到探头断开连接之前发生的最后一次采集 （最后一张图片）。我们看不到自动触发模式显示的 0.0 V 直流电平轨迹。如果选择正常触发模式，则当且仅当 示波器检测到有效的触发条件 （在这种情况下为边沿交叉）时示波器仅会显示波形。19 顺时针旋转触发旋钮，以便将触发电平设置在 +1.50 V（在我们的正弦波上方）。20 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。正弦波现在已连接且正在输入到示波器，但是此信号的重复显示在哪里？由于我们使用的是正常触发模式，因此示波器仍然需要有效的边沿交叉，但是由于触发电平设置在波形上方 (@ +1.50 V)，因此不存在有效的边沿交叉。正如我们使用正常触发模式看到的一样，对于波形的位置我们没有任何线索，我们无法测量直流电源。21 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。示波器应该开始再次显示重复波形。一些较早使用的示波器将我们今天称为正常的触发模式叫作“触发的”触发模式，实际上可能是此触发模式的更具体的说明性术语，因此在此模式下，示波器仅在发现有效的触发条件时才触发，不会生成自动触发 （异步触发，以生成异步图片获取）。稍显矛盾的是，正常触发模式不是“通常”使用的触发模式，它不是示波器的默认触发模式。通常使用的触发模式为自动触发模式，是示波器的默认触发模式。此时，您可能会好奇要何时使用正常触发模式。当触发事件不是频繁发生时 （包括单冲事件），应使用正常触发模式。例如，如果您将示波器设置为显示非常窄的脉冲，但是如果此脉冲只以 1 Hz 的频率出现 （每秒出现一次），并且如果示波器的触发模式被设置为自动触发模式，则示波器会生成许多异步生成的自动触发，而不能显示罕见的窄脉冲。在这种情况下，您需要选择正常触发模式，这样示波器将等到获取有效的触发事件后，才显示波形。稍后，我们将在今后实验期间连接到这类信号。但是现在，让我们了解有关在噪声信号上触发的更多信息。示波器基本实验#3：触发噪声信号重复正弦波大概是示波器触发的信号中最简单的一种类型。但是，在真实世界中，信号不是如此简单。在本实验中，我们将了解学习如何在嘈杂的环境 （真实世界情况）中触发信号，还将学习如何使用波形平均化消除数字化波形中的噪声。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 如果使用 Entry 旋钮，此时应选择“带噪声的正弦”信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。 6 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。即使示波器的默认设置条件将示波器配置为于 0.0 V 时在上升沿触发，示波器也会在此噪声正弦波的上升沿和下降沿触发，如图 15 所示。示波器实际上仅在上升沿触发。但是，当示波器在正弦波的下降沿触发时，实际上是在正弦波上随机噪声的上升沿触发。图15. 尝试在嘈杂的环境中触发信号7 通过将时基设置为 200.0 ns/div，验证示波器是否在噪声的上升沿触发。8 将示波器的时基设回到 200.0 µs/div。那么，我们如何在仅与正弦波 （无噪声）的上升沿重合的情况下使示波器触发？现在，让我们更多地了解一些示波器的用户可选择触发耦合选项。9 按 [模式／耦合] 前面板键 （触发电平旋钮旁边）。10 按高频抑制软键，以打开“高频抑制”滤波器。向示波器输入的信号实际上被拆分并沿着示波器内部的两条不同模拟路径向下发送。沿着其中一条路径向下的信号将被示波器的采集系统捕获 （图片获取系统）。类似的信号沿着一条单独的路径向下发送，由示波器的模拟触发电路处理。（请参考附录 A 中显示的示波器框图。）选择高频抑制后，由示波器的模拟触发电路处理的信号首先通过 50 kHz 低通滤波器。由于噪声由广泛连续的频率组成，包括高频率分量，因此触发电路随后会“看到”消除／衰减了大部分噪声的正弦波，而沿着采集路径向下发送的信号不受影响 （噪声被保留）。这样，我们就会看到噪声，如图 16 所示，但是示波器的触发电路看不到噪声。但是有一些限制。图16. 使用高频抑制触发噪声正弦波由于高频抑制滤波器基于固定的 50 kHz 低通硬件滤波器，因此不能在更高频率的信号上使用。这种 50 kHz 低通滤波器不影响我们的 1 kHz 正弦波培训信号。但是，如果我们尝试在 20 MHz 噪声正弦波上使用触发高频抑制，则 50 kHz 滤波器将“消灭”噪声和基本 20 MHz 正弦波，使其不可能触发任何信号。但是，我们还有两个选项。11 再次按高频抑制软键，将其关闭。示波器应再次在正弦波的上升沿和下降沿 触发。12 按噪声抑制软键，以打开“噪声抑制”滤波器。噪声抑制滤波器不是基于频率，而是基于幅度。尽管我们讨论了单触发电平，实际上信号必须交叉通过两个电平才能被鉴定为有效触发。这称为“触发滞后”，有时称为“触发灵敏度”。大多数示波器的默认触发灵敏度为 0.5 格。这意味着，输入信号必须摆动至少 0.5 格 （峰到峰）才能被鉴定为有效触发条件。但是，这也意味着，当噪声超过越 0.5 格 （峰到峰）时，示波器会触发噪声。选择噪声抑制时，示波器的滞后被扩展到约 1.0 格 （峰到峰）。对于这种特定的噪声正弦波，大多数时候，1.0 格的触发滞后可以解决我们遇到的问题。您可能会注意到示波器的显示屏上有一些“闪光”现象。这意味着，1.0 格的滞后相当不足。另一种解决方案是使用示波器的触发释抑功能，我们将在实验 #7 期间讨论。从带有噪声的此正弦波的测量离开之前，如果您想要查看此正弦波并对其执行测量，但却没有随机噪声，情况会怎样？13 按高频抑制软键。现在，高频抑制滤波以及噪声抑制滤波都应打开，为我们提供一种非常稳定的触发。14 按前面板波形区中的 [采集] 键 （就在光标旋钮下方）。15 旋转 Entry 旋钮将示波器的采集模式从正常更改为平均。选择平均采集模式时，示波器会对多个波形采集一起进行平均操作。如果信号中的噪声是随机的，则噪声分量会平均出来，因此我们随后可以仅对基本信号分量执行更准确的测量，如图 17 所示。图17. 使用示波器的平均采集模式消除噪声16 使用我们在实验 #1 中学到的测量技术确定以下各项：周期 = _____________频率 = _____________ Vp-p = _____________示波器基本实验 #4：记录和保存示波器测试结果完成各种电路实验作业后，您的教授可能需要您详细描写测试报告。可能需要包括实验报告中测量的图像 （图片）。此外，如果您不能在某个会话期间完成实验作业，则可能需要稍后继续测试。但是，如果您可以从中断的地方恢复，效果会好，您不必重新设置示波器，可能也不必重新采集波形。在本实验中，您将了解如何保存并调用各种示波器文件类型，包括图像、参考波形和设置。对于本实验，您必须有权访问个人 USB 存储设备。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”波形，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 100 ns/div。此时，您应该会看到正弦波的五个周期，如图 18 所示。现在，让我们保存此图像 （图片）、保存波形，并保存设置。图18. 我们要保存以便归档及随后分析的正弦波的五个周期7 将您的个人 USB 存储设备插入示波器的前面板 USB 端口。8 按前面板文件区中的 [保存／调用] 键 （在光标旋钮下方）。9 按保存软键，然后按格式软键。10 使用 Entry 旋钮选择 PNG 24 位图像 (*.png)。11 按保存到（或按下选择）软键，然后使用 Entry 旋钮指向 \usb。12 按文件名软键，然后旋转 Entry 旋钮并为此文件提供名称。现在，我们将其称为“test”。13 旋转通用 Entry 旋钮时，字母数字字符串将弹出。只需拨号到第一个字母（在本例中为“t”），然后按 Enter 软键，或按 Entry 旋钮。14 对此文件名中其余的每个字符重复步骤 #13。15 按删除软键，从默认文件名中删除其余所有字符。16 按增量软键，以关闭自动增量 （框应为黑色）。请注意，如果自动增量已启用，则示波器将自动增加与文件名关联的数字。如果您打算保存多个图像，则这可能非常有用，您无需在每个保存操作之间手动重新输入不同的文件名。17 按下按下以保存软键。您的 USB 存储设备现在应具有与图 18 类似的示波器显示屏的存储图像。文件名应为“test.png”。您可以打开此文件或随后将其插入 Microsoft-Word 文档，以查看它是否真的在那里。现在，让我们来保存示波器的设置条件。18 按下 [保存／调用] 前面板键。19 按保存软键，然后按格式软键。20 使用 Entry 旋钮选择设置 (*.scp)。21 按保存到（或按下选择或位置）软键。22 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。23 按文件名软键。您会看到以前输入的文件名将变为新的默认文件名。由于“设置”文件格式使用其他文件扩展名，因此可以使用相同的文件名。24 按下按下以保存软键。USB 存储设备现在应该具有名为“test.scp”的文件，其中包含示波器的当前设置配置。我们将在以后调用此设置配置。请注意，您还可以将设置保存到示波器内部的某个闪存寄存器。但是，接下来可能使用此示波器的某个学生会用他／她的设置覆盖此存储寄存器。因此，作为学生，使用共享示波器借助自己的个人存储设备保存示波器设置和波形始终是很好的方法。现在，让我们保存参考波形数据文件。25 按下 [保存／调用] 前面板键。26 按保存软键，然后按格式软键。27 使用 Entry 旋钮选择参考波形数据文件 (*.h5)。28 按保存到（或按下选择）软键。29 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。30 按文件名软键。重申一下，我们不需要定义新的名称，因为此文件格式还具有唯一的文件扩展名 (test.h5)。31 按下按下以保存软键。请注意，我们在前面保存 .png 文件类型后，这仅是示波器显示的像素映射。此类文件不能回调到示波器中，而且无法对此类文件中存储的数据执行测量。此类文件以及 .bmp 文件类型主要对归档目的 （如纳入实验报告中）非常有用。但是，我们刚刚存储的“参考波形”数据文件 (.h5) 会将电压与时间数据作为 X-Y 对来保存。此类文件可以回调到示波器中，以便以后进行文件。您还可以将此类文件回调到许多 PC 应用程序中，以便进行更广泛的脱机分析。既然我们已保存了示波器的设置配置，而且还保存了波形 （正弦波的四个周期），让我们看一下是否可以调用这些文件。不过，首先我们会从默认设置开始，目的是破坏您在屏幕上看到的当前设置和波形。32 按下 [默认设置]。33 按下 [保存／调用]。34 按下调用软键，然后按下一个调用软键。35 使用 Entry 旋钮选择设置作为要调用的文件类型。36 按位置（或按下选择或调用自）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 37 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。我们应该刚将示波器的设置恢复到其以前的配置。但是，示波器不会保存培训信号的状态。因此，此时我们看到的唯一波形应为基线 (0.0 V) 信号，因为探头的输入中没有出现信号。现在，让我们调用以前保存的波形。38 按调用软键，然后使用 Entry 旋钮选择参考波形数据 (*.h5)。39 按调用自（或按下选择或位置）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 40 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。现在，您应该使用以前的设置配置查看我们已存储的正弦波版本 （以及活动 0.0 V 基线信号），如图 19 所示。此时，您可以更改设置 （如果您愿意），还可以继续对此存储的波形执行测量。请注意，保存／调用数据后，您可以随时删除您的 USB 存储设备。图19. 调用示波器的设置配置和波形示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头既然您已完成了此示波器培训指南中的前四个实验，应该在一定程度上熟悉了如何使用示波器进行基本电压和定时测量，让我们回过头来再次讨论探测。在本指南的入门部分中，我们简要讨论了探测，并显示了 10:1 无源探头和示波器的输入组合的电子输入模型。探头和示波器的此电子模型在此处再次显示在图 20 中。图20. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图如果您记住了，就说明系统已指导您忽略此电子模型中的电容组件，只考虑阻性组件。当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 （示波器的主要测量应用），则不能忽略此电子模型的电容元件。所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 （C 电缆），以及示波器的输入电容 （C 示波器）。“固有／寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有／寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 （非直流）下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 （C 组件）分布其他／设计的探针电容器 （C 探针）的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。我们不会花很多时间讨论这一原理，只是连接到某个信号，并了解欠补偿、补偿过度和适当补偿的影响。但是，首先应注意我们会将通道 1 探头连接到前一个实验中的其他端子。1 将两个 示波器探头连接到标记了探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。4 将通道 1 偏移／位置设置为 0.0 V（默认设置）。5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。8 将通道 2 偏移／位置设置为约 +3.5 V。9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与图 21 类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。图21. 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。图 22 显示了通道 1 探头（黄色波形）补偿过度的示例，以及通道 2 探头（绿色波形）欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与图 21 类似。图22. 不当补偿的探头正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。此时，您已完成了本实验的实践部分。如果您赶时间，并需要完成本章中最后一个实验，则应跳到实验 #6，然后读取本实验后面其余部分的内容。计算电容补偿的正确数量如果您面临挑战，请使用以下假设条件计算正确补偿所需的补偿电容 (C comp) 数量：对于计算所需的补偿电容 (C comp) 数量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并联的时间常数 (1/RC) 与 R scope 和 C parallel 并联的时间常数相等。请记住，C parallel 是探头／示波器模型中的三个电容元件的组合。另一种计算方法是使 C parallel 的电容阻抗的 9 倍与 C tip 电容阻抗的 1 倍相等。这将建立电容阻抗产生的衰减常数，与仅阻性网络 (10:1) 产生的衰减常数相同：探头负载除了适当补偿 10:1 无源探头以获得最为准确的示波器测量外，另一个必须要考虑的问题就是探头负载。换句话说，将探头和示波器连接到被测件 (DUT) 是否会改变电路的行为？将任何仪器连接到电路中后，仪器本身 （包括探头）都会成为 DUT 的一部分，并在某种程度上成为信号“负载”或改变信号的行为。如果使用上面列出的电阻和电容的给定值（以及已计算的 C comp 值），我们可以按照单个电阻器和电容器的并联方式将探头和示波器的负载影响通过建模方式合并在一起，如图 23 所示。图23. 10:1 无源探头和示波器负载模型对于低频或直流电应用，负载由 10 MΩ 电阻控制，在大多数情况下，这不应成为问题。但是，如果您探测的是 100 MHz 数字时钟信号，会怎么样？此数字时钟的第 5 个谐波 （用于创建此信号形状的重要分量）将为 500 MHz。现在，应计算由此负载模型的 13.5 pF 电容提供的阻抗，如图 23 所示：尽管 13.5 pF 看起来可能不多，但是频率越高，此负载电容数量就会很大。对于此类较高频的应用，大多数示波器供应商提供了可选的有源探头解决方案，它们具有更低的输入电容 （辅助 pF）。但是，这些类型的特殊探头成本比典型的 10:1 无源探头要高很多。最后，请注意本实验中显示的探头 + 示波器模型非常简单。较准确的模型还包括电感元件。电线 （特别是接地引线）应被视为电感元件，特别是对高频应用而言。示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形除了示波器以外，您还将在各种电子工程和／或物理电路实验中使用大量测试设备，包括电源、数字万用表和函数发生器。函数发生器可以产生大量不同类型／形状的信号，这些将用作电路设计和实验的动态输入。Keysight 的 InfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器具有内置的可选函数发生器，称为 WaveGen。若要完成这个简短的实验，前提条件是示波器上已正确安装此选件许可证。如果您不知道函数发生器功能是否已被许可并启用，请按 [Wave Gen] 前面板键。如果启用此选件，则波形发生器的菜单将出现。如果没有启用此选件，则您会看到屏幕上出现一条消息，指示此选件尚未得到许可。假设您的示波器具有 WaveGen 选件，让我们开始这一简短的实验，了解如何使用通用函数发生器。1 从示波器断开所有探头的连接。2 将 50 Ω BNC 同轴电缆连接到发生器的输出（电源开关旁边）与通道 1 输入BNC 之间。3 按下 [默认设置]。4 如果您使用的是 Keysight 2000 X 系列示波器，则需要将通道 1 的探头衰减常数设置为 1:1。按 [1] 前面板键，然后按探头软键。按新的探头软键，然后旋转 Entry 旋钮将衰减常数设置为 1.00:1。5 按 [WaveGen] 前面板键 （在通道 1 V/div 旋钮正上方）。6 按设置软键，然后按默认波形发生器软键。请注意，示波器的 [默认设置] 不会更改 WaveGen 的设置。因此，要确保从同一个起点开始，我们还需要发生器的默认设置。7 再次按 [WaveGen] 前面板键。8 将通道 1 的 V/div 设置设为 100 mV/div。9 将示波器的时基设置为 100.0 µs/div（默认设置）。您现在应该看到示波器上的正弦波的一个周期，与图 24 类似。峰峰值振幅为 500 mV 的 1.000 kHz 正弦波是 WaveGen 的默认信号。现在，让我们对信号进行一些更改。图24. 使用示波器的内置 WaveGen 函数发生器10 按频率软键，然后旋转 Entry 旋钮增加或减少频率。请注意，最大频率设置为 20.00 MHz。11 按振幅软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的振幅。12 按偏移软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的偏移。13 按波形软键，然后旋转 Entry 旋钮选择各种波形。请注意，选择方波后，您还可以微调占空比。选择脉冲后，您可以微调脉冲宽度。从此时开始，您可能不会将发生器的输出直接连接到示波器中了。您可能会将发生器的输出连接到电路的输入。随后，您将使用带有探头的示波器监视电路的输入和输出。就到这儿吧！了解使用示波器示波器进行实验测量的更多信息：编辑于 2022-08-04 09:28仪器仪表示波器示波器校准仪​赞同 402​​9 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器的使用方法 - 示波器的基本实验是德科技 Keysight Technologies​已认证账号本文适用于在校电子工程和物理专业学生的示波器实验室指南和教程。本示波器实验指南和教程适用于随教育培训套件 (DSOXEDK) 一同许可的 Keysight InfiniiVision 2000， 3000 X 系列示波器和4000 X 系列示波器。基本示波器和波形发生器测量实验示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识 示波器基本实验 #3：触发噪声信号示波器基本实验#4：记录和保存示波器测试结果示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形示波器入门使用方法 - 什么是示波器？对于如今的模拟和数字电路来说，示波器是进行电压和定时测量的重要工具。当您最终从电子工程学校毕业，进入电子行业工作时，您可能会发现在测试、验证和调试设计方面，使用示波器这一测量工具的频率要比任何其他仪器都要高得多。即使是在特定大学里学习电子工程或物理专业的课程期间，示波器这一测量工具也是在各个电路实验中用来测试和验证实验作业及设计的最常用仪器。遗憾的是，许多学生永远都不能完全掌握如何使用示波器。他们的使用模式通常是某个随机旋钮和按钮，直到示波器显示屏上奇幻般出现一个与他们要寻找的效果接近的图片。但愿在完成这一系列简短的实验后，您会对示波器是什么以及如何更有效地使用它有了更好的了解。那么，什么是示波器？示波器是一种电子测量仪器，可以在无干扰的情况下监控输入信号，随后以图形方式采用简单的电压与时间格式显示这些信号。您的教授在其学生时代使用的这类示波器可能就是完全基于模拟技术的示波器。这些采用早期技术的示波器通常称为模拟示波器，具有限定的带宽，不执行任何种类的自动测量，而且要求输入信号是重复的 （连续出现并重复输入信号）。您将在这一系列实验中 （可能会贯穿大学及研究生学习的其余时间）使用的这类示波器称为数字存储示波器，有时仅称为 DSO。或者，您可以使用混合信号示波器，该示波器将传统的 DSO 测量模拟与逻辑分析测量相结合，有时称为 MSO。请注意，所有的数字实时示波器基本上只有DSO和MSO之分。其它的叫法都是在这两种示波器的基础上增加某些功能而已。今天的 DSO 和 MSO 可以捕获并显示重复信号或单冲信号，它们通常包括一系列自动测量和分析功能，借助这些功能您可以比您的教授在学生时代更快速、更准确地体现设计和学生实验的特征。快速了解如何使用示波器以及示波器有何功能的最佳方式是首先了解示波器上的一些最重要的控件，然后只需开始使用其中一个测量一些基本的信号，如正弦波。获得 DSOXEDK 教育培训套件选项的许可后，Keysight TechnologiesInfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器（在图 1 中显示）便会产生模拟和数字培训信号。我们将在这一系列简短实验中使用其中许多信号，帮助您了解如何使用示波器这一最重要的电子信号测量仪器。Keysight InfiniiVision 2000/3000 X 系列示波器执行示波器测量时的第一项任务通常是将示波器探头连接在测试设备与示波器的输入 BNC 接口之间。示波器探头在测试点提供相对较高的输入阻抗端子功能（高电阻，低电容）。高阻抗连接对于将测量仪器与测试电路分隔开来非常重要，因为我们不希望示波器及其探头改变测试信号的特征。有多种不同种类的示波器探头可用于特定类型的测量，但是您今天将使用的探头是最常用的探头类型，称为 10:1 无源电压探头，如图 2 所示。“无源”仅意味着此类型的探头不包括任何“有源”组件，如晶体管和放大器。“10:1”意味着此探头将以 10 为常量衰减示波器输入中接收的输入信号。图2. 无源 10:1 电压探头使用标准的 10:1 无源探头时，应在信号测试点与地面之间执行所有的示波器测量。换句话说，您必须 将探头的接地夹接地。若被测点是浮地的，我们不建议使用此类探头直接测量电路中组件之间的相对电压。如果需要测量未接地组件内的电压，则在使用示波器的两条通道相对于地面测量组件两端的信号时，可以使用示波器的减法数学函数（在实验 #13 期间介绍），或者可以使用特殊的差分有源探头。另外还应注意，绝不应使示波器的部件成为被测电路功能结构的一部分。图 3 显示了使用示波器的默认 1 MΩ 输入选择 （这是使用此类探头时必需的）连接到示波器时的 10:1 无源探头的电子模型。请注意，许多较高带宽的示波器还具有用户可选择的 50 Ω 输入端子选择，这种选择通常用于有源探头端子和／或使用 50 Ω BNC 同轴电缆从 50 Ω 电源直接输入信号时。图3. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图尽管无源探头和示波器的电子模型包括固有／寄生电容 （非设计）以及特意设计的补偿电容网络，但是现在让我们忽略这些电容元件，并分析低频或直流电输入条件下此探头／示波器系统的理想信号行为。从探头／示波器电子模型中删除所有的电容组件后，只剩下与示波器的 1 MΩ 输入阻抗串联的 9 MΩ 探头端部电阻。探头端部的净输入电阻则为 10 MΩ。使用欧姆定律，您会发现示波器输入处接收的电压电平将为探头端部处电压电平的 1/10 (Vscope = Vprobe x (1 MΩ/10 MΩ))。这意味着，使用 10:1 无源探头时，示波器测量系统的动态范围已被扩展。换句话说，与使用 1:1 探头测量的信号相比，您测量的信号幅度可高出 10 倍。此外，示波器测量系统 （探头 + 示波器）的输入阻抗将从 1 MΩ 增加到 10 MΩ。这是好事，因为较低的输入阻抗可以负载测试设备 (DUT)，但是会更改 DUT 内的实际电压电平 （这不是好事）。尽管净输入阻抗 10 MΩ 确实很大，但是您必须记住，必须要考虑到与探测设备的抗阻相关的这一负载阻抗量。例如，具有 100 MΩ 反馈电阻器的简单运算放大器电路可能会在示波器上提供一些错误的读数。如果您在电路实验中使用 Keysight 3000 X 系列示波器，则此示波器将自动检测并将探头衰减常数设置为 10:1。如果您使用 Keysight 2000 X 系列示波器，则必须手动输入探头衰减常数 (10:1)。示波器知道探头衰减常数后 （自动检测或手动输入），会提供所有垂直设置的补偿读数，以便将所有的电压测量引用到探头端部的无衰减输入信号。例如，如果您探测 10 Vpp 信号，则在示波器输入处收到的信号实际上仅为 1 Vpp。但是，由于示波器知道您使用的是 10:1 分压器探头，因此示波器在执行电压测量时将报告看到了 10 Vpp 的信号。到达实验 #5 （补偿您的 10:1 无源探头）时，我们将回过头研究此无源探头模型，并说明电容组件。探头／示波器电子模型中的这些元件将影响组合示波器和探测系统的动态／交流电性能。示波器前面板首先让我们了解示波器上最重要的控件／旋钮。在示波器顶部附近是“水平”控件，如图 4 所示。较大的旋钮用于设置水平刻度调整 （秒／格）。此控件可用于设置显示波形的 X 轴刻度调整。一个水平“格”为每个垂直网格线之间的 Δ-time。如果要查看更快的波形 （频率较高的信号），则将水平刻度调整设置为较小的 sec/div 值。如果要查看更慢的波形 （频率较慢的信号），则通常将水平刻度调整设为较高的 sec/div 设置。“水平”部分中较小的旋钮可用于设置波形的水平部分。换句话说，使用此控件可以左右移动波形的水平位置。示波器的水平控件（s/div 和位置）通常称为示波器的主要“时基”控件。值得注意的是，旋钮都是可以按下的。用来调整时基设置的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制水平位移的旋钮按下可以迅速将波形的偏移归零。图4. 示波器水平 （X 轴）控件示波器底部附近垂直部分（在输入 BNC 的正上方）中的控件／旋钮（请参考图 5）可用于设置示波器的垂直刻度调整。如果使用双通道示波器，则有两对垂直刻度调整控件。如果使用四通道示波器，则有四对垂直刻度调整控件。垂直部分中每个输入通道的较大旋钮可用于设置垂直刻度调整系数 （伏／格）。这是波形的 Y 轴图形刻度调整。一个垂直“格”为每个水平网格线之间的 Δ-volts。如果要查看相对较大的信号 （高峰峰值电压），则通常将 Volts/div 设置设为相对高的值。如果查看小的输入信号电平，则应将 Volts/div 设置设为相对低的值。垂直部分中每个通道的较小控件／旋钮是位置／偏移控件。您可以使用此旋钮在屏幕上上下移动波形。垂直调整旋钮也是可以按下的。用来调整通道垂直分辨率的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制垂直位移的旋钮按下可以迅速将波形的垂直偏移归零。图5. 示波器垂直 （Y 轴）控件另一个非常重要的示波器设置变量是触发电平控件／旋钮，如图 6 所示。此控制旋钮位于示波器前面板中心附近，标记为触发的部分下方。触发可能是示波器被了解得最少的方面，但该功能是示波器中您应了解的最重要功能之一。在进入实践实验时，我们将更为详细地介绍示波器触发。图6. 示波器触发电平控件阅读下面实验中的说明时，任何时候都会看到一个用方括号括住的粗体字，如 [ 帮助]，这是位于指示波器右侧的一个前面板键 （或按钮）。按下该键时，具有与该特定前面板功能关联的“软键”选择的唯一菜单将被激活。“软键”是位于示波器显示屏下方的 6 个键／按钮。根据激活的菜单，这些键的功能会发生变化。现在找到图 7 中显示的 Entry 控制旋钮。这是示波器显示屏右侧位于黑色阴影区域中的旋钮。我们会非常频繁地使用此旋钮来更改一系列不具备专用前面板控件的设置变量和选择。选择软键时，任何时候您都会看到绿色的弯曲箭头 ，这指示 Entry 旋钮可用于控制此变量。请注意，此旋钮还用于设置波形亮度级别。让我们开始使用示波器进行测量！图7. 示波器通用 Entry 控件示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量在第一个实验中，您将学习如何使用示波器的水平和垂直刻度调整控件来正确设置示波器，从而显示重复正弦波。此外，还将学习如何对此信号执行一些简单的电压和定时测量。1 将一个示波器探头连接到通道 1 输入 BNC 和标记为“Demo1”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子 （接地）。图8. 将通道 1 和通道 2 输入之间的探头连接到培训信号输出端子 2. 将第二个示波器探头连接到通道 2 输入 BNC 和标记为“Demo2”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子。3 按前面板右上部分附近的 [默认设置] 键。默认设置会将示波器置于工厂预设配置中。这不仅会将示波器的 X 和 Y 刻度调整系数设置为预设值，而且还会关闭某个学生可能使用的任意特殊操作模式。4 按 [帮助] 前面板键 （在通道 2 垂直控件旁边）。5 按示波器显示屏下方的培训信号软键。6 使用 Entry 旋钮选择正弦信号 （列表顶部），然后按输出软键将其打开。现在，Demo1 端子上应存在正弦波，但是还不能使用示波器的默认刻度调整系数来识别。我们现在将调整示波器的垂直和水平设置，以扩展此波形并将此波形位于显示屏的中心。7 顺时针旋转通道 1 V/div 旋钮，直到您看到显示的波形覆盖屏幕一半以上。正确的设置应为 500 mV/div，在显示屏左上角附近显示为“500mV/”。8 顺时针旋转 s/div 旋钮 （“水平”部分中的大旋钮），直到您观察到显示屏上出现正弦波的两个以上周期。正确的设置应为 50 ns/div，在显示屏顶部中间附近显示为“50.00ns/”。您的示波器的显示屏现在应与图 9 类似。至此我们完成了时基的基本设置。图9 用于查看正弦波培训信号的初始设置9 旋转“水平”位置旋钮，左右移动波形。10 按“水平”位置旋钮，将其设回到零 （在中心屏幕上显示为 0.0 秒）。11 旋转通道 1 垂直位置旋钮，上下移动波形。请注意，左侧的地指示器也会上下移动，并告知我们此波形上 0.0 伏 （接地电平）所在的位置。12 按通道 1 垂直位置旋钮将接地 (0.0 V) 设回中心屏幕。现在，让我们对此重复正弦波执行一些测量。请注意，示波器的显示屏基本上是 X - Y 图形。在我们的 X 轴（水平）上，我们可以测量时间，在我们的 Y 轴（垂直）上，我们可以测量电压。在许多电子工程或物理课程作业中，您可能计算过电子信号并在图纸上采用类似的格式画过图，只不过是静态的。或者，您或许使用过各种 PC 软件应用程序自动画过波形图。将重复输入信号应用于示波器时，我们可以观察到波形的动态 （持续更新）图。我们的 X 轴包含分布于屏幕上的 10 个主要格，每个主要格均等于 sec/div 设置。在这种情况下，每个水平主要格均表示 50 纳秒（假设示波器的时基设置为 50.0 ns/div，如前文所述）。由于屏幕中有 10 个格，因此示波器从显示屏的左侧到显示屏的右侧显示 500 ns（50.0 ns/div x 10 格）。请注意，每个主要格还被分为 4 个次要格，在中心水平轴上显示为勾选标记。每个次要格则表示 1/4 div × 50 ns/div = 12.5 ns。我们的 Y 轴包含 8 个主要格（垂直方向），每个主要格均等于 V/div 设置，应设置为 500 mV/div。在此设置下，示波器可以测量高为 4 Vp-p（500 mV/div x 8 格）的信号。每个主要格分为 5 个次要格。每个次要格 （在中心垂直轴上表示为勾选标记）则均表示 100 mV。13 通过将一个上升沿 （中心屏幕）的 0.0 V 电平到下一个上升沿的 0.0 V 电平的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 s/div 设置 （应为 50.0 ns/div），估算其中一个正弦波的周期 (T)。T= _____________14 此正弦波的频率是多少 (F = 1/T)。F = _____________现在，让我们估算这些正弦波的峰峰值电压电平，但是首先，让我们对垂直设置进行几项较小调整，从而帮助我们更准确地执行此测量。15 调整通道 1 垂直位置旋钮 （亮起的“1”键下面较小的旋钮），直到正弦波的负峰与其中一个主要格线 （或网格线）相交。16 接下来，调整水平位置旋钮 （前面板顶部附近的较小旋钮），直到正弦波的一个正峰与具有次要格勾选标记的中心垂直轴相交。17 现在，通过将正弦波的负峰到正峰的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 V/div 设置 （应为 1 V/div），估算此正弦波的峰峰值电压。Vp-p = _____________现在，让我们使用示波器的“光标”功能来执行上述相同的电压和定时测量，但不必累加格数，然后乘以刻度调整系数。首先，找到前面板“测量”部分中的“ 光标”旋钮，如图 10 所示。图 10 . 测量光标旋钮18 按光标旋钮；然后旋转此旋钮，直到“X1”突出显示；接着再次按此旋钮进行选择 （如果您不是在旋转选中“X1”光标后第二次按此旋钮，可能会出现超时现象，随后 X1 光标将自动被选中，且该菜单将关闭）。19 旋转光标旋钮，直到 X1 光标 （#1 定时标识）在特定电压电平下与正弦波的某一上升沿相交。提示：在波形的某一点对齐光标，波形在该点与某一水平网格线交叉。20 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“X2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。21 旋转光标旋钮，直到 X2 光标 （#2 定时标识）在相同电压电平下与正弦波的下一上升沿相交。22 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y1”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。图 11. 使用示波器的光标测量23 旋转光标旋钮，直到 Y1 光标 （#1 电压标识）与正弦波的负峰相交。24 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。25 旋转光标旋钮，直到 Y2 光标 （#2 电压标识）与正弦波的正峰相交。26 此信号的周期、频率和峰峰值电压 （光标读数在显示屏的右侧）是多少？ΔX = _____________ 1/ΔX = _____________ ΔY(1) = _____________用于测量示波器上的时间和电压的最常用方法是我们最初使用的“将格累加起来 ”方法。尽管必须将格累加起来，然后乘以示波器设置，但是熟悉其示波器的工程师可以快速估算信号的电压和定时参数，有时大致的估算是了解信号是否符合测试要求快速的手段。使用光标进行测量更准确一点，并能从测量中去除猜测因素。今天的大多数示波器还提供了一种自动执行许多参数测量的更准确且更快的方式。当我们开始对一些数字信号执行某些测量时，我们将回过头使用实验 #10 期间示波器的自动参数测量。但是现在，我们需要回过头来了解示波器的触发功能。示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识正如前面所说，示波器触发可能是示波器最重要的功能。如果要从示波器测量中获得最多收益，应了解此功能。尝试对今天许多更复杂的数字信号执行测量时，此功能特别重要。遗憾的是，示波器触发是示波器操作中被了解得最少的方面。可将示波器“触发”看作“同步图片获取”。当示波器捕获并显示重复输入信号时，每秒可获取输入信号的数万个图片。为了查看这些波形 （或图片），必须将图片获取与“某一刻”同步。“某一刻”是输入信号中的唯一时间点，或者在使用示波器的多个通道时，是基于输入信号的布尔组合的唯一时间点 （逻辑“码型 ”触发）。示波器触发的模拟情景是赛马比赛终点的照片。尽管不是重复事件，相机快门必须与头马鼻子通过终点线的那一刻同步。在赛马开始和结束之间的某一时间随机获取赛马图片，类似于查看示波器上未触发的波形。要更好地了解示波器触发，让我们对实验 #1 中使用的我们熟悉的正弦波执行更多测量。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”培训信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 50.00 ns/div。7 按 [触发] 前面板键。您的示波器的显示屏现在与图 12 类似。如果使用示波器的默认触发条件，则此信号与 0.0 V 电平（触发电平设置）交叉时，示波器应在通道 1 探测并捕获的正弦波的上升（斜率选择）沿（触发类型选择）上触发。如果水平位置控件设置为 0.0 秒 （默认设置），则此时间点显示在中心屏幕上。在触发点之前捕获的波形数据 （显示屏左侧）被视为负时间数据，而在触发之后捕获的波形数据（显示屏右侧）被视为正时间数据。图12. 于 0.0 伏时在通道 1 的上升沿上触发示波器请注意，显示屏顶部附近“填充的”橙色三角形指示触发时间点 (0.0 s) 所在的位置。如果调整水平延迟／位置，此橙色三角形会从中心屏幕移走。中心屏幕上的“空心”橙色三角形 （仅在延迟／位置不是 0.0 s 时才可见）指示使用示波器的默认“中心”参考时延迟设置的时间位置。8 顺时针旋转触发电平旋钮，可增加触发电平电压设置。 9 逆时针旋转触发电平旋钮，可减小触发电平电压设置。增加触发电平电压设置时，应观察到正弦波在一定时间内会向左侧移动。如果减少触发电平电压设置，则正弦波会向右侧移动。最初旋转触发电平旋钮时，水平的橙色触发电平指示器将出现，实际触发电压设置始终显示在示波器显示屏的右上角。如果停止旋转触发电平旋钮，则橙色触发电平指示器将超时，且在几秒钟后会消失。但是，左侧的波形格线区域外侧仍会显示一个黄色的触发电平指示器，以指示触发电平相对于波形的设置位置。10 旋转触发电平旋钮，以将触发电平设置为恰好 500 mV（在中心屏幕上 1 格）。请注意，实际触发电平显示在显示屏的右上角。11 按斜率软键，然后选择下降沿触发条件。现在，正弦波应反转 180 度，波形的下降沿将与中心屏幕同步，如图 13 所示。图 13. 在 + 500 mV 下于正弦波的下降沿上触发12 增加触发电平电压设置，直到橙色电平指示器位于正弦波正峰上方 （大约 +1.5 V）。在正弦波上方设置触发电平时，示波器的采集和显示 （重复图片获取）不再与输入信号同步，因为示波器在此特定触发电平设置下找不到任何边沿交叉。您示波器的显示屏现在与图 14 类似。示波器现在处于“自动触发”模式下。图14. 在输入信号上方设置触发电平时自动触发自动触发是示波器的默认触发模式。当示波器使用自动触发模式时，如果示波器在一段时间 （时间会发生变化且取决于示波器的时基设置）后找不到有效的触发条件（在这种情况下正弦波的边沿交叉），则示波器将生成其各自的异步触发，并开始在随机时间获取输入信号图片 （采集）。由于“图片获取”现在是随机的，而不是与输入信号同步，因此我们看到的只是屏幕中波形的“模糊”画面。此波形的“模糊”画面会提示我们，示波器不会在输入信号上触发。13 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。14 从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。从信号源断开通道 1 探头连接后，现在应看到基线 0.0 V 直流信号。因为有了此 0.0 V 直流信号，我们不再具有边沿交叉，因而示波器不会触发；示波器再次“自动触发”是为了向我们显示此直流电平信号。除了默认的自动触发模式外，示波器还具有另一种用户可选择的触发模式，称为正常触发模式。现在，让我们看一下正常触发模式与自动触发模式有何不同。15 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。您应该会再次看到触发的正弦波。16 按 [模式／耦合] 前面板键 （在触发电平旋钮右侧）。17 旋转 Entry 旋钮将触发模式选择从自动更改为正常。此时，您应该看不出显示波形中有任何差异。18 再次从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。现在，您应看到探头断开连接之前发生的最后一次采集 （最后一张图片）。我们看不到自动触发模式显示的 0.0 V 直流电平轨迹。如果选择正常触发模式，则当且仅当 示波器检测到有效的触发条件 （在这种情况下为边沿交叉）时示波器仅会显示波形。19 顺时针旋转触发旋钮，以便将触发电平设置在 +1.50 V（在我们的正弦波上方）。20 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。正弦波现在已连接且正在输入到示波器，但是此信号的重复显示在哪里？由于我们使用的是正常触发模式，因此示波器仍然需要有效的边沿交叉，但是由于触发电平设置在波形上方 (@ +1.50 V)，因此不存在有效的边沿交叉。正如我们使用正常触发模式看到的一样，对于波形的位置我们没有任何线索，我们无法测量直流电源。21 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。示波器应该开始再次显示重复波形。一些较早使用的示波器将我们今天称为正常的触发模式叫作“触发的”触发模式，实际上可能是此触发模式的更具体的说明性术语，因此在此模式下，示波器仅在发现有效的触发条件时才触发，不会生成自动触发 （异步触发，以生成异步图片获取）。稍显矛盾的是，正常触发模式不是“通常”使用的触发模式，它不是示波器的默认触发模式。通常使用的触发模式为自动触发模式，是示波器的默认触发模式。此时，您可能会好奇要何时使用正常触发模式。当触发事件不是频繁发生时 （包括单冲事件），应使用正常触发模式。例如，如果您将示波器设置为显示非常窄的脉冲，但是如果此脉冲只以 1 Hz 的频率出现 （每秒出现一次），并且如果示波器的触发模式被设置为自动触发模式，则示波器会生成许多异步生成的自动触发，而不能显示罕见的窄脉冲。在这种情况下，您需要选择正常触发模式，这样示波器将等到获取有效的触发事件后，才显示波形。稍后，我们将在今后实验期间连接到这类信号。但是现在，让我们了解有关在噪声信号上触发的更多信息。示波器基本实验#3：触发噪声信号重复正弦波大概是示波器触发的信号中最简单的一种类型。但是，在真实世界中，信号不是如此简单。在本实验中，我们将了解学习如何在嘈杂的环境 （真实世界情况）中触发信号，还将学习如何使用波形平均化消除数字化波形中的噪声。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 如果使用 Entry 旋钮，此时应选择“带噪声的正弦”信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。 6 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。即使示波器的默认设置条件将示波器配置为于 0.0 V 时在上升沿触发，示波器也会在此噪声正弦波的上升沿和下降沿触发，如图 15 所示。示波器实际上仅在上升沿触发。但是，当示波器在正弦波的下降沿触发时，实际上是在正弦波上随机噪声的上升沿触发。图15. 尝试在嘈杂的环境中触发信号7 通过将时基设置为 200.0 ns/div，验证示波器是否在噪声的上升沿触发。8 将示波器的时基设回到 200.0 µs/div。那么，我们如何在仅与正弦波 （无噪声）的上升沿重合的情况下使示波器触发？现在，让我们更多地了解一些示波器的用户可选择触发耦合选项。9 按 [模式／耦合] 前面板键 （触发电平旋钮旁边）。10 按高频抑制软键，以打开“高频抑制”滤波器。向示波器输入的信号实际上被拆分并沿着示波器内部的两条不同模拟路径向下发送。沿着其中一条路径向下的信号将被示波器的采集系统捕获 （图片获取系统）。类似的信号沿着一条单独的路径向下发送，由示波器的模拟触发电路处理。（请参考附录 A 中显示的示波器框图。）选择高频抑制后，由示波器的模拟触发电路处理的信号首先通过 50 kHz 低通滤波器。由于噪声由广泛连续的频率组成，包括高频率分量，因此触发电路随后会“看到”消除／衰减了大部分噪声的正弦波，而沿着采集路径向下发送的信号不受影响 （噪声被保留）。这样，我们就会看到噪声，如图 16 所示，但是示波器的触发电路看不到噪声。但是有一些限制。图16. 使用高频抑制触发噪声正弦波由于高频抑制滤波器基于固定的 50 kHz 低通硬件滤波器，因此不能在更高频率的信号上使用。这种 50 kHz 低通滤波器不影响我们的 1 kHz 正弦波培训信号。但是，如果我们尝试在 20 MHz 噪声正弦波上使用触发高频抑制，则 50 kHz 滤波器将“消灭”噪声和基本 20 MHz 正弦波，使其不可能触发任何信号。但是，我们还有两个选项。11 再次按高频抑制软键，将其关闭。示波器应再次在正弦波的上升沿和下降沿 触发。12 按噪声抑制软键，以打开“噪声抑制”滤波器。噪声抑制滤波器不是基于频率，而是基于幅度。尽管我们讨论了单触发电平，实际上信号必须交叉通过两个电平才能被鉴定为有效触发。这称为“触发滞后”，有时称为“触发灵敏度”。大多数示波器的默认触发灵敏度为 0.5 格。这意味着，输入信号必须摆动至少 0.5 格 （峰到峰）才能被鉴定为有效触发条件。但是，这也意味着，当噪声超过越 0.5 格 （峰到峰）时，示波器会触发噪声。选择噪声抑制时，示波器的滞后被扩展到约 1.0 格 （峰到峰）。对于这种特定的噪声正弦波，大多数时候，1.0 格的触发滞后可以解决我们遇到的问题。您可能会注意到示波器的显示屏上有一些“闪光”现象。这意味着，1.0 格的滞后相当不足。另一种解决方案是使用示波器的触发释抑功能，我们将在实验 #7 期间讨论。从带有噪声的此正弦波的测量离开之前，如果您想要查看此正弦波并对其执行测量，但却没有随机噪声，情况会怎样？13 按高频抑制软键。现在，高频抑制滤波以及噪声抑制滤波都应打开，为我们提供一种非常稳定的触发。14 按前面板波形区中的 [采集] 键 （就在光标旋钮下方）。15 旋转 Entry 旋钮将示波器的采集模式从正常更改为平均。选择平均采集模式时，示波器会对多个波形采集一起进行平均操作。如果信号中的噪声是随机的，则噪声分量会平均出来，因此我们随后可以仅对基本信号分量执行更准确的测量，如图 17 所示。图17. 使用示波器的平均采集模式消除噪声16 使用我们在实验 #1 中学到的测量技术确定以下各项：周期 = _____________频率 = _____________ Vp-p = _____________示波器基本实验 #4：记录和保存示波器测试结果完成各种电路实验作业后，您的教授可能需要您详细描写测试报告。可能需要包括实验报告中测量的图像 （图片）。此外，如果您不能在某个会话期间完成实验作业，则可能需要稍后继续测试。但是，如果您可以从中断的地方恢复，效果会好，您不必重新设置示波器，可能也不必重新采集波形。在本实验中，您将了解如何保存并调用各种示波器文件类型，包括图像、参考波形和设置。对于本实验，您必须有权访问个人 USB 存储设备。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”波形，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 100 ns/div。此时，您应该会看到正弦波的五个周期，如图 18 所示。现在，让我们保存此图像 （图片）、保存波形，并保存设置。图18. 我们要保存以便归档及随后分析的正弦波的五个周期7 将您的个人 USB 存储设备插入示波器的前面板 USB 端口。8 按前面板文件区中的 [保存／调用] 键 （在光标旋钮下方）。9 按保存软键，然后按格式软键。10 使用 Entry 旋钮选择 PNG 24 位图像 (*.png)。11 按保存到（或按下选择）软键，然后使用 Entry 旋钮指向 \usb。12 按文件名软键，然后旋转 Entry 旋钮并为此文件提供名称。现在，我们将其称为“test”。13 旋转通用 Entry 旋钮时，字母数字字符串将弹出。只需拨号到第一个字母（在本例中为“t”），然后按 Enter 软键，或按 Entry 旋钮。14 对此文件名中其余的每个字符重复步骤 #13。15 按删除软键，从默认文件名中删除其余所有字符。16 按增量软键，以关闭自动增量 （框应为黑色）。请注意，如果自动增量已启用，则示波器将自动增加与文件名关联的数字。如果您打算保存多个图像，则这可能非常有用，您无需在每个保存操作之间手动重新输入不同的文件名。17 按下按下以保存软键。您的 USB 存储设备现在应具有与图 18 类似的示波器显示屏的存储图像。文件名应为“test.png”。您可以打开此文件或随后将其插入 Microsoft-Word 文档，以查看它是否真的在那里。现在，让我们来保存示波器的设置条件。18 按下 [保存／调用] 前面板键。19 按保存软键，然后按格式软键。20 使用 Entry 旋钮选择设置 (*.scp)。21 按保存到（或按下选择或位置）软键。22 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。23 按文件名软键。您会看到以前输入的文件名将变为新的默认文件名。由于“设置”文件格式使用其他文件扩展名，因此可以使用相同的文件名。24 按下按下以保存软键。USB 存储设备现在应该具有名为“test.scp”的文件，其中包含示波器的当前设置配置。我们将在以后调用此设置配置。请注意，您还可以将设置保存到示波器内部的某个闪存寄存器。但是，接下来可能使用此示波器的某个学生会用他／她的设置覆盖此存储寄存器。因此，作为学生，使用共享示波器借助自己的个人存储设备保存示波器设置和波形始终是很好的方法。现在，让我们保存参考波形数据文件。25 按下 [保存／调用] 前面板键。26 按保存软键，然后按格式软键。27 使用 Entry 旋钮选择参考波形数据文件 (*.h5)。28 按保存到（或按下选择）软键。29 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。30 按文件名软键。重申一下，我们不需要定义新的名称，因为此文件格式还具有唯一的文件扩展名 (test.h5)。31 按下按下以保存软键。请注意，我们在前面保存 .png 文件类型后，这仅是示波器显示的像素映射。此类文件不能回调到示波器中，而且无法对此类文件中存储的数据执行测量。此类文件以及 .bmp 文件类型主要对归档目的 （如纳入实验报告中）非常有用。但是，我们刚刚存储的“参考波形”数据文件 (.h5) 会将电压与时间数据作为 X-Y 对来保存。此类文件可以回调到示波器中，以便以后进行文件。您还可以将此类文件回调到许多 PC 应用程序中，以便进行更广泛的脱机分析。既然我们已保存了示波器的设置配置，而且还保存了波形 （正弦波的四个周期），让我们看一下是否可以调用这些文件。不过，首先我们会从默认设置开始，目的是破坏您在屏幕上看到的当前设置和波形。32 按下 [默认设置]。33 按下 [保存／调用]。34 按下调用软键，然后按下一个调用软键。35 使用 Entry 旋钮选择设置作为要调用的文件类型。36 按位置（或按下选择或调用自）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 37 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。我们应该刚将示波器的设置恢复到其以前的配置。但是，示波器不会保存培训信号的状态。因此，此时我们看到的唯一波形应为基线 (0.0 V) 信号，因为探头的输入中没有出现信号。现在，让我们调用以前保存的波形。38 按调用软键，然后使用 Entry 旋钮选择参考波形数据 (*.h5)。39 按调用自（或按下选择或位置）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 40 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。现在，您应该使用以前的设置配置查看我们已存储的正弦波版本 （以及活动 0.0 V 基线信号），如图 19 所示。此时，您可以更改设置 （如果您愿意），还可以继续对此存储的波形执行测量。请注意，保存／调用数据后，您可以随时删除您的 USB 存储设备。图19. 调用示波器的设置配置和波形示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头既然您已完成了此示波器培训指南中的前四个实验，应该在一定程度上熟悉了如何使用示波器进行基本电压和定时测量，让我们回过头来再次讨论探测。在本指南的入门部分中，我们简要讨论了探测，并显示了 10:1 无源探头和示波器的输入组合的电子输入模型。探头和示波器的此电子模型在此处再次显示在图 20 中。图20. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图如果您记住了，就说明系统已指导您忽略此电子模型中的电容组件，只考虑阻性组件。当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 （示波器的主要测量应用），则不能忽略此电子模型的电容元件。所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 （C 电缆），以及示波器的输入电容 （C 示波器）。“固有／寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有／寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 （非直流）下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 （C 组件）分布其他／设计的探针电容器 （C 探针）的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。我们不会花很多时间讨论这一原理，只是连接到某个信号，并了解欠补偿、补偿过度和适当补偿的影响。但是，首先应注意我们会将通道 1 探头连接到前一个实验中的其他端子。1 将两个 示波器探头连接到标记了探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。4 将通道 1 偏移／位置设置为 0.0 V（默认设置）。5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。8 将通道 2 偏移／位置设置为约 +3.5 V。9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与图 21 类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。图21. 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。图 22 显示了通道 1 探头（黄色波形）补偿过度的示例，以及通道 2 探头（绿色波形）欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与图 21 类似。图22. 不当补偿的探头正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。此时，您已完成了本实验的实践部分。如果您赶时间，并需要完成本章中最后一个实验，则应跳到实验 #6，然后读取本实验后面其余部分的内容。计算电容补偿的正确数量如果您面临挑战，请使用以下假设条件计算正确补偿所需的补偿电容 (C comp) 数量：对于计算所需的补偿电容 (C comp) 数量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并联的时间常数 (1/RC) 与 R scope 和 C parallel 并联的时间常数相等。请记住，C parallel 是探头／示波器模型中的三个电容元件的组合。另一种计算方法是使 C parallel 的电容阻抗的 9 倍与 C tip 电容阻抗的 1 倍相等。这将建立电容阻抗产生的衰减常数，与仅阻性网络 (10:1) 产生的衰减常数相同：探头负载除了适当补偿 10:1 无源探头以获得最为准确的示波器测量外，另一个必须要考虑的问题就是探头负载。换句话说，将探头和示波器连接到被测件 (DUT) 是否会改变电路的行为？将任何仪器连接到电路中后，仪器本身 （包括探头）都会成为 DUT 的一部分，并在某种程度上成为信号“负载”或改变信号的行为。如果使用上面列出的电阻和电容的给定值（以及已计算的 C comp 值），我们可以按照单个电阻器和电容器的并联方式将探头和示波器的负载影响通过建模方式合并在一起，如图 23 所示。图23. 10:1 无源探头和示波器负载模型对于低频或直流电应用，负载由 10 MΩ 电阻控制，在大多数情况下，这不应成为问题。但是，如果您探测的是 100 MHz 数字时钟信号，会怎么样？此数字时钟的第 5 个谐波 （用于创建此信号形状的重要分量）将为 500 MHz。现在，应计算由此负载模型的 13.5 pF 电容提供的阻抗，如图 23 所示：尽管 13.5 pF 看起来可能不多，但是频率越高，此负载电容数量就会很大。对于此类较高频的应用，大多数示波器供应商提供了可选的有源探头解决方案，它们具有更低的输入电容 （辅助 pF）。但是，这些类型的特殊探头成本比典型的 10:1 无源探头要高很多。最后，请注意本实验中显示的探头 + 示波器模型非常简单。较准确的模型还包括电感元件。电线 （特别是接地引线）应被视为电感元件，特别是对高频应用而言。示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形除了示波器以外，您还将在各种电子工程和／或物理电路实验中使用大量测试设备，包括电源、数字万用表和函数发生器。函数发生器可以产生大量不同类型／形状的信号，这些将用作电路设计和实验的动态输入。Keysight 的 InfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器具有内置的可选函数发生器，称为 WaveGen。若要完成这个简短的实验，前提条件是示波器上已正确安装此选件许可证。如果您不知道函数发生器功能是否已被许可并启用，请按 [Wave Gen] 前面板键。如果启用此选件，则波形发生器的菜单将出现。如果没有启用此选件，则您会看到屏幕上出现一条消息，指示此选件尚未得到许可。假设您的示波器具有 WaveGen 选件，让我们开始这一简短的实验，了解如何使用通用函数发生器。1 从示波器断开所有探头的连接。2 将 50 Ω BNC 同轴电缆连接到发生器的输出（电源开关旁边）与通道 1 输入BNC 之间。3 按下 [默认设置]。4 如果您使用的是 Keysight 2000 X 系列示波器，则需要将通道 1 的探头衰减常数设置为 1:1。按 [1] 前面板键，然后按探头软键。按新的探头软键，然后旋转 Entry 旋钮将衰减常数设置为 1.00:1。5 按 [WaveGen] 前面板键 （在通道 1 V/div 旋钮正上方）。6 按设置软键，然后按默认波形发生器软键。请注意，示波器的 [默认设置] 不会更改 WaveGen 的设置。因此，要确保从同一个起点开始，我们还需要发生器的默认设置。7 再次按 [WaveGen] 前面板键。8 将通道 1 的 V/div 设置设为 100 mV/div。9 将示波器的时基设置为 100.0 µs/div（默认设置）。您现在应该看到示波器上的正弦波的一个周期，与图 24 类似。峰峰值振幅为 500 mV 的 1.000 kHz 正弦波是 WaveGen 的默认信号。现在，让我们对信号进行一些更改。图24. 使用示波器的内置 WaveGen 函数发生器10 按频率软键，然后旋转 Entry 旋钮增加或减少频率。请注意，最大频率设置为 20.00 MHz。11 按振幅软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的振幅。12 按偏移软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的偏移。13 按波形软键，然后旋转 Entry 旋钮选择各种波形。请注意，选择方波后，您还可以微调占空比。选择脉冲后，您可以微调脉冲宽度。从此时开始，您可能不会将发生器的输出直接连接到示波器中了。您可能会将发生器的输出连接到电路的输入。随后，您将使用带有探头的示波器监视电路的输入和输出。就到这儿吧！了解使用示波器示波器进行实验测量的更多信息：编辑于 2022-08-04 09:28仪器仪表示波器示波器校准仪​赞同 402​​9 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器的使用方法 - 示波器的基本实验是德科技 Keysight Technologies​已认证账号本文适用于在校电子工程和物理专业学生的示波器实验室指南和教程。本示波器实验指南和教程适用于随教育培训套件 (DSOXEDK) 一同许可的 Keysight InfiniiVision 2000， 3000 X 系列示波器和4000 X 系列示波器。基本示波器和波形发生器测量实验示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识 示波器基本实验 #3：触发噪声信号示波器基本实验#4：记录和保存示波器测试结果示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形示波器入门使用方法 - 什么是示波器？对于如今的模拟和数字电路来说，示波器是进行电压和定时测量的重要工具。当您最终从电子工程学校毕业，进入电子行业工作时，您可能会发现在测试、验证和调试设计方面，使用示波器这一测量工具的频率要比任何其他仪器都要高得多。即使是在特定大学里学习电子工程或物理专业的课程期间，示波器这一测量工具也是在各个电路实验中用来测试和验证实验作业及设计的最常用仪器。遗憾的是，许多学生永远都不能完全掌握如何使用示波器。他们的使用模式通常是某个随机旋钮和按钮，直到示波器显示屏上奇幻般出现一个与他们要寻找的效果接近的图片。但愿在完成这一系列简短的实验后，您会对示波器是什么以及如何更有效地使用它有了更好的了解。那么，什么是示波器？示波器是一种电子测量仪器，可以在无干扰的情况下监控输入信号，随后以图形方式采用简单的电压与时间格式显示这些信号。您的教授在其学生时代使用的这类示波器可能就是完全基于模拟技术的示波器。这些采用早期技术的示波器通常称为模拟示波器，具有限定的带宽，不执行任何种类的自动测量，而且要求输入信号是重复的 （连续出现并重复输入信号）。您将在这一系列实验中 （可能会贯穿大学及研究生学习的其余时间）使用的这类示波器称为数字存储示波器，有时仅称为 DSO。或者，您可以使用混合信号示波器，该示波器将传统的 DSO 测量模拟与逻辑分析测量相结合，有时称为 MSO。请注意，所有的数字实时示波器基本上只有DSO和MSO之分。其它的叫法都是在这两种示波器的基础上增加某些功能而已。今天的 DSO 和 MSO 可以捕获并显示重复信号或单冲信号，它们通常包括一系列自动测量和分析功能，借助这些功能您可以比您的教授在学生时代更快速、更准确地体现设计和学生实验的特征。快速了解如何使用示波器以及示波器有何功能的最佳方式是首先了解示波器上的一些最重要的控件，然后只需开始使用其中一个测量一些基本的信号，如正弦波。获得 DSOXEDK 教育培训套件选项的许可后，Keysight TechnologiesInfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器（在图 1 中显示）便会产生模拟和数字培训信号。我们将在这一系列简短实验中使用其中许多信号，帮助您了解如何使用示波器这一最重要的电子信号测量仪器。Keysight InfiniiVision 2000/3000 X 系列示波器执行示波器测量时的第一项任务通常是将示波器探头连接在测试设备与示波器的输入 BNC 接口之间。示波器探头在测试点提供相对较高的输入阻抗端子功能（高电阻，低电容）。高阻抗连接对于将测量仪器与测试电路分隔开来非常重要，因为我们不希望示波器及其探头改变测试信号的特征。有多种不同种类的示波器探头可用于特定类型的测量，但是您今天将使用的探头是最常用的探头类型，称为 10:1 无源电压探头，如图 2 所示。“无源”仅意味着此类型的探头不包括任何“有源”组件，如晶体管和放大器。“10:1”意味着此探头将以 10 为常量衰减示波器输入中接收的输入信号。图2. 无源 10:1 电压探头使用标准的 10:1 无源探头时，应在信号测试点与地面之间执行所有的示波器测量。换句话说，您必须 将探头的接地夹接地。若被测点是浮地的，我们不建议使用此类探头直接测量电路中组件之间的相对电压。如果需要测量未接地组件内的电压，则在使用示波器的两条通道相对于地面测量组件两端的信号时，可以使用示波器的减法数学函数（在实验 #13 期间介绍），或者可以使用特殊的差分有源探头。另外还应注意，绝不应使示波器的部件成为被测电路功能结构的一部分。图 3 显示了使用示波器的默认 1 MΩ 输入选择 （这是使用此类探头时必需的）连接到示波器时的 10:1 无源探头的电子模型。请注意，许多较高带宽的示波器还具有用户可选择的 50 Ω 输入端子选择，这种选择通常用于有源探头端子和／或使用 50 Ω BNC 同轴电缆从 50 Ω 电源直接输入信号时。图3. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图尽管无源探头和示波器的电子模型包括固有／寄生电容 （非设计）以及特意设计的补偿电容网络，但是现在让我们忽略这些电容元件，并分析低频或直流电输入条件下此探头／示波器系统的理想信号行为。从探头／示波器电子模型中删除所有的电容组件后，只剩下与示波器的 1 MΩ 输入阻抗串联的 9 MΩ 探头端部电阻。探头端部的净输入电阻则为 10 MΩ。使用欧姆定律，您会发现示波器输入处接收的电压电平将为探头端部处电压电平的 1/10 (Vscope = Vprobe x (1 MΩ/10 MΩ))。这意味着，使用 10:1 无源探头时，示波器测量系统的动态范围已被扩展。换句话说，与使用 1:1 探头测量的信号相比，您测量的信号幅度可高出 10 倍。此外，示波器测量系统 （探头 + 示波器）的输入阻抗将从 1 MΩ 增加到 10 MΩ。这是好事，因为较低的输入阻抗可以负载测试设备 (DUT)，但是会更改 DUT 内的实际电压电平 （这不是好事）。尽管净输入阻抗 10 MΩ 确实很大，但是您必须记住，必须要考虑到与探测设备的抗阻相关的这一负载阻抗量。例如，具有 100 MΩ 反馈电阻器的简单运算放大器电路可能会在示波器上提供一些错误的读数。如果您在电路实验中使用 Keysight 3000 X 系列示波器，则此示波器将自动检测并将探头衰减常数设置为 10:1。如果您使用 Keysight 2000 X 系列示波器，则必须手动输入探头衰减常数 (10:1)。示波器知道探头衰减常数后 （自动检测或手动输入），会提供所有垂直设置的补偿读数，以便将所有的电压测量引用到探头端部的无衰减输入信号。例如，如果您探测 10 Vpp 信号，则在示波器输入处收到的信号实际上仅为 1 Vpp。但是，由于示波器知道您使用的是 10:1 分压器探头，因此示波器在执行电压测量时将报告看到了 10 Vpp 的信号。到达实验 #5 （补偿您的 10:1 无源探头）时，我们将回过头研究此无源探头模型，并说明电容组件。探头／示波器电子模型中的这些元件将影响组合示波器和探测系统的动态／交流电性能。示波器前面板首先让我们了解示波器上最重要的控件／旋钮。在示波器顶部附近是“水平”控件，如图 4 所示。较大的旋钮用于设置水平刻度调整 （秒／格）。此控件可用于设置显示波形的 X 轴刻度调整。一个水平“格”为每个垂直网格线之间的 Δ-time。如果要查看更快的波形 （频率较高的信号），则将水平刻度调整设置为较小的 sec/div 值。如果要查看更慢的波形 （频率较慢的信号），则通常将水平刻度调整设为较高的 sec/div 设置。“水平”部分中较小的旋钮可用于设置波形的水平部分。换句话说，使用此控件可以左右移动波形的水平位置。示波器的水平控件（s/div 和位置）通常称为示波器的主要“时基”控件。值得注意的是，旋钮都是可以按下的。用来调整时基设置的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制水平位移的旋钮按下可以迅速将波形的偏移归零。图4. 示波器水平 （X 轴）控件示波器底部附近垂直部分（在输入 BNC 的正上方）中的控件／旋钮（请参考图 5）可用于设置示波器的垂直刻度调整。如果使用双通道示波器，则有两对垂直刻度调整控件。如果使用四通道示波器，则有四对垂直刻度调整控件。垂直部分中每个输入通道的较大旋钮可用于设置垂直刻度调整系数 （伏／格）。这是波形的 Y 轴图形刻度调整。一个垂直“格”为每个水平网格线之间的 Δ-volts。如果要查看相对较大的信号 （高峰峰值电压），则通常将 Volts/div 设置设为相对高的值。如果查看小的输入信号电平，则应将 Volts/div 设置设为相对低的值。垂直部分中每个通道的较小控件／旋钮是位置／偏移控件。您可以使用此旋钮在屏幕上上下移动波形。垂直调整旋钮也是可以按下的。用来调整通道垂直分辨率的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制垂直位移的旋钮按下可以迅速将波形的垂直偏移归零。图5. 示波器垂直 （Y 轴）控件另一个非常重要的示波器设置变量是触发电平控件／旋钮，如图 6 所示。此控制旋钮位于示波器前面板中心附近，标记为触发的部分下方。触发可能是示波器被了解得最少的方面，但该功能是示波器中您应了解的最重要功能之一。在进入实践实验时，我们将更为详细地介绍示波器触发。图6. 示波器触发电平控件阅读下面实验中的说明时，任何时候都会看到一个用方括号括住的粗体字，如 [ 帮助]，这是位于指示波器右侧的一个前面板键 （或按钮）。按下该键时，具有与该特定前面板功能关联的“软键”选择的唯一菜单将被激活。“软键”是位于示波器显示屏下方的 6 个键／按钮。根据激活的菜单，这些键的功能会发生变化。现在找到图 7 中显示的 Entry 控制旋钮。这是示波器显示屏右侧位于黑色阴影区域中的旋钮。我们会非常频繁地使用此旋钮来更改一系列不具备专用前面板控件的设置变量和选择。选择软键时，任何时候您都会看到绿色的弯曲箭头 ，这指示 Entry 旋钮可用于控制此变量。请注意，此旋钮还用于设置波形亮度级别。让我们开始使用示波器进行测量！图7. 示波器通用 Entry 控件示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量在第一个实验中，您将学习如何使用示波器的水平和垂直刻度调整控件来正确设置示波器，从而显示重复正弦波。此外，还将学习如何对此信号执行一些简单的电压和定时测量。1 将一个示波器探头连接到通道 1 输入 BNC 和标记为“Demo1”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子 （接地）。图8. 将通道 1 和通道 2 输入之间的探头连接到培训信号输出端子 2. 将第二个示波器探头连接到通道 2 输入 BNC 和标记为“Demo2”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子。3 按前面板右上部分附近的 [默认设置] 键。默认设置会将示波器置于工厂预设配置中。这不仅会将示波器的 X 和 Y 刻度调整系数设置为预设值，而且还会关闭某个学生可能使用的任意特殊操作模式。4 按 [帮助] 前面板键 （在通道 2 垂直控件旁边）。5 按示波器显示屏下方的培训信号软键。6 使用 Entry 旋钮选择正弦信号 （列表顶部），然后按输出软键将其打开。现在，Demo1 端子上应存在正弦波，但是还不能使用示波器的默认刻度调整系数来识别。我们现在将调整示波器的垂直和水平设置，以扩展此波形并将此波形位于显示屏的中心。7 顺时针旋转通道 1 V/div 旋钮，直到您看到显示的波形覆盖屏幕一半以上。正确的设置应为 500 mV/div，在显示屏左上角附近显示为“500mV/”。8 顺时针旋转 s/div 旋钮 （“水平”部分中的大旋钮），直到您观察到显示屏上出现正弦波的两个以上周期。正确的设置应为 50 ns/div，在显示屏顶部中间附近显示为“50.00ns/”。您的示波器的显示屏现在应与图 9 类似。至此我们完成了时基的基本设置。图9 用于查看正弦波培训信号的初始设置9 旋转“水平”位置旋钮，左右移动波形。10 按“水平”位置旋钮，将其设回到零 （在中心屏幕上显示为 0.0 秒）。11 旋转通道 1 垂直位置旋钮，上下移动波形。请注意，左侧的地指示器也会上下移动，并告知我们此波形上 0.0 伏 （接地电平）所在的位置。12 按通道 1 垂直位置旋钮将接地 (0.0 V) 设回中心屏幕。现在，让我们对此重复正弦波执行一些测量。请注意，示波器的显示屏基本上是 X - Y 图形。在我们的 X 轴（水平）上，我们可以测量时间，在我们的 Y 轴（垂直）上，我们可以测量电压。在许多电子工程或物理课程作业中，您可能计算过电子信号并在图纸上采用类似的格式画过图，只不过是静态的。或者，您或许使用过各种 PC 软件应用程序自动画过波形图。将重复输入信号应用于示波器时，我们可以观察到波形的动态 （持续更新）图。我们的 X 轴包含分布于屏幕上的 10 个主要格，每个主要格均等于 sec/div 设置。在这种情况下，每个水平主要格均表示 50 纳秒（假设示波器的时基设置为 50.0 ns/div，如前文所述）。由于屏幕中有 10 个格，因此示波器从显示屏的左侧到显示屏的右侧显示 500 ns（50.0 ns/div x 10 格）。请注意，每个主要格还被分为 4 个次要格，在中心水平轴上显示为勾选标记。每个次要格则表示 1/4 div × 50 ns/div = 12.5 ns。我们的 Y 轴包含 8 个主要格（垂直方向），每个主要格均等于 V/div 设置，应设置为 500 mV/div。在此设置下，示波器可以测量高为 4 Vp-p（500 mV/div x 8 格）的信号。每个主要格分为 5 个次要格。每个次要格 （在中心垂直轴上表示为勾选标记）则均表示 100 mV。13 通过将一个上升沿 （中心屏幕）的 0.0 V 电平到下一个上升沿的 0.0 V 电平的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 s/div 设置 （应为 50.0 ns/div），估算其中一个正弦波的周期 (T)。T= _____________14 此正弦波的频率是多少 (F = 1/T)。F = _____________现在，让我们估算这些正弦波的峰峰值电压电平，但是首先，让我们对垂直设置进行几项较小调整，从而帮助我们更准确地执行此测量。15 调整通道 1 垂直位置旋钮 （亮起的“1”键下面较小的旋钮），直到正弦波的负峰与其中一个主要格线 （或网格线）相交。16 接下来，调整水平位置旋钮 （前面板顶部附近的较小旋钮），直到正弦波的一个正峰与具有次要格勾选标记的中心垂直轴相交。17 现在，通过将正弦波的负峰到正峰的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 V/div 设置 （应为 1 V/div），估算此正弦波的峰峰值电压。Vp-p = _____________现在，让我们使用示波器的“光标”功能来执行上述相同的电压和定时测量，但不必累加格数，然后乘以刻度调整系数。首先，找到前面板“测量”部分中的“ 光标”旋钮，如图 10 所示。图 10 . 测量光标旋钮18 按光标旋钮；然后旋转此旋钮，直到“X1”突出显示；接着再次按此旋钮进行选择 （如果您不是在旋转选中“X1”光标后第二次按此旋钮，可能会出现超时现象，随后 X1 光标将自动被选中，且该菜单将关闭）。19 旋转光标旋钮，直到 X1 光标 （#1 定时标识）在特定电压电平下与正弦波的某一上升沿相交。提示：在波形的某一点对齐光标，波形在该点与某一水平网格线交叉。20 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“X2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。21 旋转光标旋钮，直到 X2 光标 （#2 定时标识）在相同电压电平下与正弦波的下一上升沿相交。22 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y1”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。图 11. 使用示波器的光标测量23 旋转光标旋钮，直到 Y1 光标 （#1 电压标识）与正弦波的负峰相交。24 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。25 旋转光标旋钮，直到 Y2 光标 （#2 电压标识）与正弦波的正峰相交。26 此信号的周期、频率和峰峰值电压 （光标读数在显示屏的右侧）是多少？ΔX = _____________ 1/ΔX = _____________ ΔY(1) = _____________用于测量示波器上的时间和电压的最常用方法是我们最初使用的“将格累加起来 ”方法。尽管必须将格累加起来，然后乘以示波器设置，但是熟悉其示波器的工程师可以快速估算信号的电压和定时参数，有时大致的估算是了解信号是否符合测试要求快速的手段。使用光标进行测量更准确一点，并能从测量中去除猜测因素。今天的大多数示波器还提供了一种自动执行许多参数测量的更准确且更快的方式。当我们开始对一些数字信号执行某些测量时，我们将回过头使用实验 #10 期间示波器的自动参数测量。但是现在，我们需要回过头来了解示波器的触发功能。示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识正如前面所说，示波器触发可能是示波器最重要的功能。如果要从示波器测量中获得最多收益，应了解此功能。尝试对今天许多更复杂的数字信号执行测量时，此功能特别重要。遗憾的是，示波器触发是示波器操作中被了解得最少的方面。可将示波器“触发”看作“同步图片获取”。当示波器捕获并显示重复输入信号时，每秒可获取输入信号的数万个图片。为了查看这些波形 （或图片），必须将图片获取与“某一刻”同步。“某一刻”是输入信号中的唯一时间点，或者在使用示波器的多个通道时，是基于输入信号的布尔组合的唯一时间点 （逻辑“码型 ”触发）。示波器触发的模拟情景是赛马比赛终点的照片。尽管不是重复事件，相机快门必须与头马鼻子通过终点线的那一刻同步。在赛马开始和结束之间的某一时间随机获取赛马图片，类似于查看示波器上未触发的波形。要更好地了解示波器触发，让我们对实验 #1 中使用的我们熟悉的正弦波执行更多测量。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”培训信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 50.00 ns/div。7 按 [触发] 前面板键。您的示波器的显示屏现在与图 12 类似。如果使用示波器的默认触发条件，则此信号与 0.0 V 电平（触发电平设置）交叉时，示波器应在通道 1 探测并捕获的正弦波的上升（斜率选择）沿（触发类型选择）上触发。如果水平位置控件设置为 0.0 秒 （默认设置），则此时间点显示在中心屏幕上。在触发点之前捕获的波形数据 （显示屏左侧）被视为负时间数据，而在触发之后捕获的波形数据（显示屏右侧）被视为正时间数据。图12. 于 0.0 伏时在通道 1 的上升沿上触发示波器请注意，显示屏顶部附近“填充的”橙色三角形指示触发时间点 (0.0 s) 所在的位置。如果调整水平延迟／位置，此橙色三角形会从中心屏幕移走。中心屏幕上的“空心”橙色三角形 （仅在延迟／位置不是 0.0 s 时才可见）指示使用示波器的默认“中心”参考时延迟设置的时间位置。8 顺时针旋转触发电平旋钮，可增加触发电平电压设置。 9 逆时针旋转触发电平旋钮，可减小触发电平电压设置。增加触发电平电压设置时，应观察到正弦波在一定时间内会向左侧移动。如果减少触发电平电压设置，则正弦波会向右侧移动。最初旋转触发电平旋钮时，水平的橙色触发电平指示器将出现，实际触发电压设置始终显示在示波器显示屏的右上角。如果停止旋转触发电平旋钮，则橙色触发电平指示器将超时，且在几秒钟后会消失。但是，左侧的波形格线区域外侧仍会显示一个黄色的触发电平指示器，以指示触发电平相对于波形的设置位置。10 旋转触发电平旋钮，以将触发电平设置为恰好 500 mV（在中心屏幕上 1 格）。请注意，实际触发电平显示在显示屏的右上角。11 按斜率软键，然后选择下降沿触发条件。现在，正弦波应反转 180 度，波形的下降沿将与中心屏幕同步，如图 13 所示。图 13. 在 + 500 mV 下于正弦波的下降沿上触发12 增加触发电平电压设置，直到橙色电平指示器位于正弦波正峰上方 （大约 +1.5 V）。在正弦波上方设置触发电平时，示波器的采集和显示 （重复图片获取）不再与输入信号同步，因为示波器在此特定触发电平设置下找不到任何边沿交叉。您示波器的显示屏现在与图 14 类似。示波器现在处于“自动触发”模式下。图14. 在输入信号上方设置触发电平时自动触发自动触发是示波器的默认触发模式。当示波器使用自动触发模式时，如果示波器在一段时间 （时间会发生变化且取决于示波器的时基设置）后找不到有效的触发条件（在这种情况下正弦波的边沿交叉），则示波器将生成其各自的异步触发，并开始在随机时间获取输入信号图片 （采集）。由于“图片获取”现在是随机的，而不是与输入信号同步，因此我们看到的只是屏幕中波形的“模糊”画面。此波形的“模糊”画面会提示我们，示波器不会在输入信号上触发。13 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。14 从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。从信号源断开通道 1 探头连接后，现在应看到基线 0.0 V 直流信号。因为有了此 0.0 V 直流信号，我们不再具有边沿交叉，因而示波器不会触发；示波器再次“自动触发”是为了向我们显示此直流电平信号。除了默认的自动触发模式外，示波器还具有另一种用户可选择的触发模式，称为正常触发模式。现在，让我们看一下正常触发模式与自动触发模式有何不同。15 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。您应该会再次看到触发的正弦波。16 按 [模式／耦合] 前面板键 （在触发电平旋钮右侧）。17 旋转 Entry 旋钮将触发模式选择从自动更改为正常。此时，您应该看不出显示波形中有任何差异。18 再次从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。现在，您应看到探头断开连接之前发生的最后一次采集 （最后一张图片）。我们看不到自动触发模式显示的 0.0 V 直流电平轨迹。如果选择正常触发模式，则当且仅当 示波器检测到有效的触发条件 （在这种情况下为边沿交叉）时示波器仅会显示波形。19 顺时针旋转触发旋钮，以便将触发电平设置在 +1.50 V（在我们的正弦波上方）。20 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。正弦波现在已连接且正在输入到示波器，但是此信号的重复显示在哪里？由于我们使用的是正常触发模式，因此示波器仍然需要有效的边沿交叉，但是由于触发电平设置在波形上方 (@ +1.50 V)，因此不存在有效的边沿交叉。正如我们使用正常触发模式看到的一样，对于波形的位置我们没有任何线索，我们无法测量直流电源。21 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。示波器应该开始再次显示重复波形。一些较早使用的示波器将我们今天称为正常的触发模式叫作“触发的”触发模式，实际上可能是此触发模式的更具体的说明性术语，因此在此模式下，示波器仅在发现有效的触发条件时才触发，不会生成自动触发 （异步触发，以生成异步图片获取）。稍显矛盾的是，正常触发模式不是“通常”使用的触发模式，它不是示波器的默认触发模式。通常使用的触发模式为自动触发模式，是示波器的默认触发模式。此时，您可能会好奇要何时使用正常触发模式。当触发事件不是频繁发生时 （包括单冲事件），应使用正常触发模式。例如，如果您将示波器设置为显示非常窄的脉冲，但是如果此脉冲只以 1 Hz 的频率出现 （每秒出现一次），并且如果示波器的触发模式被设置为自动触发模式，则示波器会生成许多异步生成的自动触发，而不能显示罕见的窄脉冲。在这种情况下，您需要选择正常触发模式，这样示波器将等到获取有效的触发事件后，才显示波形。稍后，我们将在今后实验期间连接到这类信号。但是现在，让我们了解有关在噪声信号上触发的更多信息。示波器基本实验#3：触发噪声信号重复正弦波大概是示波器触发的信号中最简单的一种类型。但是，在真实世界中，信号不是如此简单。在本实验中，我们将了解学习如何在嘈杂的环境 （真实世界情况）中触发信号，还将学习如何使用波形平均化消除数字化波形中的噪声。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 如果使用 Entry 旋钮，此时应选择“带噪声的正弦”信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。 6 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。即使示波器的默认设置条件将示波器配置为于 0.0 V 时在上升沿触发，示波器也会在此噪声正弦波的上升沿和下降沿触发，如图 15 所示。示波器实际上仅在上升沿触发。但是，当示波器在正弦波的下降沿触发时，实际上是在正弦波上随机噪声的上升沿触发。图15. 尝试在嘈杂的环境中触发信号7 通过将时基设置为 200.0 ns/div，验证示波器是否在噪声的上升沿触发。8 将示波器的时基设回到 200.0 µs/div。那么，我们如何在仅与正弦波 （无噪声）的上升沿重合的情况下使示波器触发？现在，让我们更多地了解一些示波器的用户可选择触发耦合选项。9 按 [模式／耦合] 前面板键 （触发电平旋钮旁边）。10 按高频抑制软键，以打开“高频抑制”滤波器。向示波器输入的信号实际上被拆分并沿着示波器内部的两条不同模拟路径向下发送。沿着其中一条路径向下的信号将被示波器的采集系统捕获 （图片获取系统）。类似的信号沿着一条单独的路径向下发送，由示波器的模拟触发电路处理。（请参考附录 A 中显示的示波器框图。）选择高频抑制后，由示波器的模拟触发电路处理的信号首先通过 50 kHz 低通滤波器。由于噪声由广泛连续的频率组成，包括高频率分量，因此触发电路随后会“看到”消除／衰减了大部分噪声的正弦波，而沿着采集路径向下发送的信号不受影响 （噪声被保留）。这样，我们就会看到噪声，如图 16 所示，但是示波器的触发电路看不到噪声。但是有一些限制。图16. 使用高频抑制触发噪声正弦波由于高频抑制滤波器基于固定的 50 kHz 低通硬件滤波器，因此不能在更高频率的信号上使用。这种 50 kHz 低通滤波器不影响我们的 1 kHz 正弦波培训信号。但是，如果我们尝试在 20 MHz 噪声正弦波上使用触发高频抑制，则 50 kHz 滤波器将“消灭”噪声和基本 20 MHz 正弦波，使其不可能触发任何信号。但是，我们还有两个选项。11 再次按高频抑制软键，将其关闭。示波器应再次在正弦波的上升沿和下降沿 触发。12 按噪声抑制软键，以打开“噪声抑制”滤波器。噪声抑制滤波器不是基于频率，而是基于幅度。尽管我们讨论了单触发电平，实际上信号必须交叉通过两个电平才能被鉴定为有效触发。这称为“触发滞后”，有时称为“触发灵敏度”。大多数示波器的默认触发灵敏度为 0.5 格。这意味着，输入信号必须摆动至少 0.5 格 （峰到峰）才能被鉴定为有效触发条件。但是，这也意味着，当噪声超过越 0.5 格 （峰到峰）时，示波器会触发噪声。选择噪声抑制时，示波器的滞后被扩展到约 1.0 格 （峰到峰）。对于这种特定的噪声正弦波，大多数时候，1.0 格的触发滞后可以解决我们遇到的问题。您可能会注意到示波器的显示屏上有一些“闪光”现象。这意味着，1.0 格的滞后相当不足。另一种解决方案是使用示波器的触发释抑功能，我们将在实验 #7 期间讨论。从带有噪声的此正弦波的测量离开之前，如果您想要查看此正弦波并对其执行测量，但却没有随机噪声，情况会怎样？13 按高频抑制软键。现在，高频抑制滤波以及噪声抑制滤波都应打开，为我们提供一种非常稳定的触发。14 按前面板波形区中的 [采集] 键 （就在光标旋钮下方）。15 旋转 Entry 旋钮将示波器的采集模式从正常更改为平均。选择平均采集模式时，示波器会对多个波形采集一起进行平均操作。如果信号中的噪声是随机的，则噪声分量会平均出来，因此我们随后可以仅对基本信号分量执行更准确的测量，如图 17 所示。图17. 使用示波器的平均采集模式消除噪声16 使用我们在实验 #1 中学到的测量技术确定以下各项：周期 = _____________频率 = _____________ Vp-p = _____________示波器基本实验 #4：记录和保存示波器测试结果完成各种电路实验作业后，您的教授可能需要您详细描写测试报告。可能需要包括实验报告中测量的图像 （图片）。此外，如果您不能在某个会话期间完成实验作业，则可能需要稍后继续测试。但是，如果您可以从中断的地方恢复，效果会好，您不必重新设置示波器，可能也不必重新采集波形。在本实验中，您将了解如何保存并调用各种示波器文件类型，包括图像、参考波形和设置。对于本实验，您必须有权访问个人 USB 存储设备。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”波形，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 100 ns/div。此时，您应该会看到正弦波的五个周期，如图 18 所示。现在，让我们保存此图像 （图片）、保存波形，并保存设置。图18. 我们要保存以便归档及随后分析的正弦波的五个周期7 将您的个人 USB 存储设备插入示波器的前面板 USB 端口。8 按前面板文件区中的 [保存／调用] 键 （在光标旋钮下方）。9 按保存软键，然后按格式软键。10 使用 Entry 旋钮选择 PNG 24 位图像 (*.png)。11 按保存到（或按下选择）软键，然后使用 Entry 旋钮指向 \usb。12 按文件名软键，然后旋转 Entry 旋钮并为此文件提供名称。现在，我们将其称为“test”。13 旋转通用 Entry 旋钮时，字母数字字符串将弹出。只需拨号到第一个字母（在本例中为“t”），然后按 Enter 软键，或按 Entry 旋钮。14 对此文件名中其余的每个字符重复步骤 #13。15 按删除软键，从默认文件名中删除其余所有字符。16 按增量软键，以关闭自动增量 （框应为黑色）。请注意，如果自动增量已启用，则示波器将自动增加与文件名关联的数字。如果您打算保存多个图像，则这可能非常有用，您无需在每个保存操作之间手动重新输入不同的文件名。17 按下按下以保存软键。您的 USB 存储设备现在应具有与图 18 类似的示波器显示屏的存储图像。文件名应为“test.png”。您可以打开此文件或随后将其插入 Microsoft-Word 文档，以查看它是否真的在那里。现在，让我们来保存示波器的设置条件。18 按下 [保存／调用] 前面板键。19 按保存软键，然后按格式软键。20 使用 Entry 旋钮选择设置 (*.scp)。21 按保存到（或按下选择或位置）软键。22 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。23 按文件名软键。您会看到以前输入的文件名将变为新的默认文件名。由于“设置”文件格式使用其他文件扩展名，因此可以使用相同的文件名。24 按下按下以保存软键。USB 存储设备现在应该具有名为“test.scp”的文件，其中包含示波器的当前设置配置。我们将在以后调用此设置配置。请注意，您还可以将设置保存到示波器内部的某个闪存寄存器。但是，接下来可能使用此示波器的某个学生会用他／她的设置覆盖此存储寄存器。因此，作为学生，使用共享示波器借助自己的个人存储设备保存示波器设置和波形始终是很好的方法。现在，让我们保存参考波形数据文件。25 按下 [保存／调用] 前面板键。26 按保存软键，然后按格式软键。27 使用 Entry 旋钮选择参考波形数据文件 (*.h5)。28 按保存到（或按下选择）软键。29 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。30 按文件名软键。重申一下，我们不需要定义新的名称，因为此文件格式还具有唯一的文件扩展名 (test.h5)。31 按下按下以保存软键。请注意，我们在前面保存 .png 文件类型后，这仅是示波器显示的像素映射。此类文件不能回调到示波器中，而且无法对此类文件中存储的数据执行测量。此类文件以及 .bmp 文件类型主要对归档目的 （如纳入实验报告中）非常有用。但是，我们刚刚存储的“参考波形”数据文件 (.h5) 会将电压与时间数据作为 X-Y 对来保存。此类文件可以回调到示波器中，以便以后进行文件。您还可以将此类文件回调到许多 PC 应用程序中，以便进行更广泛的脱机分析。既然我们已保存了示波器的设置配置，而且还保存了波形 （正弦波的四个周期），让我们看一下是否可以调用这些文件。不过，首先我们会从默认设置开始，目的是破坏您在屏幕上看到的当前设置和波形。32 按下 [默认设置]。33 按下 [保存／调用]。34 按下调用软键，然后按下一个调用软键。35 使用 Entry 旋钮选择设置作为要调用的文件类型。36 按位置（或按下选择或调用自）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 37 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。我们应该刚将示波器的设置恢复到其以前的配置。但是，示波器不会保存培训信号的状态。因此，此时我们看到的唯一波形应为基线 (0.0 V) 信号，因为探头的输入中没有出现信号。现在，让我们调用以前保存的波形。38 按调用软键，然后使用 Entry 旋钮选择参考波形数据 (*.h5)。39 按调用自（或按下选择或位置）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 40 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。现在，您应该使用以前的设置配置查看我们已存储的正弦波版本 （以及活动 0.0 V 基线信号），如图 19 所示。此时，您可以更改设置 （如果您愿意），还可以继续对此存储的波形执行测量。请注意，保存／调用数据后，您可以随时删除您的 USB 存储设备。图19. 调用示波器的设置配置和波形示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头既然您已完成了此示波器培训指南中的前四个实验，应该在一定程度上熟悉了如何使用示波器进行基本电压和定时测量，让我们回过头来再次讨论探测。在本指南的入门部分中，我们简要讨论了探测，并显示了 10:1 无源探头和示波器的输入组合的电子输入模型。探头和示波器的此电子模型在此处再次显示在图 20 中。图20. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图如果您记住了，就说明系统已指导您忽略此电子模型中的电容组件，只考虑阻性组件。当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 （示波器的主要测量应用），则不能忽略此电子模型的电容元件。所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 （C 电缆），以及示波器的输入电容 （C 示波器）。“固有／寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有／寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 （非直流）下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 （C 组件）分布其他／设计的探针电容器 （C 探针）的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。我们不会花很多时间讨论这一原理，只是连接到某个信号，并了解欠补偿、补偿过度和适当补偿的影响。但是，首先应注意我们会将通道 1 探头连接到前一个实验中的其他端子。1 将两个 示波器探头连接到标记了探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。4 将通道 1 偏移／位置设置为 0.0 V（默认设置）。5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。8 将通道 2 偏移／位置设置为约 +3.5 V。9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与图 21 类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。图21. 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。图 22 显示了通道 1 探头（黄色波形）补偿过度的示例，以及通道 2 探头（绿色波形）欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与图 21 类似。图22. 不当补偿的探头正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。此时，您已完成了本实验的实践部分。如果您赶时间，并需要完成本章中最后一个实验，则应跳到实验 #6，然后读取本实验后面其余部分的内容。计算电容补偿的正确数量如果您面临挑战，请使用以下假设条件计算正确补偿所需的补偿电容 (C comp) 数量：对于计算所需的补偿电容 (C comp) 数量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并联的时间常数 (1/RC) 与 R scope 和 C parallel 并联的时间常数相等。请记住，C parallel 是探头／示波器模型中的三个电容元件的组合。另一种计算方法是使 C parallel 的电容阻抗的 9 倍与 C tip 电容阻抗的 1 倍相等。这将建立电容阻抗产生的衰减常数，与仅阻性网络 (10:1) 产生的衰减常数相同：探头负载除了适当补偿 10:1 无源探头以获得最为准确的示波器测量外，另一个必须要考虑的问题就是探头负载。换句话说，将探头和示波器连接到被测件 (DUT) 是否会改变电路的行为？将任何仪器连接到电路中后，仪器本身 （包括探头）都会成为 DUT 的一部分，并在某种程度上成为信号“负载”或改变信号的行为。如果使用上面列出的电阻和电容的给定值（以及已计算的 C comp 值），我们可以按照单个电阻器和电容器的并联方式将探头和示波器的负载影响通过建模方式合并在一起，如图 23 所示。图23. 10:1 无源探头和示波器负载模型对于低频或直流电应用，负载由 10 MΩ 电阻控制，在大多数情况下，这不应成为问题。但是，如果您探测的是 100 MHz 数字时钟信号，会怎么样？此数字时钟的第 5 个谐波 （用于创建此信号形状的重要分量）将为 500 MHz。现在，应计算由此负载模型的 13.5 pF 电容提供的阻抗，如图 23 所示：尽管 13.5 pF 看起来可能不多，但是频率越高，此负载电容数量就会很大。对于此类较高频的应用，大多数示波器供应商提供了可选的有源探头解决方案，它们具有更低的输入电容 （辅助 pF）。但是，这些类型的特殊探头成本比典型的 10:1 无源探头要高很多。最后，请注意本实验中显示的探头 + 示波器模型非常简单。较准确的模型还包括电感元件。电线 （特别是接地引线）应被视为电感元件，特别是对高频应用而言。示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形除了示波器以外，您还将在各种电子工程和／或物理电路实验中使用大量测试设备，包括电源、数字万用表和函数发生器。函数发生器可以产生大量不同类型／形状的信号，这些将用作电路设计和实验的动态输入。Keysight 的 InfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器具有内置的可选函数发生器，称为 WaveGen。若要完成这个简短的实验，前提条件是示波器上已正确安装此选件许可证。如果您不知道函数发生器功能是否已被许可并启用，请按 [Wave Gen] 前面板键。如果启用此选件，则波形发生器的菜单将出现。如果没有启用此选件，则您会看到屏幕上出现一条消息，指示此选件尚未得到许可。假设您的示波器具有 WaveGen 选件，让我们开始这一简短的实验，了解如何使用通用函数发生器。1 从示波器断开所有探头的连接。2 将 50 Ω BNC 同轴电缆连接到发生器的输出（电源开关旁边）与通道 1 输入BNC 之间。3 按下 [默认设置]。4 如果您使用的是 Keysight 2000 X 系列示波器，则需要将通道 1 的探头衰减常数设置为 1:1。按 [1] 前面板键，然后按探头软键。按新的探头软键，然后旋转 Entry 旋钮将衰减常数设置为 1.00:1。5 按 [WaveGen] 前面板键 （在通道 1 V/div 旋钮正上方）。6 按设置软键，然后按默认波形发生器软键。请注意，示波器的 [默认设置] 不会更改 WaveGen 的设置。因此，要确保从同一个起点开始，我们还需要发生器的默认设置。7 再次按 [WaveGen] 前面板键。8 将通道 1 的 V/div 设置设为 100 mV/div。9 将示波器的时基设置为 100.0 µs/div（默认设置）。您现在应该看到示波器上的正弦波的一个周期，与图 24 类似。峰峰值振幅为 500 mV 的 1.000 kHz 正弦波是 WaveGen 的默认信号。现在，让我们对信号进行一些更改。图24. 使用示波器的内置 WaveGen 函数发生器10 按频率软键，然后旋转 Entry 旋钮增加或减少频率。请注意，最大频率设置为 20.00 MHz。11 按振幅软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的振幅。12 按偏移软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的偏移。13 按波形软键，然后旋转 Entry 旋钮选择各种波形。请注意，选择方波后，您还可以微调占空比。选择脉冲后，您可以微调脉冲宽度。从此时开始，您可能不会将发生器的输出直接连接到示波器中了。您可能会将发生器的输出连接到电路的输入。随后，您将使用带有探头的示波器监视电路的输入和输出。就到这儿吧！了解使用示波器示波器进行实验测量的更多信息：编辑于 2022-08-04 09:28仪器仪表示波器示波器校准仪​赞同 402​​9 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

示波器实验报告总结（八篇） - 范文118

示波器实验报告总结（八篇） - 范文118

示波器实验报告总结示波器实验总结示波器实验报告

篇一 ：示波器的原理与使用 实验报告

大连理工大学

大学物理实验报告

院（系）    材料学院     专业     材料物理    班级     0705       

姓   名     童凌炜    学号    200767025   实验台号               

实验时间  2008  年  11  月 18 日，第13周，星期  二  第   5-6  节

实验名称           示波器的原理与使用          

教师评语                                                                               

…… …… 余下全文

篇二 ：电子示波器实验报告

一、              名称：电子示波器的使用

二、              目的：

1．了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的基本调节和使用方法。

2．学会使用常用信号发生器；掌握用示波器观察电信号波形的方法。

3．学会用示波器测量电信号电压、周期和频率等电参量。

4．学会用示波器观察利萨如图形。

三、              器材：

1、OS-5020型示波器。

2、EE1641B型函数信号发生器/计数器。

3、GFG-8015G型函数信号发生器。

四、              原理：

1、示波器的基本结构：

2、示波管（CRT）结构简介：

3、电子放大系统：

竖直放大器、水平放大器

作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；对较弱的被测信号进行放大。

4、扫描触发系统：

（1）扫描发生器：产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号。

（2）触发电路：形成触发信号。示波器工作在自动（AUTO)方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于AC/DC触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励才能产生扫描信号。

一般对应：

#内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求。

#外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生。

…… …… 余下全文

篇三 ：示波器使用大学物理实验报告

《示波器的使用》实验示范报告

阿

【实验目的】

1．了解示波器显示波形的原理，了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合；

2．熟悉使用示波器的基本方法，学会用示波器测量波形的电压幅度和频率；

3．观察李萨如图形。

【实验仪器】

1、双踪示波器       GOS-6021型   1台

2、函数信号发生器   YB1602型     1台

3、连接线           示波器专用    2根

示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。

[实验原理]

示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成，

1、示波管

如图所示，左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下，位置也随之改变。在一定范围内，亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。

    示波管结构简图                示波管内的偏转板

2、扫描与同步的作用

如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压，在荧光屏上看到的是一条水平线，如图

图扫描的作用及其显示

如果在Y轴偏转板上加正弦电压，而X轴偏转板不加任何电压，则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡，在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线，如图

…… …… 余下全文

篇四 ：示波器实验报告

示波器的使用（预习）

一仪器的原理及结构

1．示波器

示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压（或电流）的幅度、周期（或频率）、相位等，数字示波器还可以测量信号的频谱特性。实验室拥有的主要是模拟示波器，数字示波器虽有自动测试功能，给操作带来方便，但显示的波形是量化的不够细腻，观察波形没有模拟示波器清晰，特别是观察含有干扰信号的波形时有一定的困难。模拟示波器的组成包括示波管、水平/垂直部分、触发部分及电源等组成。

（1）电子示波管

如图1所示，主要由电子枪、偏转系统、荧光屏三部分组成。电子枪包括灯丝、阴极、栅极和阳极。偏转系统包括Y轴偏转板和X轴偏转板两部分，偏转板上电压形成的电场力将电子枪图1 示波管结构图

发射出来的电子束，按照偏转板上电压的大小作出相应的偏移。荧光屏是位于示波管顶端涂有荧光物质的透明玻璃屏，当电子枪发射出来的电子束轰击到屏时，荧光屏被击中的点上会发光，显示出曲线或波形。

（2）水平/垂直部分

示波器的水平部分产生扫描电压，使电子在水平方向上偏转，形成时间轴；垂直部分处理被测信号，在荧光屏上还原出被测信号的电压波形。

（3）示波器的使用

①寻找扫描光迹，将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：适当调节亮度旋钮；触发方式开关置“自动”；适当调节垂直（  ）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。

②双踪示波器一般有五种工作方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。

③为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。

…… …… 余下全文

篇五 ：示波器实验报告1

佛山科学技术学院

实   验   报   告

课程名称                       实验项目                          

专业班级                       姓名               学号              

指导教师                 成绩                日期     年  月   日

…… …… 余下全文

篇六 ：实验报告_示波器的使用

【实验题目】   示波器的使用与声速测量

【实验记录】

1．仪器与用具

2．观察一路信号：选择不同的波形，改变频率与振幅，用示波器观察波形并做相应测量。

3 双通道观察李萨如图形(CH1：x轴信号, CH2：y轴信号)

4. 利用示波器测量声速（相位比较法）

实验室温度：                      实验室湿度：    

信号源频率(f)：                    声波接收探头始位置：

实验室条件下的声速：

【复习思考题】

1．  用示波器稳定地显示一个周期信号，需要满足什么条件？如果两路信号周期不同，能否在示波器上同时得到稳定的显示？

2．  输入接地（GND）有在示波器的使用中有什么作用？

报告成绩（满分30分）： ________________  指导教师签名：______________  日期：_________________

…… …… 余下全文

篇七 ：示波器实验报告

示波器在中学物理实验中的应用

阿依提拉  0810130981

实验目的

1.熟悉学生示波器的使用。

2.掌握用示波器研究电感、电容对交流电路的影响。

3.掌握用示波器研究整流滤波电路。

4.学习使用电子开关。

实验原理

    示波器是利用示波器管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示随时间变化的电信号的一种观测仪器，除用来观察波形外，可以用来定量测量各种电学量，如电压、周期、频率等。

   从示波器面板上可以直接读出测量波形所占的格数，因此只要知道格数所代表的电压大小及时间，即可得出实际的电压大小。可总结为“距离测量法”。

在使用示波器测电压前，要把面板上各旋钮及开关放置在不同位置。其中辉度、X增益和Y增益旋钮应逆时针转到最小位置。衰减置于1000，扫描范围旋钮置于“外X”，X输入、Y输入均不接。电源开关处于“关”。然后将电源开关扳向“开”，接通电源，指示灯亮。过1～2分钟预热后，顺时针方向旋转辉度旋钮，使荧光屏上出现一个亮度适中的光点。再缓慢地分别调节X、Y方向位移，聚焦和辅助聚焦等旋钮，使光点位于荧光屏的正中央，有足够的清晰度。这样示波器就调整好了。

利用示波器内部提供的交流信号，峰峰值为250mV、频率为50Hz，调节X增益、Y增益，获得合适的波形，得到X、Y方向每单元格所代表的大小。

测量交流信号时，接入所要观测的交流信号，保持“Y”增益倍数不变，利用屏幕前的刻度标尺分别读出所要测量两点对应的垂直距离（格子数），则所测电位差：

        U=格子数*单位格子的幅度值

实验步骤

一、调整和校准学生示波器。

二、直流电压测量

将示波器调试到工作状态，再将“DC AC”Y轴输入耦合选择开关，置于“DC”,使输入端处于直流耦合状态。将被测电路按以下图1连接，当调节到使示波器输入端获得最大电压时，荧光屏上亮线的位置为所测干电池的电压数值，并测出所用干电池的电压。

…… …… 余下全文

篇八 ：示波器的使用 实验报告

×××××实验报告

实验名称：       示波器的使用   

 姓名___________学号_______班级_________实验日期____________

温度___________压力___________  同组者  ___________ 

…… …… 余下全文

推荐阅读

示波器实验总结（八篇）

示波器实验报告（八篇）

示波器的实验报告（八篇）

示波器原理实验报告（八篇）

数字示波器实验报告（八篇）

模拟示波器实验报告（八篇）

示波器使用实验报告（八篇）

猜你喜欢

办理建设用地规划许可证需提交的材料

Excel自定义格式

质量、安全文明施工专题会议纪要(范本)

大班教学计划

淡水桑拿体验报告（八篇）

设计方案格式（八篇）

大学物理实验报告六 -- 示波器的使用_示波器的使用实验报告总结-CSDN博客

大学物理实验报告六 -- 示波器的使用_示波器的使用实验报告总结-CSDN博客

大学物理实验报告六 -- 示波器的使用

小丞同学

已于 2022-08-14 21:04:02 修改

阅读量4w

收藏

150

点赞数

37

分类专栏：

大学物理实验报告

文章标签：

物理学

于 2021-05-24 11:50:39 首次发布

版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

本文链接：https://blog.csdn.net/m0_50855872/article/details/117220790

版权

大学物理实验报告

专栏收录该内容

7 篇文章

322 订阅

¥9.90

¥99.00

订阅专栏

超级会员免费看

个人作业，仅供参考

优惠劵

小丞同学

关注

关注

37

点赞

踩

150

收藏

觉得还不错?

一键收藏

打赏

知道了

11

评论

大学物理实验报告六 -- 示波器的使用

大学物理实验报告6 -- 示波器的使用

复制链接

扫一扫

专栏目录

订阅专栏

东北大学大学物理实验报告——2.7示波器的使用

weixin_44821492的博客

03-03

219

东北大学大学物理实验报告——2.7示波器的使用

示波器的原理和使用 实验报告.doc

09-28

示波器的原理和使用 实验报告.doc

11 条评论

您还未登录，请先

登录

后发表或查看评论

物理实验报告——示波器.docx

04-22

《英汉大学物理实验》实验报告。含原始数据，数据处理，作图，思考题

大学物理实验电学基本参数的测量实验报告_大物实验基本测量实验报告(共8篇).doc...

热门推荐

weixin_39612677的博客

12-21

1万+

大物实验基本测量实验报告(共8篇)大物实验基本测量实验报告(共8篇) 实验报告基本测量实验题目：1、实验目的(1)掌握游标卡尺的读数原理和使用方法，学会测量不同物体的长度。 (2)掌握千分尺(螺旋测微器)和物理天平的使用方法。 (3)测量规则固体密度。 (4)测量不规则固体密度。(5)学会正确记录和处理实验数据，掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。 2、实验仪器(在实验时注意记录各实验仪器...

电路实验报告

2303_77831208的博客

04-25

295

按示波器垂直控制系统的POSITION旋钮，使波形幅值的零位置于屏幕上的水平中心线重合，读出被测电压波形的幅值在示波器屏幕垂直方向所占的h，h乘以示波器还通道的垂直档位DY（V/DIV）,即为被测波形的振幅Um。方法一:使用示波器CH1、CH2通道同时测量电路中的两个信号，例如两个波形在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差由于两个信号在水平方向的时间刻度单位相同，两个信号的相位差Ψ可以用时间表示为。二、主要实验仪器：面包板，电容，电阻，连接线，电源，电压器，示波器，信号发生器。

示波器的使用实验报告(详细步骤截图|画图|实验报告)

01-19

实验名称： 10.示波器的使用

实验人员（含同组人）：

实验日期： 2020 年 7 月 19 日 第 24 周 第 三 大节

实验目的：

实验原理：

实验仪器设备：信号发生器，数字示波器

实验过程（内容、步骤、原始数据等）：

实验结果（数据处理、结果分析）

问题讨论

1.波形稳定的条件是什么？如何调节示波器的相关旋钮使波形稳定？

2.李萨如图形是怎样形成的？如何利用它来测定频率？

湖南大学.大学物理实验5：示波器的使用

乔卿的博客

01-19

3559

示波器的使用、一节电路实验报告

04-17

1．函数电源

函数电源可以产生正弦波、方波、三角波，各种波形的幅值和频率可通过相应的开关和旋钮加以调节。

2. 示波器

示波器可以用来观察电压信号的波形，测量电压信号的幅值、周期、频率及两个电压信号的相位差等。若需观察测量电路中某一支路的电流信号，可在该支路串联一个小的取样电阻，观察测量该电阻的电压。

（1）信号幅值的测量

将“VOLTS/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号所占纵坐标格数，再乘以“VOLTS/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的峰－峰值（Up-p）。若使用的探头置×10的位置，应将该值乘以10 。

（2）信号周期（频率）的测量

将“TIME/DIV”开关的微调装置以顺时针方向旋至满度的校准位置，读取被测信号一周期所占横坐标格数，再乘以“TIME/DIV”开关的指示值，即可求得被测信号的周期时间T。若“TIME/DIV”开关的扩展旋钮已被拉出，则该值应除以5才是实际的周期时间。

周期T的倒数即为信号的频率。

（3）两正弦波相位差的测量

将频率相同的两个正弦信号分别由CH1和CH2通道送入示波器，读取两波

形到达最大值的时间差Td以及两波形的周期T，即可求得两波形的相位差

大学物理实验报告2——数字示波器的使用

m0_68914453的博客

03-04

1万+

重庆理工大学大学物理实验报告（手写版2021级）供参考

广工物理实验报告-示波器的使用

weixin_74263024的博客

04-19

707

实验原理与实验操作属于应付了事。

示波器的原理和使用声速测量-实验报告1

08-03

1. 示波器显示波形的原理

2. 同步（整步）

1. 观测波形

大学物理实验示波器-实验报告.doc

09-30

大学物理实验示波器-实验报告.doc

示波器的原理与使用—大学物理实验报告.pdf

11-02

波器的原理与使用，大学物理实验报告，大连理工大学

示波器的使用的实验报告

05-09

示波器的实验报告，可以看看哦！~~~其中有很多关于示波器使用的东西哦~~~

华南理工大学物理实验报告-数字示波器的调节与使用

12-25

一、实验目的

1、了解示波器的结构与示波原理

2、了解和掌握数字示波器的使用方法和基本作用

3、学习使用函数发生器。学会用示波器观测各种电信号的波形。

4、学会使用李萨如图法，测量正弦信号频率。

二、实验仪器

DS-8812型数字示波器、FG-813型函数发生器等

A）数字示波器与普通模拟示波器相比，它具有如下几大特点:

1、用液晶显示屏取代了普通模拟示波器的电子射线示波管，因而实验仪器小巧精致。用对比度按键取代了模拟示波器的亮度和聚焦两个调节旋钮，并且设置了对比度自动调节，打开电源后，仪器便会根据环境光线的明暗,自动调节液晶显示屏的明暗对比度。

2、可通过外部控制系统(通常是计算机)进行远程控制操作。

3、设有内存和 USB 输出接口，既可显示波形，也可将波形、各种设置以及测量数据储存，或者以其它的形式保存。

示波器的使用方法总结

08-21

本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多，功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。

示波器使用大学物理实验报告

09-16

示波器使用，大学物理实验预习报告。欢迎大家下载支持本网站。

使用安捷伦示波器通信原理实验报告

12-16

使用安捷伦公司的示波器做通信原理实验

包括波形与FS、BS的关系，增量调制原理，数字调制与解调

大学物理实验报告3.2 数字示波器的调节与使用

最新发布

09-22

大学物理实验报告 scut 华南理工

大学物理实验示波器的使用实验步骤步骤

04-14

很高兴回答您的问题。关于大学物理实验示波器的使用实验步骤，以下是一般的步骤：

1. 安装示波器：将示波器置于一个稳定的平面上，并连接电源和地线。然后将探头插入BNC插头。

2. 调节示波器：调节示波器上的各个旋钮和按键，包括扫描速度，触发电平和触发方式等。这里需要根据实验指导书详细了解如何调节。

3. 连接测试电路：将要测试的电路连接至示波器上，并将探头连接到测试电路的节点上。

4. 观测示波图：打开示波器的屏幕，正确地观察信号波形，并测量波形的幅值、频率、相位和周期等参数。

5. 分析数据：将观察到的数据记录在实验记录本上，并做出相应的分析和图表。

以上就是一些大学物理实验示波器的使用实验步骤，希望对您有所帮助。

“相关推荐”对你有帮助么？

非常没帮助

没帮助

一般

有帮助

非常有帮助

提交

小丞同学

CSDN认证博客专家

CSDN认证企业博客

码龄3年

前端领域优质创作者

138

原创

7007

周排名

176万+

总排名

48万+

访问

等级

9293

积分

2万+

粉丝

3520

获赞

1730

评论

6276

收藏

私信

关注

热门文章

强烈推荐！CSDN浏览器助手，让你的浏览器上10个档次！

46246

大学物理实验报告六 -- 示波器的使用

40858

大学物理实验报告 -- 用拉伸法测量杨氏模量

28870

你逛过凌晨4点的校园吗？ -- 前端人的漫漫长路

27584

大学物理实验报告 -- 分光计的使用和三棱镜折射率的测定

25743

分类专栏

大学物理实验报告

付费

7篇

从零搭建一个任务管理系统

年终总结

1篇

offer 收割计划

2篇

化解数据结构

8篇

React

18篇

TypeScript

2篇

JS高程读书笔记

13篇

CSS特效

18篇

微信小程序

3篇

MongoDB

5篇

前端总结

22篇

笔记

27篇

css布局方式

2篇

JavaScript

1篇

canvas

4篇

其他内容

算法

1篇

小页面

4篇

游戏

1篇

测评

1篇

工作室

3篇

规划

3篇

c语言

2篇

最新评论

邀你看一场浪漫的烟火 -- canvas放烟花

萝茗:

大佬求源码

C语言实现推箱子游戏完整代码

2302_82078578:

求完整代码

Canvas 烟花合集 -- 将粉丝头像做成烟花在天空绽放✨

cool_xuzhou:

膜拜大佬~可否分享下源码，顶礼……

JS中的高阶函数

我是小布啊啊啊:

function sum(a, b, c) {

return a + b + c

}

function partial(sum, c) {

return function (a, b) {

return sum(a, b, c)

}

}

let partialSum = partial(sum, 3)

let res = partialSum(1, 2)

console.log(res); // 6

应该是这样的，博主没写完后面的

你逛过凌晨4点的校园吗？ -- 前端人的漫漫长路

阿J~:

先一键三连，有空慢慢研究

您愿意向朋友推荐“博客详情页”吗？

强烈不推荐

不推荐

一般般

推荐

强烈推荐

提交

最新文章

Event 对象，你很了解吗？

【offer 收割计划】这几道常见的面试题，你会几道

你逛过凌晨4点的校园吗？ -- 前端人的漫漫长路

2022年1篇

2021年128篇

2020年9篇

目录

目录

分类专栏

大学物理实验报告

付费

7篇

从零搭建一个任务管理系统

年终总结

1篇

offer 收割计划

2篇

化解数据结构

8篇

React

18篇

TypeScript

2篇

JS高程读书笔记

13篇

CSS特效

18篇

微信小程序

3篇

MongoDB

5篇

前端总结

22篇

笔记

27篇

css布局方式

2篇

JavaScript

1篇

canvas

4篇

其他内容

算法

1篇

小页面

4篇

游戏

1篇

测评

1篇

工作室

3篇

规划

3篇

c语言

2篇

目录

评论 11

被折叠的  条评论

为什么被折叠?

到【灌水乐园】发言

查看更多评论

添加红包

祝福语

请填写红包祝福语或标题

红包数量

个

红包个数最小为10个

红包总金额

元

红包金额最低5元

余额支付

当前余额3.43元

前往充值 >

需支付：10.00元

取消

确定

下一步

知道了

成就一亿技术人!

领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝

规则

hope_wisdom 发出的红包

打赏作者

小丞同学

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1

¥2

¥4

¥6

¥10

¥20

扫码支付：¥1

获取中

扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元

使用余额支付

点击重新获取

扫码支付

钱包余额

0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。 2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值

大学物理 示波器的调节与使用实验报告 - 知乎

大学物理 示波器的调节与使用实验报告 - 知乎切换模式写文章登录/注册大学物理 示波器的调节与使用实验报告薛叔叔的小跟班​字丑勿怪，相关图可以自行百度，比例不全就不放出来了编辑于 2022-05-17 01:37大学物理示波器大学物理实验​赞同 249​​19 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

大学物理-示波器的原理与使用 实验报告 - 百度文库

大学物理-示波器的原理与使用 实验报告 - 百度文库

首页

文档工具

更多

搜索文档

新客立减13元

客户端

看过

登录

- 1 - 

大连理工大学 

大 学 物 理 实 验 报 告 

院（系）    材料学院     专业          班级              姓   名          学号        实验台号                 实验时间     年     月   日，第  周，星期    第     节 

实验名称           示波器的原理与使用           

教师评语                                                                                 

实验目的与要求： 

（1） 了解示波器的工作原理 

（2） 学习使用示波器观察各种信号波形 （3） 用示波器测量信号的电压、频率和相位差  

主要仪器设备： 

YB4320G 双踪示波器， EE1641B型函数信号发生器  

实验原理和内容： 1. 示波器基本结构 

示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成， 其中示波管是核心部分。 

示波管的基本结构如下图所示， 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成， 由外部玻璃外壳密封在真空环境中。 

    电子枪的作用是释放并加速电子束。 其中第一阳极称为聚焦阳极， 第二阳极称为加速阳极。 通

成    绩 

教师签字  

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎

示波器的使用方法 - 示波器的基本实验 - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器的使用方法 - 示波器的基本实验是德科技 Keysight Technologies​已认证账号本文适用于在校电子工程和物理专业学生的示波器实验室指南和教程。本示波器实验指南和教程适用于随教育培训套件 (DSOXEDK) 一同许可的 Keysight InfiniiVision 2000， 3000 X 系列示波器和4000 X 系列示波器。基本示波器和波形发生器测量实验示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识 示波器基本实验 #3：触发噪声信号示波器基本实验#4：记录和保存示波器测试结果示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形示波器入门使用方法 - 什么是示波器？对于如今的模拟和数字电路来说，示波器是进行电压和定时测量的重要工具。当您最终从电子工程学校毕业，进入电子行业工作时，您可能会发现在测试、验证和调试设计方面，使用示波器这一测量工具的频率要比任何其他仪器都要高得多。即使是在特定大学里学习电子工程或物理专业的课程期间，示波器这一测量工具也是在各个电路实验中用来测试和验证实验作业及设计的最常用仪器。遗憾的是，许多学生永远都不能完全掌握如何使用示波器。他们的使用模式通常是某个随机旋钮和按钮，直到示波器显示屏上奇幻般出现一个与他们要寻找的效果接近的图片。但愿在完成这一系列简短的实验后，您会对示波器是什么以及如何更有效地使用它有了更好的了解。那么，什么是示波器？示波器是一种电子测量仪器，可以在无干扰的情况下监控输入信号，随后以图形方式采用简单的电压与时间格式显示这些信号。您的教授在其学生时代使用的这类示波器可能就是完全基于模拟技术的示波器。这些采用早期技术的示波器通常称为模拟示波器，具有限定的带宽，不执行任何种类的自动测量，而且要求输入信号是重复的 （连续出现并重复输入信号）。您将在这一系列实验中 （可能会贯穿大学及研究生学习的其余时间）使用的这类示波器称为数字存储示波器，有时仅称为 DSO。或者，您可以使用混合信号示波器，该示波器将传统的 DSO 测量模拟与逻辑分析测量相结合，有时称为 MSO。请注意，所有的数字实时示波器基本上只有DSO和MSO之分。其它的叫法都是在这两种示波器的基础上增加某些功能而已。今天的 DSO 和 MSO 可以捕获并显示重复信号或单冲信号，它们通常包括一系列自动测量和分析功能，借助这些功能您可以比您的教授在学生时代更快速、更准确地体现设计和学生实验的特征。快速了解如何使用示波器以及示波器有何功能的最佳方式是首先了解示波器上的一些最重要的控件，然后只需开始使用其中一个测量一些基本的信号，如正弦波。获得 DSOXEDK 教育培训套件选项的许可后，Keysight TechnologiesInfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器（在图 1 中显示）便会产生模拟和数字培训信号。我们将在这一系列简短实验中使用其中许多信号，帮助您了解如何使用示波器这一最重要的电子信号测量仪器。Keysight InfiniiVision 2000/3000 X 系列示波器执行示波器测量时的第一项任务通常是将示波器探头连接在测试设备与示波器的输入 BNC 接口之间。示波器探头在测试点提供相对较高的输入阻抗端子功能（高电阻，低电容）。高阻抗连接对于将测量仪器与测试电路分隔开来非常重要，因为我们不希望示波器及其探头改变测试信号的特征。有多种不同种类的示波器探头可用于特定类型的测量，但是您今天将使用的探头是最常用的探头类型，称为 10:1 无源电压探头，如图 2 所示。“无源”仅意味着此类型的探头不包括任何“有源”组件，如晶体管和放大器。“10:1”意味着此探头将以 10 为常量衰减示波器输入中接收的输入信号。图2. 无源 10:1 电压探头使用标准的 10:1 无源探头时，应在信号测试点与地面之间执行所有的示波器测量。换句话说，您必须 将探头的接地夹接地。若被测点是浮地的，我们不建议使用此类探头直接测量电路中组件之间的相对电压。如果需要测量未接地组件内的电压，则在使用示波器的两条通道相对于地面测量组件两端的信号时，可以使用示波器的减法数学函数（在实验 #13 期间介绍），或者可以使用特殊的差分有源探头。另外还应注意，绝不应使示波器的部件成为被测电路功能结构的一部分。图 3 显示了使用示波器的默认 1 MΩ 输入选择 （这是使用此类探头时必需的）连接到示波器时的 10:1 无源探头的电子模型。请注意，许多较高带宽的示波器还具有用户可选择的 50 Ω 输入端子选择，这种选择通常用于有源探头端子和／或使用 50 Ω BNC 同轴电缆从 50 Ω 电源直接输入信号时。图3. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图尽管无源探头和示波器的电子模型包括固有／寄生电容 （非设计）以及特意设计的补偿电容网络，但是现在让我们忽略这些电容元件，并分析低频或直流电输入条件下此探头／示波器系统的理想信号行为。从探头／示波器电子模型中删除所有的电容组件后，只剩下与示波器的 1 MΩ 输入阻抗串联的 9 MΩ 探头端部电阻。探头端部的净输入电阻则为 10 MΩ。使用欧姆定律，您会发现示波器输入处接收的电压电平将为探头端部处电压电平的 1/10 (Vscope = Vprobe x (1 MΩ/10 MΩ))。这意味着，使用 10:1 无源探头时，示波器测量系统的动态范围已被扩展。换句话说，与使用 1:1 探头测量的信号相比，您测量的信号幅度可高出 10 倍。此外，示波器测量系统 （探头 + 示波器）的输入阻抗将从 1 MΩ 增加到 10 MΩ。这是好事，因为较低的输入阻抗可以负载测试设备 (DUT)，但是会更改 DUT 内的实际电压电平 （这不是好事）。尽管净输入阻抗 10 MΩ 确实很大，但是您必须记住，必须要考虑到与探测设备的抗阻相关的这一负载阻抗量。例如，具有 100 MΩ 反馈电阻器的简单运算放大器电路可能会在示波器上提供一些错误的读数。如果您在电路实验中使用 Keysight 3000 X 系列示波器，则此示波器将自动检测并将探头衰减常数设置为 10:1。如果您使用 Keysight 2000 X 系列示波器，则必须手动输入探头衰减常数 (10:1)。示波器知道探头衰减常数后 （自动检测或手动输入），会提供所有垂直设置的补偿读数，以便将所有的电压测量引用到探头端部的无衰减输入信号。例如，如果您探测 10 Vpp 信号，则在示波器输入处收到的信号实际上仅为 1 Vpp。但是，由于示波器知道您使用的是 10:1 分压器探头，因此示波器在执行电压测量时将报告看到了 10 Vpp 的信号。到达实验 #5 （补偿您的 10:1 无源探头）时，我们将回过头研究此无源探头模型，并说明电容组件。探头／示波器电子模型中的这些元件将影响组合示波器和探测系统的动态／交流电性能。示波器前面板首先让我们了解示波器上最重要的控件／旋钮。在示波器顶部附近是“水平”控件，如图 4 所示。较大的旋钮用于设置水平刻度调整 （秒／格）。此控件可用于设置显示波形的 X 轴刻度调整。一个水平“格”为每个垂直网格线之间的 Δ-time。如果要查看更快的波形 （频率较高的信号），则将水平刻度调整设置为较小的 sec/div 值。如果要查看更慢的波形 （频率较慢的信号），则通常将水平刻度调整设为较高的 sec/div 设置。“水平”部分中较小的旋钮可用于设置波形的水平部分。换句话说，使用此控件可以左右移动波形的水平位置。示波器的水平控件（s/div 和位置）通常称为示波器的主要“时基”控件。值得注意的是，旋钮都是可以按下的。用来调整时基设置的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制水平位移的旋钮按下可以迅速将波形的偏移归零。图4. 示波器水平 （X 轴）控件示波器底部附近垂直部分（在输入 BNC 的正上方）中的控件／旋钮（请参考图 5）可用于设置示波器的垂直刻度调整。如果使用双通道示波器，则有两对垂直刻度调整控件。如果使用四通道示波器，则有四对垂直刻度调整控件。垂直部分中每个输入通道的较大旋钮可用于设置垂直刻度调整系数 （伏／格）。这是波形的 Y 轴图形刻度调整。一个垂直“格”为每个水平网格线之间的 Δ-volts。如果要查看相对较大的信号 （高峰峰值电压），则通常将 Volts/div 设置设为相对高的值。如果查看小的输入信号电平，则应将 Volts/div 设置设为相对低的值。垂直部分中每个通道的较小控件／旋钮是位置／偏移控件。您可以使用此旋钮在屏幕上上下移动波形。垂直调整旋钮也是可以按下的。用来调整通道垂直分辨率的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制垂直位移的旋钮按下可以迅速将波形的垂直偏移归零。图5. 示波器垂直 （Y 轴）控件另一个非常重要的示波器设置变量是触发电平控件／旋钮，如图 6 所示。此控制旋钮位于示波器前面板中心附近，标记为触发的部分下方。触发可能是示波器被了解得最少的方面，但该功能是示波器中您应了解的最重要功能之一。在进入实践实验时，我们将更为详细地介绍示波器触发。图6. 示波器触发电平控件阅读下面实验中的说明时，任何时候都会看到一个用方括号括住的粗体字，如 [ 帮助]，这是位于指示波器右侧的一个前面板键 （或按钮）。按下该键时，具有与该特定前面板功能关联的“软键”选择的唯一菜单将被激活。“软键”是位于示波器显示屏下方的 6 个键／按钮。根据激活的菜单，这些键的功能会发生变化。现在找到图 7 中显示的 Entry 控制旋钮。这是示波器显示屏右侧位于黑色阴影区域中的旋钮。我们会非常频繁地使用此旋钮来更改一系列不具备专用前面板控件的设置变量和选择。选择软键时，任何时候您都会看到绿色的弯曲箭头 ，这指示 Entry 旋钮可用于控制此变量。请注意，此旋钮还用于设置波形亮度级别。让我们开始使用示波器进行测量！图7. 示波器通用 Entry 控件示波器基本实验 #1：对正弦波执行测量在第一个实验中，您将学习如何使用示波器的水平和垂直刻度调整控件来正确设置示波器，从而显示重复正弦波。此外，还将学习如何对此信号执行一些简单的电压和定时测量。1 将一个示波器探头连接到通道 1 输入 BNC 和标记为“Demo1”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子 （接地）。图8. 将通道 1 和通道 2 输入之间的探头连接到培训信号输出端子 2. 将第二个示波器探头连接到通道 2 输入 BNC 和标记为“Demo2”的输出端子之间，如图 8 所示。将此探头的接地夹连接到中心端子。3 按前面板右上部分附近的 [默认设置] 键。默认设置会将示波器置于工厂预设配置中。这不仅会将示波器的 X 和 Y 刻度调整系数设置为预设值，而且还会关闭某个学生可能使用的任意特殊操作模式。4 按 [帮助] 前面板键 （在通道 2 垂直控件旁边）。5 按示波器显示屏下方的培训信号软键。6 使用 Entry 旋钮选择正弦信号 （列表顶部），然后按输出软键将其打开。现在，Demo1 端子上应存在正弦波，但是还不能使用示波器的默认刻度调整系数来识别。我们现在将调整示波器的垂直和水平设置，以扩展此波形并将此波形位于显示屏的中心。7 顺时针旋转通道 1 V/div 旋钮，直到您看到显示的波形覆盖屏幕一半以上。正确的设置应为 500 mV/div，在显示屏左上角附近显示为“500mV/”。8 顺时针旋转 s/div 旋钮 （“水平”部分中的大旋钮），直到您观察到显示屏上出现正弦波的两个以上周期。正确的设置应为 50 ns/div，在显示屏顶部中间附近显示为“50.00ns/”。您的示波器的显示屏现在应与图 9 类似。至此我们完成了时基的基本设置。图9 用于查看正弦波培训信号的初始设置9 旋转“水平”位置旋钮，左右移动波形。10 按“水平”位置旋钮，将其设回到零 （在中心屏幕上显示为 0.0 秒）。11 旋转通道 1 垂直位置旋钮，上下移动波形。请注意，左侧的地指示器也会上下移动，并告知我们此波形上 0.0 伏 （接地电平）所在的位置。12 按通道 1 垂直位置旋钮将接地 (0.0 V) 设回中心屏幕。现在，让我们对此重复正弦波执行一些测量。请注意，示波器的显示屏基本上是 X - Y 图形。在我们的 X 轴（水平）上，我们可以测量时间，在我们的 Y 轴（垂直）上，我们可以测量电压。在许多电子工程或物理课程作业中，您可能计算过电子信号并在图纸上采用类似的格式画过图，只不过是静态的。或者，您或许使用过各种 PC 软件应用程序自动画过波形图。将重复输入信号应用于示波器时，我们可以观察到波形的动态 （持续更新）图。我们的 X 轴包含分布于屏幕上的 10 个主要格，每个主要格均等于 sec/div 设置。在这种情况下，每个水平主要格均表示 50 纳秒（假设示波器的时基设置为 50.0 ns/div，如前文所述）。由于屏幕中有 10 个格，因此示波器从显示屏的左侧到显示屏的右侧显示 500 ns（50.0 ns/div x 10 格）。请注意，每个主要格还被分为 4 个次要格，在中心水平轴上显示为勾选标记。每个次要格则表示 1/4 div × 50 ns/div = 12.5 ns。我们的 Y 轴包含 8 个主要格（垂直方向），每个主要格均等于 V/div 设置，应设置为 500 mV/div。在此设置下，示波器可以测量高为 4 Vp-p（500 mV/div x 8 格）的信号。每个主要格分为 5 个次要格。每个次要格 （在中心垂直轴上表示为勾选标记）则均表示 100 mV。13 通过将一个上升沿 （中心屏幕）的 0.0 V 电平到下一个上升沿的 0.0 V 电平的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 s/div 设置 （应为 50.0 ns/div），估算其中一个正弦波的周期 (T)。T= _____________14 此正弦波的频率是多少 (F = 1/T)。F = _____________现在，让我们估算这些正弦波的峰峰值电压电平，但是首先，让我们对垂直设置进行几项较小调整，从而帮助我们更准确地执行此测量。15 调整通道 1 垂直位置旋钮 （亮起的“1”键下面较小的旋钮），直到正弦波的负峰与其中一个主要格线 （或网格线）相交。16 接下来，调整水平位置旋钮 （前面板顶部附近的较小旋钮），直到正弦波的一个正峰与具有次要格勾选标记的中心垂直轴相交。17 现在，通过将正弦波的负峰到正峰的格 （主要和次要）数累加起来，然后乘以 V/div 设置 （应为 1 V/div），估算此正弦波的峰峰值电压。Vp-p = _____________现在，让我们使用示波器的“光标”功能来执行上述相同的电压和定时测量，但不必累加格数，然后乘以刻度调整系数。首先，找到前面板“测量”部分中的“ 光标”旋钮，如图 10 所示。图 10 . 测量光标旋钮18 按光标旋钮；然后旋转此旋钮，直到“X1”突出显示；接着再次按此旋钮进行选择 （如果您不是在旋转选中“X1”光标后第二次按此旋钮，可能会出现超时现象，随后 X1 光标将自动被选中，且该菜单将关闭）。19 旋转光标旋钮，直到 X1 光标 （#1 定时标识）在特定电压电平下与正弦波的某一上升沿相交。提示：在波形的某一点对齐光标，波形在该点与某一水平网格线交叉。20 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“X2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。21 旋转光标旋钮，直到 X2 光标 （#2 定时标识）在相同电压电平下与正弦波的下一上升沿相交。22 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y1”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。图 11. 使用示波器的光标测量23 旋转光标旋钮，直到 Y1 光标 （#1 电压标识）与正弦波的负峰相交。24 再次按光标旋钮；旋转此旋钮直到“Y2”突出显示；然后再次按此旋钮进行选择。25 旋转光标旋钮，直到 Y2 光标 （#2 电压标识）与正弦波的正峰相交。26 此信号的周期、频率和峰峰值电压 （光标读数在显示屏的右侧）是多少？ΔX = _____________ 1/ΔX = _____________ ΔY(1) = _____________用于测量示波器上的时间和电压的最常用方法是我们最初使用的“将格累加起来 ”方法。尽管必须将格累加起来，然后乘以示波器设置，但是熟悉其示波器的工程师可以快速估算信号的电压和定时参数，有时大致的估算是了解信号是否符合测试要求快速的手段。使用光标进行测量更准确一点，并能从测量中去除猜测因素。今天的大多数示波器还提供了一种自动执行许多参数测量的更准确且更快的方式。当我们开始对一些数字信号执行某些测量时，我们将回过头使用实验 #10 期间示波器的自动参数测量。但是现在，我们需要回过头来了解示波器的触发功能。示波器基本实验 #2：了解示波器触发的基本知识正如前面所说，示波器触发可能是示波器最重要的功能。如果要从示波器测量中获得最多收益，应了解此功能。尝试对今天许多更复杂的数字信号执行测量时，此功能特别重要。遗憾的是，示波器触发是示波器操作中被了解得最少的方面。可将示波器“触发”看作“同步图片获取”。当示波器捕获并显示重复输入信号时，每秒可获取输入信号的数万个图片。为了查看这些波形 （或图片），必须将图片获取与“某一刻”同步。“某一刻”是输入信号中的唯一时间点，或者在使用示波器的多个通道时，是基于输入信号的布尔组合的唯一时间点 （逻辑“码型 ”触发）。示波器触发的模拟情景是赛马比赛终点的照片。尽管不是重复事件，相机快门必须与头马鼻子通过终点线的那一刻同步。在赛马开始和结束之间的某一时间随机获取赛马图片，类似于查看示波器上未触发的波形。要更好地了解示波器触发，让我们对实验 #1 中使用的我们熟悉的正弦波执行更多测量。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”培训信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 50.00 ns/div。7 按 [触发] 前面板键。您的示波器的显示屏现在与图 12 类似。如果使用示波器的默认触发条件，则此信号与 0.0 V 电平（触发电平设置）交叉时，示波器应在通道 1 探测并捕获的正弦波的上升（斜率选择）沿（触发类型选择）上触发。如果水平位置控件设置为 0.0 秒 （默认设置），则此时间点显示在中心屏幕上。在触发点之前捕获的波形数据 （显示屏左侧）被视为负时间数据，而在触发之后捕获的波形数据（显示屏右侧）被视为正时间数据。图12. 于 0.0 伏时在通道 1 的上升沿上触发示波器请注意，显示屏顶部附近“填充的”橙色三角形指示触发时间点 (0.0 s) 所在的位置。如果调整水平延迟／位置，此橙色三角形会从中心屏幕移走。中心屏幕上的“空心”橙色三角形 （仅在延迟／位置不是 0.0 s 时才可见）指示使用示波器的默认“中心”参考时延迟设置的时间位置。8 顺时针旋转触发电平旋钮，可增加触发电平电压设置。 9 逆时针旋转触发电平旋钮，可减小触发电平电压设置。增加触发电平电压设置时，应观察到正弦波在一定时间内会向左侧移动。如果减少触发电平电压设置，则正弦波会向右侧移动。最初旋转触发电平旋钮时，水平的橙色触发电平指示器将出现，实际触发电压设置始终显示在示波器显示屏的右上角。如果停止旋转触发电平旋钮，则橙色触发电平指示器将超时，且在几秒钟后会消失。但是，左侧的波形格线区域外侧仍会显示一个黄色的触发电平指示器，以指示触发电平相对于波形的设置位置。10 旋转触发电平旋钮，以将触发电平设置为恰好 500 mV（在中心屏幕上 1 格）。请注意，实际触发电平显示在显示屏的右上角。11 按斜率软键，然后选择下降沿触发条件。现在，正弦波应反转 180 度，波形的下降沿将与中心屏幕同步，如图 13 所示。图 13. 在 + 500 mV 下于正弦波的下降沿上触发12 增加触发电平电压设置，直到橙色电平指示器位于正弦波正峰上方 （大约 +1.5 V）。在正弦波上方设置触发电平时，示波器的采集和显示 （重复图片获取）不再与输入信号同步，因为示波器在此特定触发电平设置下找不到任何边沿交叉。您示波器的显示屏现在与图 14 类似。示波器现在处于“自动触发”模式下。图14. 在输入信号上方设置触发电平时自动触发自动触发是示波器的默认触发模式。当示波器使用自动触发模式时，如果示波器在一段时间 （时间会发生变化且取决于示波器的时基设置）后找不到有效的触发条件（在这种情况下正弦波的边沿交叉），则示波器将生成其各自的异步触发，并开始在随机时间获取输入信号图片 （采集）。由于“图片获取”现在是随机的，而不是与输入信号同步，因此我们看到的只是屏幕中波形的“模糊”画面。此波形的“模糊”画面会提示我们，示波器不会在输入信号上触发。13 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。14 从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。从信号源断开通道 1 探头连接后，现在应看到基线 0.0 V 直流信号。因为有了此 0.0 V 直流信号，我们不再具有边沿交叉，因而示波器不会触发；示波器再次“自动触发”是为了向我们显示此直流电平信号。除了默认的自动触发模式外，示波器还具有另一种用户可选择的触发模式，称为正常触发模式。现在，让我们看一下正常触发模式与自动触发模式有何不同。15 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。您应该会再次看到触发的正弦波。16 按 [模式／耦合] 前面板键 （在触发电平旋钮右侧）。17 旋转 Entry 旋钮将触发模式选择从自动更改为正常。此时，您应该看不出显示波形中有任何差异。18 再次从 Demo1 端子断开通道 1 探头连接。现在，您应看到探头断开连接之前发生的最后一次采集 （最后一张图片）。我们看不到自动触发模式显示的 0.0 V 直流电平轨迹。如果选择正常触发模式，则当且仅当 示波器检测到有效的触发条件 （在这种情况下为边沿交叉）时示波器仅会显示波形。19 顺时针旋转触发旋钮，以便将触发电平设置在 +1.50 V（在我们的正弦波上方）。20 将通道 1 探头重新连接到 Demo1 端子。正弦波现在已连接且正在输入到示波器，但是此信号的重复显示在哪里？由于我们使用的是正常触发模式，因此示波器仍然需要有效的边沿交叉，但是由于触发电平设置在波形上方 (@ +1.50 V)，因此不存在有效的边沿交叉。正如我们使用正常触发模式看到的一样，对于波形的位置我们没有任何线索，我们无法测量直流电源。21 按触发电平旋钮，以将触发电平自动设置为约 50%。示波器应该开始再次显示重复波形。一些较早使用的示波器将我们今天称为正常的触发模式叫作“触发的”触发模式，实际上可能是此触发模式的更具体的说明性术语，因此在此模式下，示波器仅在发现有效的触发条件时才触发，不会生成自动触发 （异步触发，以生成异步图片获取）。稍显矛盾的是，正常触发模式不是“通常”使用的触发模式，它不是示波器的默认触发模式。通常使用的触发模式为自动触发模式，是示波器的默认触发模式。此时，您可能会好奇要何时使用正常触发模式。当触发事件不是频繁发生时 （包括单冲事件），应使用正常触发模式。例如，如果您将示波器设置为显示非常窄的脉冲，但是如果此脉冲只以 1 Hz 的频率出现 （每秒出现一次），并且如果示波器的触发模式被设置为自动触发模式，则示波器会生成许多异步生成的自动触发，而不能显示罕见的窄脉冲。在这种情况下，您需要选择正常触发模式，这样示波器将等到获取有效的触发事件后，才显示波形。稍后，我们将在今后实验期间连接到这类信号。但是现在，让我们了解有关在噪声信号上触发的更多信息。示波器基本实验#3：触发噪声信号重复正弦波大概是示波器触发的信号中最简单的一种类型。但是，在真实世界中，信号不是如此简单。在本实验中，我们将了解学习如何在嘈杂的环境 （真实世界情况）中触发信号，还将学习如何使用波形平均化消除数字化波形中的噪声。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 如果使用 Entry 旋钮，此时应选择“带噪声的正弦”信号，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。 6 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。即使示波器的默认设置条件将示波器配置为于 0.0 V 时在上升沿触发，示波器也会在此噪声正弦波的上升沿和下降沿触发，如图 15 所示。示波器实际上仅在上升沿触发。但是，当示波器在正弦波的下降沿触发时，实际上是在正弦波上随机噪声的上升沿触发。图15. 尝试在嘈杂的环境中触发信号7 通过将时基设置为 200.0 ns/div，验证示波器是否在噪声的上升沿触发。8 将示波器的时基设回到 200.0 µs/div。那么，我们如何在仅与正弦波 （无噪声）的上升沿重合的情况下使示波器触发？现在，让我们更多地了解一些示波器的用户可选择触发耦合选项。9 按 [模式／耦合] 前面板键 （触发电平旋钮旁边）。10 按高频抑制软键，以打开“高频抑制”滤波器。向示波器输入的信号实际上被拆分并沿着示波器内部的两条不同模拟路径向下发送。沿着其中一条路径向下的信号将被示波器的采集系统捕获 （图片获取系统）。类似的信号沿着一条单独的路径向下发送，由示波器的模拟触发电路处理。（请参考附录 A 中显示的示波器框图。）选择高频抑制后，由示波器的模拟触发电路处理的信号首先通过 50 kHz 低通滤波器。由于噪声由广泛连续的频率组成，包括高频率分量，因此触发电路随后会“看到”消除／衰减了大部分噪声的正弦波，而沿着采集路径向下发送的信号不受影响 （噪声被保留）。这样，我们就会看到噪声，如图 16 所示，但是示波器的触发电路看不到噪声。但是有一些限制。图16. 使用高频抑制触发噪声正弦波由于高频抑制滤波器基于固定的 50 kHz 低通硬件滤波器，因此不能在更高频率的信号上使用。这种 50 kHz 低通滤波器不影响我们的 1 kHz 正弦波培训信号。但是，如果我们尝试在 20 MHz 噪声正弦波上使用触发高频抑制，则 50 kHz 滤波器将“消灭”噪声和基本 20 MHz 正弦波，使其不可能触发任何信号。但是，我们还有两个选项。11 再次按高频抑制软键，将其关闭。示波器应再次在正弦波的上升沿和下降沿 触发。12 按噪声抑制软键，以打开“噪声抑制”滤波器。噪声抑制滤波器不是基于频率，而是基于幅度。尽管我们讨论了单触发电平，实际上信号必须交叉通过两个电平才能被鉴定为有效触发。这称为“触发滞后”，有时称为“触发灵敏度”。大多数示波器的默认触发灵敏度为 0.5 格。这意味着，输入信号必须摆动至少 0.5 格 （峰到峰）才能被鉴定为有效触发条件。但是，这也意味着，当噪声超过越 0.5 格 （峰到峰）时，示波器会触发噪声。选择噪声抑制时，示波器的滞后被扩展到约 1.0 格 （峰到峰）。对于这种特定的噪声正弦波，大多数时候，1.0 格的触发滞后可以解决我们遇到的问题。您可能会注意到示波器的显示屏上有一些“闪光”现象。这意味着，1.0 格的滞后相当不足。另一种解决方案是使用示波器的触发释抑功能，我们将在实验 #7 期间讨论。从带有噪声的此正弦波的测量离开之前，如果您想要查看此正弦波并对其执行测量，但却没有随机噪声，情况会怎样？13 按高频抑制软键。现在，高频抑制滤波以及噪声抑制滤波都应打开，为我们提供一种非常稳定的触发。14 按前面板波形区中的 [采集] 键 （就在光标旋钮下方）。15 旋转 Entry 旋钮将示波器的采集模式从正常更改为平均。选择平均采集模式时，示波器会对多个波形采集一起进行平均操作。如果信号中的噪声是随机的，则噪声分量会平均出来，因此我们随后可以仅对基本信号分量执行更准确的测量，如图 17 所示。图17. 使用示波器的平均采集模式消除噪声16 使用我们在实验 #1 中学到的测量技术确定以下各项：周期 = _____________频率 = _____________ Vp-p = _____________示波器基本实验 #4：记录和保存示波器测试结果完成各种电路实验作业后，您的教授可能需要您详细描写测试报告。可能需要包括实验报告中测量的图像 （图片）。此外，如果您不能在某个会话期间完成实验作业，则可能需要稍后继续测试。但是，如果您可以从中断的地方恢复，效果会好，您不必重新设置示波器，可能也不必重新采集波形。在本实验中，您将了解如何保存并调用各种示波器文件类型，包括图像、参考波形和设置。对于本实验，您必须有权访问个人 USB 存储设备。1 确保您的两个示波器探头始终分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 按 [帮助]，然后按培训信号软键。4 使用 Entry 旋钮选择“正弦”波形，然后按下输出软键将其打开。5 将通道 1 的 V/div 设为 500 mV/div。6 将示波器的时基设置为 100 ns/div。此时，您应该会看到正弦波的五个周期，如图 18 所示。现在，让我们保存此图像 （图片）、保存波形，并保存设置。图18. 我们要保存以便归档及随后分析的正弦波的五个周期7 将您的个人 USB 存储设备插入示波器的前面板 USB 端口。8 按前面板文件区中的 [保存／调用] 键 （在光标旋钮下方）。9 按保存软键，然后按格式软键。10 使用 Entry 旋钮选择 PNG 24 位图像 (*.png)。11 按保存到（或按下选择）软键，然后使用 Entry 旋钮指向 \usb。12 按文件名软键，然后旋转 Entry 旋钮并为此文件提供名称。现在，我们将其称为“test”。13 旋转通用 Entry 旋钮时，字母数字字符串将弹出。只需拨号到第一个字母（在本例中为“t”），然后按 Enter 软键，或按 Entry 旋钮。14 对此文件名中其余的每个字符重复步骤 #13。15 按删除软键，从默认文件名中删除其余所有字符。16 按增量软键，以关闭自动增量 （框应为黑色）。请注意，如果自动增量已启用，则示波器将自动增加与文件名关联的数字。如果您打算保存多个图像，则这可能非常有用，您无需在每个保存操作之间手动重新输入不同的文件名。17 按下按下以保存软键。您的 USB 存储设备现在应具有与图 18 类似的示波器显示屏的存储图像。文件名应为“test.png”。您可以打开此文件或随后将其插入 Microsoft-Word 文档，以查看它是否真的在那里。现在，让我们来保存示波器的设置条件。18 按下 [保存／调用] 前面板键。19 按保存软键，然后按格式软键。20 使用 Entry 旋钮选择设置 (*.scp)。21 按保存到（或按下选择或位置）软键。22 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。23 按文件名软键。您会看到以前输入的文件名将变为新的默认文件名。由于“设置”文件格式使用其他文件扩展名，因此可以使用相同的文件名。24 按下按下以保存软键。USB 存储设备现在应该具有名为“test.scp”的文件，其中包含示波器的当前设置配置。我们将在以后调用此设置配置。请注意，您还可以将设置保存到示波器内部的某个闪存寄存器。但是，接下来可能使用此示波器的某个学生会用他／她的设置覆盖此存储寄存器。因此，作为学生，使用共享示波器借助自己的个人存储设备保存示波器设置和波形始终是很好的方法。现在，让我们保存参考波形数据文件。25 按下 [保存／调用] 前面板键。26 按保存软键，然后按格式软键。27 使用 Entry 旋钮选择参考波形数据文件 (*.h5)。28 按保存到（或按下选择）软键。29 使用 Entry 旋钮指向 \usb，然后按 Entry 旋钮。30 按文件名软键。重申一下，我们不需要定义新的名称，因为此文件格式还具有唯一的文件扩展名 (test.h5)。31 按下按下以保存软键。请注意，我们在前面保存 .png 文件类型后，这仅是示波器显示的像素映射。此类文件不能回调到示波器中，而且无法对此类文件中存储的数据执行测量。此类文件以及 .bmp 文件类型主要对归档目的 （如纳入实验报告中）非常有用。但是，我们刚刚存储的“参考波形”数据文件 (.h5) 会将电压与时间数据作为 X-Y 对来保存。此类文件可以回调到示波器中，以便以后进行文件。您还可以将此类文件回调到许多 PC 应用程序中，以便进行更广泛的脱机分析。既然我们已保存了示波器的设置配置，而且还保存了波形 （正弦波的四个周期），让我们看一下是否可以调用这些文件。不过，首先我们会从默认设置开始，目的是破坏您在屏幕上看到的当前设置和波形。32 按下 [默认设置]。33 按下 [保存／调用]。34 按下调用软键，然后按下一个调用软键。35 使用 Entry 旋钮选择设置作为要调用的文件类型。36 按位置（或按下选择或调用自）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 37 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。我们应该刚将示波器的设置恢复到其以前的配置。但是，示波器不会保存培训信号的状态。因此，此时我们看到的唯一波形应为基线 (0.0 V) 信号，因为探头的输入中没有出现信号。现在，让我们调用以前保存的波形。38 按调用软键，然后使用 Entry 旋钮选择参考波形数据 (*.h5)。39 按调用自（或按下选择或位置）软键，然后使用 Entry 旋钮指向“test”。 40 按按下以调用软键，或者按 Entry 旋钮。现在，您应该使用以前的设置配置查看我们已存储的正弦波版本 （以及活动 0.0 V 基线信号），如图 19 所示。此时，您可以更改设置 （如果您愿意），还可以继续对此存储的波形执行测量。请注意，保存／调用数据后，您可以随时删除您的 USB 存储设备。图19. 调用示波器的设置配置和波形示波器基本实验 #5：补偿 10:1 无源探头既然您已完成了此示波器培训指南中的前四个实验，应该在一定程度上熟悉了如何使用示波器进行基本电压和定时测量，让我们回过头来再次讨论探测。在本指南的入门部分中，我们简要讨论了探测，并显示了 10:1 无源探头和示波器的输入组合的电子输入模型。探头和示波器的此电子模型在此处再次显示在图 20 中。图20. 连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图如果您记住了，就说明系统已指导您忽略此电子模型中的电容组件，只考虑阻性组件。当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 （示波器的主要测量应用），则不能忽略此电子模型的电容元件。所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 （C 电缆），以及示波器的输入电容 （C 示波器）。“固有／寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有／寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 （非直流）下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 （C 组件）分布其他／设计的探针电容器 （C 探针）的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。我们不会花很多时间讨论这一原理，只是连接到某个信号，并了解欠补偿、补偿过度和适当补偿的影响。但是，首先应注意我们会将通道 1 探头连接到前一个实验中的其他端子。1 将两个 示波器探头连接到标记了探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。4 将通道 1 偏移／位置设置为 0.0 V（默认设置）。5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。8 将通道 2 偏移／位置设置为约 +3.5 V。9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与图 21 类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。图21. 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。图 22 显示了通道 1 探头（黄色波形）补偿过度的示例，以及通道 2 探头（绿色波形）欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与图 21 类似。图22. 不当补偿的探头正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。此时，您已完成了本实验的实践部分。如果您赶时间，并需要完成本章中最后一个实验，则应跳到实验 #6，然后读取本实验后面其余部分的内容。计算电容补偿的正确数量如果您面临挑战，请使用以下假设条件计算正确补偿所需的补偿电容 (C comp) 数量：对于计算所需的补偿电容 (C comp) 数量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并联的时间常数 (1/RC) 与 R scope 和 C parallel 并联的时间常数相等。请记住，C parallel 是探头／示波器模型中的三个电容元件的组合。另一种计算方法是使 C parallel 的电容阻抗的 9 倍与 C tip 电容阻抗的 1 倍相等。这将建立电容阻抗产生的衰减常数，与仅阻性网络 (10:1) 产生的衰减常数相同：探头负载除了适当补偿 10:1 无源探头以获得最为准确的示波器测量外，另一个必须要考虑的问题就是探头负载。换句话说，将探头和示波器连接到被测件 (DUT) 是否会改变电路的行为？将任何仪器连接到电路中后，仪器本身 （包括探头）都会成为 DUT 的一部分，并在某种程度上成为信号“负载”或改变信号的行为。如果使用上面列出的电阻和电容的给定值（以及已计算的 C comp 值），我们可以按照单个电阻器和电容器的并联方式将探头和示波器的负载影响通过建模方式合并在一起，如图 23 所示。图23. 10:1 无源探头和示波器负载模型对于低频或直流电应用，负载由 10 MΩ 电阻控制，在大多数情况下，这不应成为问题。但是，如果您探测的是 100 MHz 数字时钟信号，会怎么样？此数字时钟的第 5 个谐波 （用于创建此信号形状的重要分量）将为 500 MHz。现在，应计算由此负载模型的 13.5 pF 电容提供的阻抗，如图 23 所示：尽管 13.5 pF 看起来可能不多，但是频率越高，此负载电容数量就会很大。对于此类较高频的应用，大多数示波器供应商提供了可选的有源探头解决方案，它们具有更低的输入电容 （辅助 pF）。但是，这些类型的特殊探头成本比典型的 10:1 无源探头要高很多。最后，请注意本实验中显示的探头 + 示波器模型非常简单。较准确的模型还包括电感元件。电线 （特别是接地引线）应被视为电感元件，特别是对高频应用而言。示波器基本实验 #6：使用内置函数发生器生成波形除了示波器以外，您还将在各种电子工程和／或物理电路实验中使用大量测试设备，包括电源、数字万用表和函数发生器。函数发生器可以产生大量不同类型／形状的信号，这些将用作电路设计和实验的动态输入。Keysight 的 InfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器具有内置的可选函数发生器，称为 WaveGen。若要完成这个简短的实验，前提条件是示波器上已正确安装此选件许可证。如果您不知道函数发生器功能是否已被许可并启用，请按 [Wave Gen] 前面板键。如果启用此选件，则波形发生器的菜单将出现。如果没有启用此选件，则您会看到屏幕上出现一条消息，指示此选件尚未得到许可。假设您的示波器具有 WaveGen 选件，让我们开始这一简短的实验，了解如何使用通用函数发生器。1 从示波器断开所有探头的连接。2 将 50 Ω BNC 同轴电缆连接到发生器的输出（电源开关旁边）与通道 1 输入BNC 之间。3 按下 [默认设置]。4 如果您使用的是 Keysight 2000 X 系列示波器，则需要将通道 1 的探头衰减常数设置为 1:1。按 [1] 前面板键，然后按探头软键。按新的探头软键，然后旋转 Entry 旋钮将衰减常数设置为 1.00:1。5 按 [WaveGen] 前面板键 （在通道 1 V/div 旋钮正上方）。6 按设置软键，然后按默认波形发生器软键。请注意，示波器的 [默认设置] 不会更改 WaveGen 的设置。因此，要确保从同一个起点开始，我们还需要发生器的默认设置。7 再次按 [WaveGen] 前面板键。8 将通道 1 的 V/div 设置设为 100 mV/div。9 将示波器的时基设置为 100.0 µs/div（默认设置）。您现在应该看到示波器上的正弦波的一个周期，与图 24 类似。峰峰值振幅为 500 mV 的 1.000 kHz 正弦波是 WaveGen 的默认信号。现在，让我们对信号进行一些更改。图24. 使用示波器的内置 WaveGen 函数发生器10 按频率软键，然后旋转 Entry 旋钮增加或减少频率。请注意，最大频率设置为 20.00 MHz。11 按振幅软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的振幅。12 按偏移软键，然后旋转 Entry 旋钮以更改此信号的偏移。13 按波形软键，然后旋转 Entry 旋钮选择各种波形。请注意，选择方波后，您还可以微调占空比。选择脉冲后，您可以微调脉冲宽度。从此时开始，您可能不会将发生器的输出直接连接到示波器中了。您可能会将发生器的输出连接到电路的输入。随后，您将使用带有探头的示波器监视电路的输入和输出。就到这儿吧！了解使用示波器示波器进行实验测量的更多信息：编辑于 2022-08-04 09:28仪器仪表示波器示波器校准仪​赞同 402​​9 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

大学物理实验报告（一）——示波器实验 - 知乎

大学物理实验报告（一）——示波器实验 - 知乎首发于物理实验切换模式写文章登录/注册大学物理实验报告（一）——示波器实验飞天小毛球本科双非，2022年推免至中国科学院大学攻读硕士研究生 大学物理实验是许多大学生的一门必修课，我在这里分享几期我之前做过的物理实验报告，可以给大家参考参考，今天分享的这期也是大学物理实验这门课中我觉得90%都会学的吧，那就是示波器实验咯，废话不多说，直接上报告就完事了：上传的是图片版，有需要word版本的可以私聊我哈，后期还会有几个物理实验会更新的喔~我是@飞天小毛球，热衷于科研和美食，您的点赞、收藏和关注是对我最大的支持和鼓励！我每天都会为知友们分享自己的所思所想，希望可以给大家提供帮助！敬请关注！感谢~编辑于 2023-02-27 10:47・IP 属地北京示波器测量仪器大学物理实验​赞同 172​​14 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录物理实验学

大学物理实验：数字示波器的使用 实验报告95分模版 - 哔哩哔哩

关注专栏/大学物理实验：数字示波器的使用 实验报告95分模版大学物理实验：数字示波器的使用 实验报告95分模版

2022年04月12日 04:29--浏览 ·

--喜欢 ·

--评论

Ada鹿鹿粉丝：52文章：4

关注一、实验目的1、了解示波器的构造和工作原理。2、利用示波器观察波形，掌握测量电压、周期和频率的方法。3、掌握观察李萨如图形的方法，并能测量位置信号的频率。 二、实验仪器1.信号发生器1)频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测频信号的频率，用五位数字显示信号的频率，且频率连续可调（输出信号时）。2)幅度显示窗口：显示函数输出信号的幅度，由三位数字显示信号的幅度。3)输出波形，对称性调节旋钮（SYM）：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在关闭或者中心位置时，则输出对称信号。输出波形对称调节器可改变输出脉冲信号空度比，与此类似，输出波形为三角或正弦时可使三角波调变为锯齿波, 正弦波调变为正与负半周分别为不同角频率的正弦波形，且可移相180°。仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。4)速率调节旋钮（WIDTH）：调节此电位器可以改变内扫描的时间长短。在外测频时，逆时针旋转到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过低通开关进入测量系统。5)扫描宽度调节旋钮（RATE）：调节此电位器可调节扫频输出的扫频范围。在外测频时，逆时针旋转到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过衰减“20dB”进入测量系统。6)外部输入插座（INPUT）：当“扫描/计数键”（13）功能选择在外扫描外计数状态时，外扫描控制信号或外测频信号由此输入。7)TTL信号输出端（TTL OUT）：输出标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为600W。8)函数信号输出端：输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20Vp–p（1MW负载）,10Vp–p (50W负载)。9)函数信号输出幅度调节旋钮（AMPL）：调节范围20dB。仿真实验中使用方法：右键按下进行顺时针连续旋转，信号幅度增大，左键按下进行逆时针连续旋转，信号幅度减小。10)函数信号输出信号直流电平预置调节旋钮（OFFSET）：调节范围：–5V～+5V（50W负载），当电位器处在中心位置时，则为0电平，由信号电平设定器选定输出信号所携带的直流电平。11)函数信号输出幅度衰减开关（ATT）：“20dB”“40dB”键均不按下，输出信号不经衰减，直接输出到插座口。“20dB”“40dB”键分别按下，则可选择20dB或40dB衰减。12)函数输出波形选择按钮：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。仿真实验中使用方法：左键打击进行波形间进行切换。13)“扫描/计数”按钮：可选择多种扫描方式和外测频方式。14)频率范围细调旋钮：调节此旋钮可改变1个频程内的频率范围。仿真实验中使用方法：右键按下进行顺时针连续旋转，信号幅度增大，左键按下进行逆时针连续旋转，信号幅度减小。15)频率范围选择按钮：调节此旋钮可改变输出频率的1个频程，共有7个频程。仿真实验中使用方法：左键打击进行波形间进行切换。16)整机电源开关：此按键揿下时，机内电源接通，整机工作。此键释放为关掉整机电源。仿真实验中使用方法：左键打击进行打开和关闭切换。2.待测信号输入公共信号，频率和幅度未知的正弦信号。在实验中不可以打开大视图。3.数字示波器1)开关按钮：点击开关，打开数字示波器，显示屏亮；再次点击开关，关闭数字示波器，显示屏不亮。2)Untility按钮：辅助功能按钮；改变现实坐标轴的显示方式。X-Y显示或者Y-T显示。3)Run/Stop按钮：点击，暂停波形输出；再次点击，继续输出波形。4)Math按钮：数学功能按钮；显示波形的数学运算。可以对通道1和通道2的信号进行加减。鼠标点击，控制面板显示数学功能面板。通过F1~F5按钮以及Multipurpose按钮进行面板操作。5)Position（黄色）旋钮：通道1信号的垂直位移调节按钮。鼠标左击，按钮顺时针转动，通道1的图像下移；鼠标右击，按钮逆时针转动，通道1的图像上移。6) Position（蓝色）旋钮：通道2信号的垂直位移调节按钮。鼠标左击，按钮顺时针转动，通道2的图像下移；鼠标右击，按钮逆时针转动，通道2的图像上移。7)Menu 1（黄色）按钮：控制通道1信号的显示。鼠标左击，显示通道1的信号；再次左击，不显示通道1的信号。8)Menu 2（蓝色）按钮：控制通道2信号的显示。鼠标左击，显示通道2的信号；再次左击，不显示通道2的信号。9)Scale（黄色）旋钮：通道1振幅调节旋钮。鼠标左击，旋钮顺时针转动，振幅档位变小；鼠标右击，旋钮逆时针转动，振幅档位变大。10)Scale（蓝色）按钮：通道2振幅调节旋钮。鼠标左击，旋钮顺时针转动，振幅档位变小；鼠标右击，旋钮逆时针转动，振幅档位变大。11)Position旋钮：信号水平位移调节旋钮。鼠标左击，旋钮顺时针转动，图像右移；鼠标右击，旋钮逆时针转动，图像左移。鼠标选中旋钮中间，左击，旋钮按下，图像恢复原来位置。12)Menu按钮：触发功能按钮；选择触发方式。鼠标点击，显示触发功能界面。13)Scale旋钮：周期调节按钮，改变信号的周期档位。鼠标左击，旋钮顺时针转动，时间档位变小；鼠标右击，旋钮逆时针转动，时间档位变大。14)Level旋钮：电平调节按钮。鼠标左击，旋钮顺时针转动；鼠标右击，旋钮逆时针转动。鼠标选中旋钮中间，左击，旋钮按下，恢复初始电平。15)Multipurpose旋钮：控制面板选择旋钮。配合F1~F5按钮使用，在二级面板通过左击，鼠标右击进行选择。鼠标选中Multipurpose旋钮中心位置，鼠标左击，Multipurpose按钮被按下，确认选择。16)F1~F5按钮：出现控制面板后，通过F1~F5按钮进行相应的选择。三、实验原理1.示波器的基本结构 示波器由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。其中示波管是示波器的基本构件，它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成，被封装在高真空的玻璃管内，电子枪是示波管的核心部分，由阴极、栅极和阳极组成。数字示波器是一种集数据采集、A/D转换、软件编程等一系列技术制造出来的具有测量、分析、处理、存储的高性能示波器，其原理组成框图如下图所示：输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，提高示波器的灵敏度以及动态范围。输出放大器的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号编程数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中数字化信号进行相应的处理，并显示在显示屏上。2.用x轴时基测时间参数设待测信号接y轴输入端，则Ty是待测信号的周期，Tx是x轴扫描信号的周期，N是一个扫描周期内所显示的待测信号的波形周期个数。x轴扫描信号的周期，实际上是以时基单位(时间/cm或时间/度)来标示的。在实际测量中，采用 T=时基单位x波形厘米数。 式中的波形厘米数，可以是信号一个周期的读数(可测待测信号的周期)、正脉冲(或负脉冲)的信号宽度的读数或待测信号波形的其他参数。3.用李萨如图形测信号的频率如果将不同的信号分别输入y轴和x轴的输入端，当两个信号的频率满足一定关系时，荧光屏上会显示出李萨如图形。将被测正弦信号加到y偏转板，将参考正弦信号加到x偏转板，当两者的频率之比是整数时，在荧光屏上将出现李萨如图。对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上及竖直线上的切点数之比可得两信号的频率之比。四、实验内容1.用X轴的时基测量信号的时间和幅值参数1、测量示波器自带方波输出信号的周期(时基分别为0.1 ms/cm，0.2 ms/cm，0.5ms/cm)：测示波器校准信号周期连接示波器CH1和示波器校准信号。校准信号为周期1KHz,峰峰值为4V的对称方波信号。调节电平旋钮，使信号稳定。调节示波器聚焦旋钮和辉度旋钮使示波器显示屏中的信号清晰。调节CH1幅度调节旋钮和CH1幅度微调旋钮，校准信号显现为峰峰值为4V。调节示波器时间灵敏度旋钮和扫描微调旋钮，校准信号周期显示为1KHz。2、选择信号发生器的对称方波接y输入(幅度和y轴量程任选)，信号频率为200Hz～2kHz(每隔200Hz测一次)，选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率。打开信号发生开关，打开信号发生器，信号频率为200Hz～2kHz(每隔200Hz测一次)，调节信号频率，波形选择对称方波，选择示波器合适的时基，调节时间灵敏度旋钮，使信号满屏，测量对应频率的厘米数、周期和频率。同时把示波器中的方式拨动开关调到CH2档上。3、选择信号发生器的非对称方波接Y轴，频率分别为200，500，1K，2K，5K，10K，20K，（Hz），测量各频率时的周期和方波的宽度。4、改变信号发生器输出波形为三角波，频率为500Hz、1kHz、1.5kHz，测量各个频率时的上升时间。下降时间和周期。 2.观察李萨如图形并测量频率用信号发生器和未知信号源分别接y轴和x轴，信号发生器输出为正弦波，调节信号发生器的频率，示波器中的“x-y”按钮按下，方式调节到CH1（或CH2），触发源选择CH2（或CH1）,观察李萨如图像。 五、数据处理1.用X轴的时基测量信号的时间参数计算公式：(1)测量示波器自备方波输出信号的周期（时基分别为0.1ms/cm,0.2ms/cm,0.5ms/cm）： 序号123时基ms/cm0.10.20.5格数1052方波信号/Hz100010001000(2)选择对称方波接Y输入，测量对应频率，作 信号频率~测量频率 曲线： 序号12345678910信号发生器频率/Hz200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.01800.02000.0时基ms/cm10.50.20.20.20.10.10.10.10.1厘米数558.46.358.47.26.35.55周期/ms52.51.681.2610.840.720.630.550.5频率/Hz200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.01800.02000.0 根据相关的参数，获得图型信息(3)选择方波接Y轴，测量各频率的周期、正波宽度： 序号123456信号发生器频率/Hz200.0500.01000.02000.010000.020000.0时基ms/cm10.50.20.110.01厘米数545555信号周期/ms5210.550.1正波宽度/ms0.10.10.10.10.10.1★ 2. 观察李萨如图形并测量频率计算公式：【1】若Fx/Fy=1,令Fx= 500Hz     则 Fy=500【2】若Fx/Fy=2,令Fx=1000Hz   则Fy=500【3】若Fx/Fy=1/2,令Fx= 500Hz   则Fy=1000  六、思考题1.用示波器测频率几种方法，各有什么有何有优缺点？周期法：优点：周期法适用于任何频率的信号，并且过程比较简单。缺点：误差较大，因为示波器显示的是波形,只能读出波的周期,通常是毫秒级甚至更小的数量级的,而频率是周期的倒数,这样读出的周期有一点误差计算出频率的误差就会被放大。 李萨如图形法：优点：可以直观的观察出波形。测量相对准确。缺点：操作比较费时，同时，它只是适合测量频率较低的信号。 九、实验总结       本次实验利用示波器测量了示波器自带方波输出信号的周期，并且用时基为0.1ms/cm测出的数据更准确，因为此时基下只显示了一个周期，在屏幕一定的情况下相当于放大了周期长度，缩小了误差，置信度较大。减小误差注意事项：（1）在读取数据时一定要认真，尽量减小因人为因素导致的误差并且防止造成读数误差。（2）观察李萨如图形时，使李萨如图形尽可能稳定后，再测量y轴和x轴的切点数。心得体会：此次实验是更加接近于一种体验性的实验，通过这次试验，我熟悉了示波器的使用方法，并且体会到了示波器中所表现的将一些不可见的动态量转化为另一种量直观的表现出来的方法。十、 原始数据： 本文禁止转载或摘编

分享到：

投诉或建议评论目录----

示波器实验报告总结 - 百度文库

示波器实验报告总结 - 百度文库

首页

文档工具

更多

搜索文档

新客立减13元

客户端

看过

登录

示波器实验报告总结 

本次实验主要通过示波器对电路波形进行观测和分析，掌握使用示波器的基本操作方法，加深对电路原理的理解，提高实验技能。  

首先，在实验中我们学习了示波器的基本结构和工作原理。示波器是一种重要的电子测量仪器，用于观察和测量电路的电压和电流波形。它由输入信号接口、放大和垂直偏置电路、水平扫描电路和显示屏组成。通过连接电路信号到输入信号接口，示波器可以放大和显示电路的波形。  

接下来，我们熟悉了示波器的使用方法。首先是调节垂直放大系数和垂直位置，使得信号在显示屏上合适的位置和大小。然后是调节水平扫描时间和水平位置，以便观察到完整的波形。在观察波形时，我们还学会了使用示波器的触发功能，使得波形能够稳定地显示在屏幕上。  

在实验中，我们进行了几个具体的实验操作。首先是观察直流电压的波形。我们连接了一个直流电源到示波器，调节垂直放大系数和水平扫描时间，成功观察到了直流电压的稳定直线波形。然后我们观察了正弦波和方波信号的波形，学会了调节示波器的触发功能，使得波形能够稳定地显示。  

此外，我们还学习了如何使用示波器进行频率测量和相位测量。通过改变水平扫描时间和触发位置，我们可以测量出波形的周期和频率。而通过观察两个信号波形在显示屏上的位置差，我们可以测量出它们的相位差。 

大学物理实验——示波器的使用实验报告 - 百度文库

大学物理实验——示波器的使用实验报告 - 百度文库

首页

文档工具

更多

搜索文档

新客立减13元

客户端

看过

登录

大学物理实验总结报告

1

实验3.11示波器的原理与使用

实验者姓名：XXX

同组者姓名：XXX

实验日期：20XX.X.X

一、实验目的

1、了解示波器的基本结构和工作原理。

2、利用示波器观察测量正弦波、方波、锯齿波的振幅、频率。

3、观察电子束垂直正弦振动合成的轨迹（李萨如图形）并测定正弦振动频率比。

二、实验仪器

通用AOS1022C型数字存储示波器，TFG1900A型函数信号发生器。

三、实验原理

示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其基本结构与工作原理如下

1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理

示波器种类很多，基本都包括几个组成部分：示波管（CRT）、竖直信号放大器（Y放大）、水平信号放大器（X放大）、扫描信号发生器、触发同步系统和直流电源等。

示波管是示波器的核心部件，如图1所示。可细分为电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，均密封在抽成高真空的玻璃外壳内。

1）电子枪

电子枪包括灯丝，阴极，控制栅极，第一阳极，第二阳极五部分。阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。

2）偏转系统

偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板X和Y组成，分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。

从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。若受到横向电场的作用，电子束的运动方向就会偏离轴线，屏上光点的位置就会移动。X偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移，Y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。如果两对偏转板都加上电场，则光点在二者的共同控制下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移。

3）荧光屏

F灯丝，K阴极，G控制栅极，A1、A2第一、第二阳极，Y、X竖直、水平偏转板

图1示波管结构简图

示波器的使用实验报告（精选5篇）

示波器的使用实验报告（精选5篇）

美文

随笔

日记

古诗文

实用文

总结

我要投稿

投诉建议

当前位置：瑞文网>公文>日常行政公文>报告> 示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告

时间：2022-04-14 08:29:07

报告

我要投稿

示波器的使用实验报告

推荐度：

示波器的使用实验报告

推荐度：

示波器的使用实验报告

推荐度：

相关推荐

示波器的使用实验报告（精选5篇）　　在当下这个社会中，报告有着举足轻重的地位，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么报告应该怎么写才合适呢？下面是小编整理的示波器的使用实验报告（精选5篇），仅供参考，希望能够帮助到大家。　　示波器的使用实验报告 篇1　　一、实验目的及要求：　　（1）了解示波器的基本工作原理。　　（2）学习示波器、函数信号发生器的使用方法。　　（3）学习用示波器观察信号波形和利用示波器测量信号频率的方法。　　二、 实验原理：　　1) 示波器的基本组成部分：示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。　　2) 示波管左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下，位置也随之改变。在一定范围内，亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。　　3) 示波器显示波形的原理：如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压，在荧光屏上看到的是一条水平线，如果在Y轴偏转板上加正弦电压，而X轴偏转板不加任何电压，则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡，在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线，如果在Y轴偏转板上加正弦电压，又在X轴偏转板上加锯齿形电压，则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移，两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期（频率）相同，这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同，则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开，在荧光屏上将看到不稳定的'图形或不断地移动的图形，甚至很复杂的图形。要使显示的波形稳定，扫描必须是线性的，即必须加锯齿波；Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调，但光靠人工调节还是不够准确，所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置，称为“同步”。在人工调节接近满足式频率整数倍时条件下，再加入“同步”的作用，扫描电压的周期就能准确等于待测电压周期的整数倍，从而获得稳定的波形。　　4) 李萨如图形的基本原理：如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比的两 个正弦电压，则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。李萨如图形的形成规律为：如果沿x，y分别作一条直线，水平方向的直线做多可得的交点数为N（x），竖直方向最多可得的交点数为N（y），则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为 f（x）：f（y）=N（y）：N（x）。　　三、 实验仪器：　　示波器、函数信号发生器。　　四、 实验操作的主要步骤：　　(一) 示波器的使用与调节　　1) 将各控制旋钮置于相关位置。　　2) 接通电源，按下面板左下角的“POWER”钮，指示灯亮，稍待片刻，仪器进入正常工作状 态。　　3) 经示波管灯丝预热后，屏上出现绿色亮点，调节INTEN、FOCUS、POSITION，使亮点清晰。　　4) 将TIME/DIV逐渐旋到2ms或5ms，观察光点由慢变快移动，直至屏上显示一条稳定的水 平扫描线，按(3)使线清晰。　　(二) 实验内容：　　1) 观察正弦波波长：　　a)将AC GND DC转换开关置于AC　　b)讲面板右上角的SOURCE置于CH2　　c)将函数信号发生器的50Hz信号源直接输入CH2-Y输入端（红插头应接函数发生器输出的红接线柱）　　d)屏上显示出正弦波（调V/DIV调节大小，TIME/DIV扫描开关使之出现正弦波，IEVEL使波形稳定）　　e)改变扫描电压的频率(TIME/DIV)观察正弦波得变化，使屏上出现多个完整的波形图。　　2) 观察并描绘李萨如图形，测量正弦信号频率。　　利用利萨如图测正弦电压的频率基本原理　　通过观察荧光屏上利萨如图形进行频率对比的方法称之为利萨如图形法。此法于1855年由利萨如所证明。将被测正弦信号fx加到y偏转板，将参考正弦信号fx加到x偏转板，当两者的频率之比fy/fx是整数时，在荧光屏上将出现利萨如图。　　不同频率比的利萨如图形。判断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动，方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上的切点数最多为Nx，竖直线上的切点数最多为Ny，则　　fy/fx=Nx/Ny　　图1 李萨如图与信号频率的关系　　图2 fx/fy=1：1时李萨如图与信号相位差的关系　　五、数据记录及处理：　　用李萨如图测量正弦信号频率　　六、实验注意事项 ：　　1．信号发生器、示波器预热3分钟以后才能正常工作。　　2．测信号电压时，一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）；测信号周期时，一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）；　　3．不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。　　4．转动旋钮和按键时必须有的放矢，不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式，切忌生拉硬拽。　　七、趣味物理实验心得：　　一个学期就要过去了，在本学期里，老师又教了很多实验，我做了许多类型的实验，让我受益菲浅，我又学会了很多东西，其中很多知识在平时的学习中都是无法学习到的，其中很多实验都开阔了我们的视野，让我们获得了许多平时课堂上得不到的知识。　　通过高中以及大学两个学期的物理实验，我发现实验是物理学的基础，我们学到的许多理论都来源于实验，也学到了许多物理课上没有教到的理论。很多实验都是需要花费许多心思去学习的，也是非常复杂的。经过这一年的大学物理实验课的学习，让我收获多多。想要做好物理实验容不得半点马虎，她培养了我们耐心、信心和恒心。当然，我也发现了我存在的很多不足。我的动手能力还不够强，当有些实验需要比较强的动手能力的时侯我还不能从容应对，实验就是为了让你动手做，去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。现在，大学生的动手能力越来越被人们重视，大学物理实验正好为我们提供了这一平台让我们去锻炼自己的动手能力。我的学习方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成。伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。唯有实验才是检验理论正确与否的唯一方法。为了要使你的理论被人接受，你必须用事实来证明。　　示波器的使用实验报告 篇2　　示波器的使用　　预习思考题　　1.示波器的功能是什么?　　2.扫描同步如何理解?　　3.什么是李萨如图?　　1.电子示波器是用来直接显示，观察和测量电压波形机器参数的电子仪器。　　2.用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发信号的同相位点，故每次扫描起点会准确地落在同相位点于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点，于是每次扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形。就是触发扫描实现同步的原理。　　3.当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压且他们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形这类图形称作“李萨如图”　　实验数据记录　　实验仪器：　　YB4320F双追踪示波器，SG1642函数信号发生器实验步骤：　　1.用示波器观察信号波形　　(1)调节扫描旋钮，使示波器的扫描线至长短适当的稳定水平亮线　　(2)将信号发生器接到ch1或ch2输入上，频率选用数百或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道一致的出稳定的波形。　　(3)改变输入信号电压的波形，如正弦波，三角波，方波调节扫描微调，以得到2个　　(4)可以在调节其他该扫描熟悉示波器2.用李萨如图测定频率　　(1)当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压，且他们的频率式简单的`整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形，这类图形称作“李萨如图”　　(2)当fg:fx=1:1时输入fg=50hz.fx=50hz，绘出一种李萨如图　　(3)当fg:fx=1:2时输入fg=300hz.fx=200hz，绘出一种李萨如图　　数据处理如上　　思考题　　1.示波器为接通前，有那些注意事项?　　2.波形不稳定时，应调节那个旋钮?　　3.为了观察李萨如图，应该怎样设置按钮?　　4.欲关闭示波器，首先应把那个旋钮扭到最小?　　1、确定是否接地　　2、是否正确连接探头　　3、查看所有的终端额定值　　4、在是使用一个通道的情况下触发源选的通用一致　　5、应调节水平微调使之稳定，再调节CH通道　　6、首先示波器应该在XY轴输入正弦电压，且加上fg与fx上的频率成整数比　　7、将示波器探头脱开测量电路，将输入选择开关，达到接地位置，关机，如果是模拟示波器的话，需要将聚集旋钮和亮度旋钮调低，然后在关闭电源。　　示波器的使用实验报告 篇3　　在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。　　1、示波器工作原理　　示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。　　1.1示波管　　阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。　　1.荧光屏　　现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。　　当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0.1s为中余辉，0.1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。　　由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。　　2.电子枪及聚焦　　电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。　　电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。　　3.偏转系统　　偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图8.1中，Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。　　4.示波管的电源　　为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。　　1.2示波器的基本组成　　从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显示的图形形状。我们知道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的'变化而变化。因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。　　示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。　　被测信号①接到“Y"输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤，加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路，在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形波，送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。　　以上是示波器的基本工作原理。双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别显示在荧光屏上。由于人眼的视觉暂留作用，当转换频率高到一定程度后，看到的是两个稳定的、清晰的信号波形。　　示波器中往往有一个精确稳定的方波信号发生器，供校验示波器用。　　2、示波器使用　　本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多，功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。　　2.1荧光屏　　荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间，垂直方向指示电压。水平方向分为10格，垂直方向分为8格，每格又分为5份。垂直方向标有0%，10%，90%，100%等标志，水平方向标有10%，90%标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV，TIME/DIV)能得出电压值与时间值。　　2.2示波管和电源系统　　1.电源(Power)　　示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。　　2.辉度(Intensity)　　旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。　　一般不应太亮，以保护荧光屏。　　3.聚焦(Focus)　　聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。　　4.标尺亮度(Illuminance)　　此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。　　2.3垂直偏转因数和水平偏转因数　　1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调　　在单位输入信号作用下，光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为cm/V，cm/mV或者DIV/mV，DIV/V，垂直偏转因数的单位是V/cm，mV/cm或者V/DIV，mV/DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便，有时也把偏转因数当灵敏度。　　踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1，2，5方式从5mV/DIV到5V/DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V/DIV档时，如果屏幕上信号光点移动一格，则代表输入信号电压变化1V。　　每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时，垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如，如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV，采用×5扩展状态时，垂直偏转因数是0.2V/DIV。　　在做数字电路实验时，在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。　　2.时基选择(TIME/DIV)和微调　　时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现，按1、2、5方式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档，光点在屏上移动一格代表时间值1μS。　　“微调”旋钮用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致。逆时针旋转旋钮，则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10扩展，即水平灵敏度扩大10倍，时基缩小到1/10。例如在2μS/DIV档，扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于2μS×(1/10)=0.2μS　　示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。例如COS5041型示波器标准信号源提供一个VP-P=2V,f=1kHz的方波信号。　　示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮(标有水平双向箭头)左右移动信号波形，旋转垂直位移旋钮(标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。　　2.4输入通道和输入耦合选择　　1.输入通道选择　　输入通道至少有三种选择方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号。选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号。选择双通道时，示波器同时显示通道1信号和通道2信号。测试信号时，首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“×1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“×10"位置时，被测信号衰减为1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。　　2.输入耦合方式　　输入耦合方式有三种选择：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。当选择“地”时，扫描线显示出“示波器地”在荧光屏上的位置。直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在数字电路实验中，一般选择“直流”方式，以便观测信号的绝对电压值。　　2.5触发　　第一节指出，被测信号从Y轴输入后，一部分送到示波管的Y轴偏转板上，驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲，触发扫描发生器，产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上，使光点沿水平方向移动，两者合一，光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知，正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形，掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。　　1.触发源(Source)选择　　要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发内触发使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分，在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。　　电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。　　外触发使用外加信号作为触发信号，外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号，所以何时开始扫描与被测信号无关。　　正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。　　2.触发耦合(Coupling)方式选择　　触发信号到触发电路的耦合方式有多种，目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。　　AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz，会造成触发困难。　　直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。　　低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时，触发信号通过低通滤波器加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围，需在使用中去体会。　　3.触发电平(Level)和触发极性(Slope)　　触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。顺时针旋转旋钮，触发电平上升;逆时针旋转旋钮，触发电平下降。当电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，用释抑(HoldOff)旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间)，能使扫描与波形稳定同步。　　极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置上时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。拨在“-”位置上时，在信号减少的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。　　2.6扫描方式(SweepMode)　　扫描有自动(Auto)、常态(Norm)和单次(Single)三种扫描方式。　　自动：当无触发信号输入，或者触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。　　常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。　　单次：单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，此时准备好(Ready)灯亮。触发信号到来后产生一次扫描。单次扫描结束后，准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号，往往需要对波形拍照。　　上面扼要介绍了示波器的基本功能及操作。示波器还有一些更复杂的功能，如延迟扫描、触发延迟、X-Y工作方式等，这里就不介绍了。示波器入门操作是容易的，真正熟练则要在应用中掌握。值得指出的是，示波器虽然功能较多，但许多情况下用其他仪器、仪表更好。例如，在数字电路实验中，判断一个脉宽较窄的单脉冲是否发生时，用逻辑笔就简单的多;测量单脉冲脉宽时，用逻辑分析仪更好一些。　　示波器的使用实验报告 篇4　　一、示波器的介绍：　　示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像。　　示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。　　示波器显示的是信号电压随时间的变化。因此，示波器可以用来测量信号的频率，周期，信号的上升沿/下降沿，信号的过冲，信号的噪声，信号间的时序关系等等。　　在示波器显示屏上，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Y）代表电压，（注：如果示波器有测量电流的功能，纵坐标还代表电流。）还有就是比较少被关注的-亮度（Z），在TEK的DPO示波器中，亮度还表示了出现概率（它用16阶灰度来表示出现概率）。　　二、示波器的基本作用：　　用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。　　三、示波器的分类：　　（1）按照信号的不同分类　　模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。　　数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。　　模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。　　（2）按照结构和性能不同分类　　①普通示波器:电路结构简单，频带较窄，扫描线性差，仅用于观察波形。　　②多用示波器:频带较宽，扫描线性好，能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器，测量的准确度可达±5%。　　③多线示波器:采用多束示波管，能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形，没有时差，时序关系准确。　　④多踪示波器:具有电子开关和门控电路的结构，可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差，时序关系不准确。　　⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示，有效频带可达GHz级。　　⑥记忆示波器:采用存储示波管或数字存储技术，将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中，以供重复测试。　　⑦数字示波器：内部带有微处理器，外部装有数字显示器，有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形，又可显示字符。被测信号经模一数变换器（A/D变换器）送入数据存储器，通过键盘操作，可对捕获的波形参数的数据，进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算，并显示出答案数字。　　四、简约介绍示波器的基本构造：　　显示电路　　显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。　　（1）电子枪　　电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流，去轰击荧光屏使之发光。　　(2)偏转系统　　示波管的偏转系统大都是静电偏转式，它由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。　　（3）荧光屏　　荧光屏位于示波管的终端，它的作用是将偏转后的电子束显示出来，以便观察。　　Y轴放大电路　　由于示波管的偏转灵敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏转灵敏度为0.86mm/V（约12V电压产生1cm的偏转量），所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的图形。　　X轴放大电路　　由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压（锯齿波电压或其它电压）也要先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的图形。　　扫描同步电路　　扫描电路产生一个锯齿波电压。该锯齿波电压的频率能在一定的范围内连续可调。锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移，即形成时间基线。这样，才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。　　电源供给电路　　电源供给电路：供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。　　五、示波器的使用方法：　　示波器虽然分成好几类，各类又有许多种型号，但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外，在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。　　（一）面板装置SR-8型双踪示波器的面板图如图所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分：显示、垂直（Y轴）、水平（X轴）。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。　　1．显示部分主要控制件为：　　（1）电源开关。　　（2）电源指示灯。　　（3）辉度 调整光点亮度。　　（4）聚焦调整光点或波形清晰度。　　（5）辅助聚焦 配合“聚焦”旋钮调节清晰度。　　（6）标尺亮度调节坐标片上刻度线亮度。　　（7）寻迹 当按键向下按时，使偏离荧光屏的光点回到显示区域，而寻到光点位置。　　（8）标准信号输出1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端，用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。　　2．Y轴插件部分　　（1）显示方式选择开关用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件，具有五种不同作用的显示方式：　　“交替”：当显示方式开关置于“交替”时，电子开关受扫描信号控制转换，每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高，扫描信号频率也越高。电　　子开关转换速率也越快，不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。　　“断续”：当显示方式开关置于“断续”时，电子开关不受扫描信号控制，产生频率固定为200kHz方波信号，使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率，因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时，断续现象十分明显，甚至无法观测；当被测信号频率较低时，断续现象被掩盖。因此，这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。　　“YA”、“YB ”：显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时，表示示波器处于单通道工作，此时示波器的工作方式相当于单踪示波器，即只能单独显示“YA”或“YB ”通道的信号波形。　　“YA + YB”：显示方式开关置于“YA + YB ”时，电子开关不工作，YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路，示波器将显示出两路信号叠加的波形。　　（2）“DC-⊥-AC”Y轴输入选择开关，用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合，能输入含有直流分量的交流信号；置于“AC”位置，实现交流耦合，只能输入交流分量；置于“⊥”位置时，Y轴输入端接地，这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。　　（3）“微调V/div”灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构，黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置，自10mv/div～20v/div分11档。红色旋钮为细调装置，顺时针方向增加到满度时为校准位置，可按粗调旋钮所指示的数值，读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时，其变化范围应大于2.5倍，连续调节“微调”电位器，可实现各档级之间的灵敏度覆盖，在作定量测量时，此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。　　（4）“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时，显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移，调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。　　（5）“↑↓” Y轴位移电位器，用以调节波形的垂直位置。　　（6）“极性、拉YA ”YA 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示，即显示方式（YA+ YB ）时，显示图像为YB - YA 。　　（7）“内触发、拉YB ”触发源选择开关。在按的`位置上（常态) 扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号，适应于单踪或双踪显示，但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时，扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号，因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。　　（8）Y轴输入插座采用BNC型插座，被测信号由此直接或经探头输入。　　3．X轴插件部分　　（1）“t/div” 扫描速度选择开关及微调旋钮。X轴的光点移动速度由其决定，从0.2μs～1s共分21档级。当该开关“微调”电位器顺时针方向旋转到底并接上开关后，即为“校准”位置，此时“t/div”的指示值，即为扫描速度的实际值。　　（2）“扩展、拉×10”扫描速度扩展装置。是按拉式开关，在按的状态作正常使用，拉的位置扫描速度增加10倍。“t/div”的指示值，也应相应计取。采用“扩展 拉×10”适于观察波形细节。　　（3）“→←” X轴位置调节旋钮。系X轴光迹的水平位置调节电位器，是套轴结构。外圈旋钮为粗调装置，顺时针方向旋转基线右移，反时针方向旋转则基线左移。置于套轴上的小旋钮为细调装置，适用于经扩展后信号的调节。　　（4）“外触发、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外触发时，作为连接外触发信号的插座。也可以作为X轴放大器外接时信号输入插座。其输入阻抗约为1MΩ。外接使用时，输入信号的峰值应小于12V。　　（5）“触发电平”旋钮 触发电平调节电位器旋钮。用于选择输入信号波形的触发点。具体地说，就是调节开始扫描的时间，决定扫描在触发信号波形的哪一点上被触发。顺时针方向旋动时，触发点趋向信号波形的正向部分，逆时针方向旋动时，触发点趋向信号波形的负向部分。　　（6）“稳定性”触发稳定性微调旋钮。用以改变扫描电路的工作状态，一般应处于待触发状态。调整方法是将Y轴输入耦合方式选择（AC-地-DC）开关置于地档，将V/div开关置于最高灵敏度的档级，在电平旋钮调离自激状态的情况下，用小螺丝刀将稳定度电位器顺时针方向旋到底，则扫描电路产生自激扫描，此时屏幕上出现扫描线；然后逆时针方向慢慢旋动，使扫描线刚消失。此时扫描电路即处于待触发状态。在这种状态下，用示波器进行测量时，只要调节电平旋钮，即能在屏幕上获得稳定的波形，并能随意调节选择屏幕上波形的起始点位置。少数示波器，当稳定度电位器逆时针方向旋到底时，屏幕上出现扫描线；然后顺时针方向慢慢旋动，使屏幕上扫描线刚消失，此时扫描电路即处于待触发状态。　　（7）“内、外” 触发源选择开关。置于“内”位置时，扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号；置于“外”位置时，触发信号取自“外触发X 外接”输入端引入的外触发信号。　　（8）“AC”“AC（H）”“DC”触发耦合方式开关。“DC”档，是直流藕合状态，适合于变化缓慢或频率甚低（如低于100Hz）的触发信号。“AC”档，是交流藕合状态，由于隔断了触发中的直流分量，因此触发性能不受直流分量影响。“AC（H）”档，是低频抑制的交流耦合状态，在观察包含低频分量的高频复合波时，触发信号通过高通滤波器进行耦合，抑制了低频噪声和低频触发信号（2MHz以下的低频分量），免除因误触发而造成的波形幌动。　　（9）“高频、常态、自动”触发方式开关。用以选择不同的触发方式，以适应不同的被测信号与测试目的。“高频”档，频率甚高时（如高于5MHz），且无足够的幅度使触发稳定时，选该档。此时扫描处于高频触发状态，由示波器自身产生的高频信号（200kHz信号），对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮，屏幕上即能显示稳定的波形，操作方便，有利于观察高频信号波形。“常态”档，采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描，是常用的触发扫描方式。“自动”挡，扫描处于自动状态（与高频触发方式相仿），但不必调整电平旋钮，也能观察到稳定的波形，操作方便，有利于观察较低频率的信号。　　（10）“+、－”触发极性开关。在“+”位置时选用触发信号的上升部分，在“－”位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。　　（二）使用步骤　　用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。　　下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。　　1．选择Y轴耦合方式　　根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。　　2．选择Y轴灵敏度　　根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数；在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值），将Y轴灵敏度选择V/div开关（或Y轴衰减开关）置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调（或Y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。　　3．选择触发（或同步）信号来源与极性　　通常将触发（或同步）信号极性开关置于“+”或“-”档。　　4．选择扫描速度　　根据被测信号周期（或频率）的大约值，将X轴扫描速度t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调（或扫描微调）旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。　　5．输入被测信号　　被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大），通过Y轴输入端输入示波器。　　六、示波器使用前的检查：　　示波器初次使用前或久藏复用时，有必要进行一次能否工作的简单检查和进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。示波器在进行电压和时间的定量测试时，还必须进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准。示波器能否正常工作的检查方法、垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准方法，由于各种型号示波器的校准信号的幅度、频率等参数不一样，因而检查、校准方法略有差异。　　示波器的使用实验报告 篇5　　一、 实验目的　　1.熟悉面板控制件各开关旋钮的功能和调节使用方法。　　2.学会用示波器观测电信号的波形及电压、频率、周期等参数　　二、实验仪器　　YB4328示波器、YB1602函数信号发生器　　三、 示波器的使用　　1.示波器　　①双踪示波器一般有五种工作方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种　　单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。　　②为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。　　③触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。　　④适当调节“扫描速率”及“Y轴灵敏度”旋钮使屏幕上显示1-2个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底。在测量周期时，应注意将　　“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底。还要注意“扩展”旋钮的位置。　　根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y轴灵敏度”旋钮指示值（v/div）的乘积，即可得到交流电压的峰峰值Up-p:　　Up-p=(V/div)×div　　根据被测信号波形一个周期在屏幕水平方向所占的格数（div或cm）与“扫速”旋钮指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值:　　T=(S/div)×div，f=1/T　　2. 函数信号发生器　　函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。 通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏特级范围内连续调节。函数信号发生器的'输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。　　注意：函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。　　四、实验内容及步骤　　1．用校正信号对示波器进行自检　　（1) 扫描基线调节　　将示波器的工作方式开关置于“单踪CH1”（触发CH1或CH2），触发方式开关置于“自动”。开启电源开关预热后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，　　线。再调节“X位移”和“Y位移”使基线位于屏幕的中间位置。（若基线与水平刻度线有夹角，可以用螺丝刀调节“光迹旋转”电位器，使基线与水平刻度线重合。）　　（2）测试“校正信号”波形的幅度、频率　　将示波器的“校正信号”通过探头引入选定的Y通道（CH1或CH2），将Y轴输入耦合方式开关置于“AC(交流)”或“DC(直流)”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“CH1”或“CH2”。调节X轴“扫描速率”旋钮（t/div）和Y轴“输入灵敏度”旋钮（V/div），使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。　　2．用示波器测量信号电压和周期　　调节信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为1KHz、10KHz，有效值均为1V的正弦波信号。改变示波器“t/div”及“V/div”等旋钮，测量信号源输出电压峰峰值及信号周期。　　五、小结与注意事项　　1．信号发生器、示波器预热几分钟以后才能正常工作。　　2．测试过程中合理选择量程，并牢记将“微调”开关置于“校准”位置。　　3．不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。【示波器的使用实验报告】相关文章：示波器的使用实验报告03-01示波器的使用实验报告03-21示波器的使用实验报告-实验报告01-27示波器的使用实验报告范文03-31yg示波器使用实验报告11-18示波器实验报告10-12示波器实验报告04-11示波器实验报告2篇01-26水准仪的认识和使用的实验报告范文05-06

最新文章

药专实习报告

示波器的实验报告

司机的辞职报告

教师的述职报告

转正述职报告

监理的辞职报告

音乐个人述职报告

示波器实验报告

银行辞职报告

公司普通员工辞职报告

数字示波器的使用实验报告实验报告实验报告格式实验报告总结实验报告总结实验报告评语物理实验报告实验报告格式实验报告范文声速测量实验报告

Copyright©2006-2024ruiwen.com版权所有