数字示波器使用.docx

数字示波器使用.docx

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数字示波器使用

数字示波器使用

§1基本操作常识

一、功能检查

1．接通仪器电源.

仪器执行所有自检项目,并确认通过自检,按SAVE/RECALL按钮,从顶部菜单框,默认的探头菜单衰减系数设值定为10X.

2．将p2100探头上的开关设定为10x,并将示波器探头与通道1连接.将探头连接器上的插对准ch1同轴电缆插接件上的插头并插入,然后向右旋转以拧紧探头.

把探头端部和接地夹接到探头补偿器的连接器上.

3．按自动设置钮.几秒钟内,可见到方波显示

按ch1菜单按钮两次以关闭通道1,

按ch2菜单按钮以打开通道2..

二、探头补偿

在首次将探头与任一输入通道连接时,进行此调节,使探头与输入通道相匹配.

1．将探头菜单衰减系数设定为10x,

将探头上的开关设定为10x

并将示波器探头与通道1连接.

将探头端部与探头补偿器的5伏连接器相连,基准导线与探头补偿器的地线连接器相连,打开通道,然后按自动门置.

2．检查所显示波形的形状.

3．如必要,调节探头.

自校准：

应将所有探头或导线与输入连接器断开，然后，按UTILITY辅助功能钮，选择DOSELFCAL执行自校准，以确认准备就绪。

三、探头衰减系数设定:

探头有多种衰减系数,它们会影响示波器垂直标尺度数.

如改变（检查）探头衰减系数设定值,按所使用通道的---垂直功能菜单钮,然后按---探头钮旁的选择钮,直至显示正确的设定值.

该设定在再次改变前一直有效.

注意:

出厂时预定值为10x.

确认在探头上衰减开关的设定与示波器上探头探头菜单的选项相同.探头开关的设定值为1和10.

注意:

衰减开关,设定在1时探头将示波器的带宽限制在7兆,欲全带宽时,必将开关设定为10-.

四、基本概念

（一）触发:

触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形,一旦触发被正确设定.它可以把不稳定的显示或黑屏转换成有意义的波形.

示波器在开始采集数据时,先收集足够的数据用来在触发点的左方画出波形,示波器在等待触发条件发生的同时连续地采集数据.当检测到触发后,示波器连续地采集足够的数据以在触发点的右方画出波形.

1．信源:

触发可从多种信源得到:

输入通道,市电,外部触发.

1）输入通道:

最常用,可任选.被选中作为触发信源的通道,无论其输入是否被显示.都能正常工作.

2）市电:

用来显示信号与动力电,如照明设备和动力提供设备,之间的频率关系.示波器将产触发,无需人工输入触发信号.

3）外部触发:

用于在两个通道上采集数据的同时在第三个通道上输入触发.

2．触发类型:

1）边沿触发:

可利用模拟和数字测试电路进行边沿触发,当触发输入沿给方向通过某一给定电平时,边沿触发发生.

2）视频触发:

标准视频信号可用来进行场行触发.

3．触发方式:

1）自动触发:

使得示波器即使在没有检测到触发条件的情况下也能取到波形,当示波器在一定等待时间”该时间由时基设置决定”器将进行强制触发.

当强制进行无效触发时,示波器不能使波形同步,则显示有波形将卷在一起,当有效触发发生时,显示器上的波形是稳定的.

可用自动方式来监测幅值电平等可能导致波形显示发生卷滚的因素.

2）正常触发:

示波器在正常触发方式下只有当其被触发时才能获取到波形,

无触发时,示波器将显示原有波形而获取不到新波形.

3）单次触发:

在单次触发方式下,用户每按下一次”运行”按钮,示波器将检测到一次触发获取一个波形.

示波器采集到的数据依赖于获取方式.

4．释抑:

释抑时间—每次采集之后的一段时间.

为了产生稳定的显示波形的需要.

释抑周期可被用来阻止脉冲序中第一个脉冲之外的其它脉冲上的触发.这样,示波器将总是只显示第一个脉冲.为获得释抑控制,按下HORIZONTAL“释抑”,并用释抑旋钮改变释抑周期.

5．耦合

触发耦合决定信号的何种分量被传送到触发电路,耦合类型包括直流,交流,噪声抑制,高频抑制和低频抑制.

1）直流:

允许所有的分量通过.

2）交流:

阻止直流分量通过.

3）噪声抑制:

降低触灵敏度并要求较高的信号幅值才能形成稳定触发,从而减少了在噪声上信号错误触发的可能性.

4）高频抑制:

阻止信号的高频部分通过,只允许低频分量通过.

5）低频抑制:

作用效果与高频抑制耦合相反.

6．斜率和电平

斜率控制钮决定示波器的触发点在信号上升沿或在下降沿,

欲获得触发斜率控制,按下”触发菜单”按钮选择”边沿”并用”斜率”按钮选择上升或下降.

电平控制钮决定触发点在,边沿上的确切位置,欲获得触发电平控制,按下”HORIZONTAL”菜单按钮,选择“电平”并旋转”电平”旋钮改变数值.

（二）采集数据

采集模拟数据时,本示波器将其转换成数字形式.时基设置将影响采集数据的速度.

1．采集数据有三种不同的方式:

1）采样:

在该获取方式下,示波器按相等的时间间隔对信号采样以重建波形.这种方式在大多数情况下正确地表示了模拟信号.

这种方式不能获取模拟信号在两次采样时间间隔内发生的迅速变化,从而导至混淆,并有可能丢失信号中的窄脉冲.

2）峰值检测:

示波器采集每一采样间隔中输入信号的最大值,并用采样数据显示波形.这样,示波器可以获取和显示在采样方式下可能丢失的窄脉冲,但噪场将比较明显.

3）平均值:

示波器获取若干波形,然后取平均,并显示平均后的波形,可用这种方式减少随机噪声.

2．时基

通过在离散点上对输入信号的采样将波形数字化,时基控制数字化的频率.

使用“秒/刻度”旋钮调整时基到某一水平刻度以适合用户需要.

（三）标度和定位波形

通过调整波形的刻度和位置可改变其在导电屏幕上的显示.

刻度被改变时,显示波形的尺寸将被放大或缩小.

位置改变时,波形将上下左右移动.

1．垂直刻度和位置

通过上下移动波形可以改变显示波形的垂直位置,为对比数据,可将波形上下对齐.

改变形的垂直刻度时,显示波形将相对接地电平收缩或扩张.

2．水平刻度和位置:

触发前后可通过调整”水平位置”控制钮查看波形数据,改变波形的水平位置实际改变的是触发与显示区中心的时间偏差

使用”秒/刻度”旋钮可改变所有波形的水平刻度.如查看波形的一个周期以测量其上升沿的对冲.

（四）测量：

示波器所显示的电压—时间坐标图，可用来测量所显示的波形。

进行测量的方法：

1．方格图：

可用来进行快速直观的估计，通过方格图的分度与标尺系数进行。

div*100mv/div=500mv

2．光标：

允许通过移动光标进行测量。

光标总是成对出现，显著的读数即为量的数值，有两种类型的光标：

电压各时间。

当您使用光标时，请确定将信号源设定成您所要测量的波形。

1）电压光标：

电压光标显示为水平线，用来测量垂直方向的参数。

2）时间光标：

时间光标显示为垂直线。

用来测量水平方向上的参数。

3．自动测量：

示波器自动进行所有的计算工作。

由于这种测量利用波形记录点，所以相对方格图和光标测量自动测量具有更高的准确度。

用读数显示测量结果，并且读数随示波器采集的新数据而周期性地修改。

（五）设置示波器

操作示波器需要经常使用其种功能：

自动设置，保存设置，调出设置。

1．自动设置：

自动调整水平和垂直标定，触发的耦合，类型，位置，斜率，电平与方式等设置，从而获得稳定的波形。

显示。

2．保存设置：

在预定设置的情况下，示波器每次在关闭前将保存设置，当打开时示波自动调出设置。

用户可在示波器的存储器里永久保存五种设置，并可在需要时重新写入设置。

注意：

更改设置后，请至少等待五秒才关闭示波器，以保证新设置正确地储存。

3．调出设置：

可调出已保存的任何一种设置或预定的厂[家设置。

4．预设（厂[家设置]：

示波器出厂前已为各种正常操作进行了预先设定，任何时候用户都可根据需要调出厂家设置。

前面板一.显示区

显示区除了波形外，还包括许多有关波形和仪器控制设定值的细节。

1．不同的图形表示不同的获取方式：

取样方式

峰值检测方式

平均值方式

2．触发状态表示下列信息：

Armed.示波器正采集预触发数据，此时所有触发将被忽略。

RReady.所有预触发数据已被获取，示波器已准备就绪接受触发。

TTrig’d.示波器已检测到一触发，正在采集触发后信息。

RAuto.示波器处于自动方式并正采集无触发下的波形。

Scan.示波器以扫描方式连续地采集并显示波形数据。

Stop.示波器已停采集波形数据。

3．指针表示触发水平位置，水平位置控制钮可调整其位置。

4．读数显示触发水平位置与屏幕中心线的时间偏差，屏幕中心处等于0。

5．指针表示触发电平

6．读数表示触发电平的数值

7．图标表示的所选触发类型如下：

上升沿触发。

下降沿触发。

行同步视频触发。

场同步视频触发。

8．读数表示用以触发的信源。

9．读数表示视窗时基设定值。

10．读数表示主时基设定值。

11．读数显示了通道的垂直标尺因数。

12．显示区短暂地显示在线信息。

13．在屏幕指针表示所显示波形的接地基准点。

如果没有表明通道的指针，就说明该通道没有被显示。

（六）.触发控制钮

LEVEL（电平）和HOLDOFF（释抑）。

这个控制钮具有双重作用。

作为边沿触发电平控制钮，它设定触发信号必须通过的振幅，以便进行获得。

作为释抑控制钮，它设定接受下一个触发事件之前的时间值。

请参见第13页的释抑一节。

TRIGGERMENU（触发功能菜单）。

显示触发功能菜单。

SETLEVELTO50%。

触发电平设定在触发信号幅值的垂直中点。

FORCETRIGGER（强制触发）。

不管是否有足够的触发信号，都会自动启动获得。

当采样停止时，此按钮无效。

TRIGGERVIEW（触发源观察）。

按住触发源观察钮后，屏幕显示触发源波形，取代通道原显示波形。

该按钮可用来查看触发设置，如触发信号的影响。

（七）.菜单和控制钮

SAVE/RECALL（储存/调出）。

显示储存/调出功能菜单，用于仪器设置或波形的储存/调出。

MEASURE[ˈmeʒə]（测量）。

显示自动测量功能菜单。

ACQUIRE[əˈkwaiə]（获取）。

显示获取功能菜单。

DISPLAY（显示）。

显示显示功能菜单。

CURSOR[ˈkɜ:

sə]（光标）。

显示光标功能菜单。

光标打开并且显示光标功能菜单时，垂直位移控制钮调整光标位置。

离开光标功能菜单后，光标仍保持显示（除非关闭），但不能进行调整。

UTILITY[juˈtiliti]（辅助功能）。

显示辅助功能菜单。

AUTOSET（自动设置）。

自动设定仪器各项控制值，以产生适宜观察的输入信号显示。

HARDCOPY（硬拷贝）。

启动打印操作。

需要带有CENTRONICS、RS-232或GPIB端口的扩展模块。

请参看103页的选购附件一页。

RUN/STOP（运行/停止）。

运行和停止波形获取。

连接器

PROBECOMP（探头补偿器）。

电压探头补偿器的输出与接地，用来调整探头与输入电路的匹配。

探头补偿器接地和BNC屏蔽连接到地面，请勿将电压源连接到这些接地终端。

CH1（通道1），CH2（通道2），CH3（通道3）和CH4（通道4）。

通道波形显示所需的输入连接器。

EXTTRIG（外部触发）。

外部触发源所需的输入连接器。

使用触发功能菜单来选择触发源。

1．使用菜单系统

按前面板的菜单按钮，与之相应的菜单标题将显示在屏幕的右上方，使用每个菜单项右方的BEZEL按钮可改变菜单设置。

环行表菜菜框：

顶部为标题，其下为反向显示的选择表单。

比如，可通过按菜单框按钮在CHI菜单中循环显示垂直耦合选择。

动作按钮菜单框

如DISPLAY菜单中最下方的两个菜单框可用来增大和减小对比度。

无线电按钮菜单框

以虚线分离，被选种的菜单框以反向显示。

ACQUIRE菜单中的最上方三个菜单框用来选择获取方式。

页面选择菜单框：

为前面板上的每个按钮提供两个菜单项，选种的菜单项被反向显示。

每当按下顶部菜单框按钮在这两个菜单项之间切换时，下面的菜单框也随之变化。

按SAVE/RECALL按钮时，顶部的页面选择菜单含义有两个菜单项：

设置和波形。

当选中设置菜单项后，其余的菜单框可用来保存或调出设置。

当选中波形菜单后，其余的菜单框也可用来保存或调出波形。

2．波形显示

波形显示的获得取决于仪器上的许多设定值。

一旦获得波形，即可进行测量。

同样，这些波形的不同形式的显示也提供了波形的重要信息。

波形将依据其类型以三种不同的形式显示：

黑线、灰线和虚线。

（1）黑色实线波形表示显示的活动波形。

获取停止以后，只要引起显示精确度不确定的控制值保持不变，波形将始终保持黑色。

（2）参考波形和使用显示持续时间功能的波形以灰色线条显示。

（3）虚线波形表示波形显示精确度不确定。

产生虚线的原因是，停止获取后改变控制设定值，但仪器无法相应改变显示波形与其相配。

例如，在获得停止情况下，改变触发控制值会导致虚线波形。

3．垂直控制钮

通道1，通道2，通道3，通道4及光标1，光标2位置。

在垂直方向上定位波形。

当光标被打开且光标菜单被显示时，这些旋钮用来定位光标。

通道1，通道2，通道3，通道4菜单。

显示通道输入菜单选择并打开或关闭通道显示。

伏/格（通道1，通道2，通道3，通道4）。

选择已校准的标尺系数。

MATH菜单。

显示波形数学操作菜单并可用来打开或关闭数学波形。

4．水平控制钮

POSITION（位置）。

调整所有通道的水平位置及数学波形。

这个控制钮的解析度根据时基而变化。

注意。

要对水平位置做一个大的调整，将秒/刻度钮转到达50ms，调整水平位置，然后将秒/刻度钮转回到先前的刻度。

水平菜单。

显示水平菜单。

秒/刻度。

为主时基或窗口时基选择水平标尺因数。

当视窗扩展被允许时，将通过改变秒/刻度旋钮改变窗口时基而改变窗口宽度。

请参见第74页有关建立和使用视窗的说明。

§2功能介绍

一、获取

按ACQUERE（获取）钮来设定获取方式。

功能菜单设定值说明

取样预设置方式

峰值检测用以检测干扰毛刺和减少混淆的可能性

平均值用以减少信号中的随机及无关噪音。

平均值的次数可以选择

平均值次数N=4，16，64，128选择平均值的次数

要点

如要探测含有间歇出现干扰毛刺的方波信号，波形显示将根据所选择的获取方式而各异。

以下两个标题描述各种类型的获取方式及其类别：

1．取样。

使用取样获取方式可获取2500个点，并在秒/刻度设置上将其显示出来。

取样方式是预设置方式。

最高取样率是1GS/S。

在100NS或更快的设置下，该取样率可能无法获取2500个点。

在次情况下，数字式信号处理器在取样点之间插入光点，来补足2500个波形记录点。

2．峰值检测。

用峰值检测获取方式来限制混肴的可能性，并可检测窄至10NS的毛刺。

峰值检测在5NS/DIV或更慢的设定值上工作。

（注意：

当秒/刻度旋钮被调至2。

5US/DIV或更高时，获取方式将改变为采样获取。

这是因为当采样率足够高时没有必要使用峰值检测。

获取方式由峰值检测变为采样获取时并没有提示信息。

当信号波形中噪声大到一定程度时，典型的峰值检测显示波形为大片的黑色区域，TDS200系列示波器在显示这些区域的同时，显示斜线以改善显示的效果。

3．平均值。

用平均值获取方式可减少所显信号中的随机或无关噪音。

在取样方式下获取数值，然后将多次获取的波形平均计算。

选择获取次数（4，16，64，128）以得到波形平均值。

4．扫描方式显示。

当秒刻度控制设定在100MS/DIV或更慢，且触发方式设定在自动时，仪器进入扫描获取方式。

在此方式下，波形自左向右滚动显示更新值，在扫描方式中，波形水平位移和触发控制不起作用。

5．停止获取。

运行在获取功能时，显示波形为活动状态。

停止获取，则显示冻结波形。

无论处于上述那一种状态，显示波形可用垂直控制和水平控制来度量或定位。

二、自动设定

自动设置功能用于调节各种控制值，以产生适宜观察的输入信号显示。

按AUTOSET（自动设置）钮，调节或设定下列功能项目。

三、光标：

按CURSOR光标钮，即出现测量光标和光标功能菜单。

要点：

光标移动。

用垂直波形位移钮来移动光标1和光标2。

只有光标功能菜单显示时，才能移动光标。

电平和增量读数显示字母U。

垂直灵敏度应与用于数学运算的波形相符。

如果不相符，请用光标测量数学运算的波形结果，显示字母U表示未知。

四、显示

按DISPLAY显示钮，即可选择波形的显示方式和改变整个显示的对比度。

要点

持续时间。

当使用持续时间功能时，保留的原数据呈灰色显示，新数据则呈黑色显示。

当持续时间功能设为“无限”时，记录点一直保持，直至控制值被改变为止。

XY方式。

这个方式只适用于通道1和通道2。

选择XY显示方式以后，水平轴上显示通道1，垂直轴上显示通道2。

示波器用为触发的取样模式，数据显示为光点。

取样率是1MS/S，不能改变。

注意：

示波器在正常YT方式下可以任意采样速率捕获波形。

欲在XY方式下看到同样的波形，停止采集并将显示格式改为XY。

各种控制钮的操作如下：

通道1的伏/格和垂直位移控制钮设定水平标尺和位置。

通道2的伏/格钮和垂直位移控制钮继续设定垂直标尺和位置。

不起作用：

参考或数学值波形

光标

自动设置

时基控制

触发控制

五、水平；

使用水平控制钮可改变水平刻度和波形位置。

屏幕水平方向的中心是波形的时间参考点。

改变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。

水平位置改变波形相对于触发点出现的位置。

主时基用设定的水平主时基显示波形

视窗区域由两个光标界定视窗区域。

用水平位移控制钮和秒/刻度控制钮调节视窗的水平位置和区域大小。

视窗改变显示方式，在视窗区域中显示一段波形（放大至屏幕宽度）。

触发钮电平释译用于调节两种控制值：

触发电平（伏）和释抑时间（秒）。

显示释抑时间值。

注意：

按窗口菜单框按钮可在整体波形显示和部分放大波形之间切换。

要点

秒/刻度。

如波形获取被停止（使用运行/停止钮），秒/刻度控制可扩张或压缩波形。

扫描方式显示。

当秒/刻度控制设定在100MS/DIV或更慢，并且触发方式设定在自动时，仪器进入扫描获取方式。

在此方式下，波形自左向右滚动显示更新值。

在扫描方式中，波形水平位移和触发控制不起作用。

视窗区域。

视窗区域用来放大一段波形，以便查看图象细节。

视窗时基设定不能慢于主时基设定。

释抑。

释抑功能用来稳定非周期性波形的显示。

仪器识别一个触发事件以后，即禁止触发系统运行，直至获取操作完成为止，这时释抑开始，在每次识别获取后的释抑时间里，触发系统保持被禁止状态。

六、测量

按MEASURE按钮可实现自动测量。

共有五种测量并且同时可显示四种测量结果。

按下顶部菜单框按钮以显示信源或类型菜单。

从信源菜单中可选择待测量的通道，从类型菜单中可选择测量类型（频率，周期，平均值，峰峰值，均方根值及无）。

信源

类型，

读数

要点：

测量。

每一波形（或在波形中分配）一次可显示最多四项自动测量值。

波形通道必须处于开启（显示）状态，才能进行测量。

在参考波形或数学值波形上，或在使用XY方式或扫描方式时，都不能进行自动测量。

测量类型

周期均方根值计算一个完整波形周期的真均方根值。

平均值计算整个记录的算术平均电压值。

周期计算一个周期的时间。

峰间值计算整个波形最高峰与最低谷值之间的绝对差。

频率通过测量第一个周期计算波形频率。

七、储存/调出

按SAVE/RECALL（储存/调出）钮，即可储存或调出仪器中的厂家设置或波形。

设置

设置选取“设置”以后，即出现用于储存或调出仪器设置的功能菜单。

调出厂家设置将仪器控制钮设定在厂家预设状态。

设置12345指定存储器地址，以储存当前仪器设置或从指定地址中调出设置。

储存完成储存动作。

调出从设置区所选的内存地之中调出储存的仪器设定值。

要点储存和调出设置。

整个设置状态在永久性储存器中。

当调出设置时，仪器处于设置时的同一状态。

在接通仪器时，所有设定值恢复到仪器关闭时所处的设定值上。

调出厂家预设设定值。

您可以调出厂家欲设状态，使仪器设置在已知的设定状态。

波形

波形选取“波形”后，即出现用于储存或调出波形的功能菜单。

信源通道12，数学值选择需要储存的显示波形。

参考选择参考波形地址以便储存或调出某一波形

储存把信源波形储存到所选择的参考波形地址中。

参考（X）接通/关闭接通和关闭参考波形显示。

储存和调出波形。

永久性储存器中可存放两个参考波形。

可存放四个参考波形，但同时只能显示其中两个。

存储的波形可与当前获取波形同时显示。

调出的参考波形不能调整。

八、触发控制

触发有两种方式：

边沿触发和视频触发。

每类触发使用不同的功能菜单。

边沿触发

边沿触发方式是在输入信号边沿的触发阀值上触发。

边沿在选取“边沿”时，即在输入信号的上升或下降边沿上触发。

信源通道12EXTEXT/5；交流电

选择输入信源作为触发信号。

触发方式自动正常单次

耦合交流/直流/噪音抑制/高，低频抑制

选择输入触发电路的触发信号成分。

要点

正常和自动方式。

“正常”触发方式只执行有效触发。

“自动”触发方式则允许在缺少有效触发时，获取功能可自由运行。

在扫描波形设定在100MS/DIV或更慢的时基上时，“自动”方式允许没有触发信号。

单次方式。

“单次”触发方式只对一个事件进行一次获取。

单次获取过程的内容取决于获取方式。

获取方式单次获取过程

取样或峰值检测得到一次获取后，获取过程即告完成

平均值达到指定的获取次数后，获取过程即告完成

交流电信源。

在交流电触发心愿使用电源信号作为触发信源时，触发耦合设定为直流，触发电平设定为0伏。

耦合。

耦合功能允许您过滤用来触发获取的触发信号。

“直流”让信号的所有成分通过。

“交流”阻挡“直流”成分并衰减10HZ以下的信号。

噪音抑制---让信号的所用的成分通过，但增强所需的峰间值信号

高频抑制---衰减超过80KHZ的高频成分。

低频抑制------阻挡直流成分并衰减低于300KHZ的低频成分。

预触发。

触犯位置通常设定在屏幕的水平中心。

在此情况下，您可以观察到5格的预触发信息。

您可以调节波形的水平位移，以便查看到更多的或较少的预触发信息。

触发源观察。

按TRIGGERVIEW钮，即可显示触发波形，直至松开为止。

在触发显示模式时，除HARDCOPY钮以外，所有的前面按钮都被禁止。

视频触发

选择视频触发以后。

即可在NTSC，PAL，SECAM标准视频信号的场或行上触发。

视频在选求视频以后，即可对标准视频信号进行触发。

触发耦合预设为交流。

极性正常是在同步脉冲的负边沿上触发，

反相则是在同步脉冲的正边沿上上触发。

信源选择输入信源作为触发信号。

EXT；EXT/5使用适用于外部触发连接器的信号作为信源。

同步场行选择在场或行上触发同步。

要点

同步脉冲。

当选择正常极性时，触发总是发生在负向同步脉冲上。

如果视频信号具有正向同步脉冲，则选择反相极性。

九、辅助功能

系统状态显示系统功能菜单

自校准执行自校准程序。

故障记录显示故障记录表。

语言选择操作系统的显示语言。

要点

自校准。

自校准程序最大程度的提高示波器在环境温度小的精确度。

如果环境温度变化范围达到或超过5个摄氏度，应该执行自校准程序，以达到最高精确度