电工电子实验I第3次交流参数测量-2

周期信号的参数DG1022双通道函数/任意波形发生器DS5022数字存储示波器实验内容修改《电工电子实验B》第三次课1一、周期信号的参数时间参数周期T频率f=1/T占空比θ

=τ/(T-τ)=τ/T

×100%τTT-τt通常将占空比为50%的矩形波称为方波。将占空比小于50%的矩形波称为脉冲波。2周期信号的参数电压参数正峰值UP负峰值U-P峰峰值UPP平均值U平均值亦称作直流分量UPU-PUPPTVt3周期信号的参数对称于横坐标的正弦波最大值Um=UP瞬时值u(t)有效值UVtUm=UP4周期信号的参数直流偏置将一个周期信号叠加一个直流电压的过程称为直流偏置。直流偏置的结果是使周期信号在坐标系中上移或下移。直流偏置的结果改变了周期信号的平均值0.8VVVV1.8V-0.2V1V-1Vttt+5（一）主要功能双通道输出，可实现通道耦合，通道复制；可编辑输出14-bit、4k点用户自定义任意波形；输出频率特性：正弦波：1µHz到20MHz方波：1µHz到5MHz锯齿波：1µHz到150kHz脉冲波：500µHz到3MHz白噪声：5MHz带宽(-3dB)任意波形：1μHz到5MHz输出幅度范围：2mVPP～10VPP（50Ω）4mVPP～20VPP（高阻）二、DG1022双通道函数/任意波形发生器6主要功能输出各种调制波形：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、二进制频移键控（FSK）、线性和对数扫描（Sweep）及脉冲串（Burst）模式；测量功能：频率、周期、占空比、正/负脉冲宽度。测量频率范围：100mHz～200MHz支持即插即用USB存储设备，并可通过USB存储设备存储、读取波形配置参数及用户自定义任意波形。7（二）前面板

8（三）后面板9（四）3种用户界面显示模式可通过前面板左侧的View按键切换：单通道常规模式、通道图形模式、双通道常规模式。单通道常规显示模式

103种用户界面显示模式单通道图形显示模式

113种用户界面显示模式双通道常规显示模式

12（五）波形设置

在操作面板左侧下方有一系列带有波形显示的按键，可分别选择：正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、噪声波、任意波输出。还有两个常用按键：通道选择和视图切换键。

13（六）输出控制前面板右侧有两个按键，用于通道输出、频率计输入的控制。

启用或禁用前面板的输出连接器输出信号

在频率计模式下，CH2对应的Output连接器作为频率计的信号输入端。

14（七）调制/扫描/脉冲串设置

前面板右侧上方有三个按键，分别用于调制、扫描及脉冲串的设置。这三个功能只适用于通道1

可输出经过调制的波形。并可以通过改变类型、内调制/外调制、深度、频率、调制波等参数对正弦波、方波、锯齿波或任意波形产生扫频信号

产生正弦波、方波、锯齿波、脉冲波或任意波形的脉冲串波形输出

15（八）数字输入的使用

前面板上有两组按键，分别是左右方向键和旋钮、数字键盘

左右方向键，用于数值不同数位的切换；旋钮，用于改变波形参数的某一数位数值的大小，旋钮的输入范围是0～9，旋钮顺时针旋一格，数值增1。

数字键盘，用于波形参数值的设置，直接改变参数值的大小

16（九）存储和调出/辅助系统功能/帮助功能

在操作面板上有三个按键，分别用于存储和调出、辅助系统功能及帮助功能的设置

存储或调出波形数据和配置信息

设置同步输出开/关、输出参数、通道耦合、通道复制、频率计测量；查看接口设置、系统设置信息；执行仪器自检和校准操作

查看帮助信息列表

要获得任何按键或菜单按键的帮助信息，按下并按住该键2~3秒，可显示相关帮助信息

17（十）使用实例一：输出正弦波

输出一个频率为20kHz，幅值为2.5VPP，偏移量为500mVDC，初始相位为10°的正弦波形。操作步骤：1.设置频率值(1)按Sine

→

按频率/周期软键切换，软键菜单频率反色显示；(2)使用数字键盘输入“20”，选择单位“kHz”，设置频率为20kHZ。18使用实例一：输出正弦波2.设置幅度值(1)按幅值/高电平软键切换，软键菜单幅值反色显示。(2)使用数字键盘输入“2.5”，选择单位“VPP”，设置幅值为2.5VPP。3.设置偏移量(1)按偏移/低电平软键切换，软键菜单偏移反色显示。(2)使用数字键盘输入“500”，选择单位“mVDC”，设置偏移量为500mVDC。19使用实例一：输出正弦波4.设置相位(1)按相位软键使其反色显示。(2)使用数字键盘输入“10”，选择单位“°”，设置初始相位为10°。上述设置完成后，按

View

键切换为图形显示模式，信号发生器输出下图所示正弦波。20（十一）使用实例二：输出方波输出一个频率为1MHz，幅值为2.0VPP，偏移量为10mVDC，占空比为30％，初始相位为45°的方波。操作步骤：1.设置频率值(1)按Square

→

频率/周期软键切换，软键菜单频率反色显示；(2)使用数字键盘输入“1”，选择单位“MHz”，设置频率为1MHz。21使用实例二：输出方波2.设置幅度值(1)按幅值/高电平软键切换，软键菜单幅值反色显示；(2)使用数字键盘输入“2”，选择单位“VPP”，设置幅值为2VPP。3.设置偏移量(1)按偏移/低电平软键切换，软键菜单偏移反色显示；(2)使用数字键盘输入“10”，选择单位“mVDC”，设置偏移量为10mVDC。22使用实例二：输出方波4.设置占空比(1)按占空比软键菜单占空比反色显示；(2)使用数字键盘输入“30”，选择单位“%”，设置占空比为30%。5.设置相位(1)按相位软键使其反色显示。(2)使用数字键盘输入“45”，选择单位“°”，设置初始相位为45°。23使用实例二：输出方波上述设置完成后，按View

键切换为图形显示模式，信号发生器输出如下图所示方波24（十二）使用实例三：输出脉冲波输出一个频率为5kHz，幅值为50mVPP，偏移量为5mVDC，脉宽为20μs（占空比为10％），延时为200μs的脉冲波形。操作步骤：1.设置频率值(1)按Pulse

→

按频率/周期软键切换，软键菜单频率反色显示；(2)使用数字键盘输入“5”，选择单位“kHz”，设置频率为5kHz。25使用实例三：输出脉冲波2.设置幅度值(1)按幅值/高电平软键切换，软键菜单幅值反色显示；(2)使用数字键盘输入“50”，选择单位“mVPP”，设置幅值为50mVPP。3.设置偏移量(1)按偏移/低电平软键切换，软键菜单偏移反色显示；(2)使用数字键盘输入“5”，选择单位“mVDC”，设置偏移量为5mVDC。26使用实例三：输出脉冲波4.设置脉宽（占空比）(1)按脉宽（占空比

），软键菜单脉宽（占空比）反色显示；(2)使用数字键盘输入“20”（“10”），设置脉宽为20μs（占空比为10％），选择单位“μs”（“％”）。5.设置延时(1)按延时，软键菜单延时反色显示；(2)使用数字键盘输入“200”，选择单位“μs”，设置延时为200μs。27使用实例三：输出脉冲波上述设置完成后，按View

键切换为图形显示模式，信号发生器输出下图所示脉冲波28三、DS5022数字存储示波器示波器的作用是将不可见的电信号以图形的方式显现出来并可测量、读取相关的电压和时间参数。常用的示波器有两类：模拟（阴极射线管）示波器：实时跟随被测信号的变化，由电子束在荧光屏上运动，描绘出被测信号波形。数字式存储示波器：对被测信号进行采样，变成数字信号后在液晶屏上以点（离散的采样点）或矢量（采样点间有连线）方式描绘出被测信号波形。29面板操作键分布图

30显示界面说明图31波形显示的自动设置

使用自动设置：1．将被测信号连接到信号输入通道。2．按下AUTO按钮。示波器将自动设置垂直，水平和触发控制。如需要，可手工调整这些控制使波形显示达到最佳。32垂直控制区（VERTICAL）

垂直移位旋钮垂直POSITION旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直POSITION旋钮时，指示通道地（GROUND）的标识跟随波形而上下移动。33转动垂直SCALE旋钮改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，波形窗口下方的状态栏中对应通道的档位显示发生了相应的变化。通过按下垂直SCALE旋钮作为设置输入通道的粗调/细调状态的快捷键。

“Volt/div（伏/格）”垂直档位

34通道切换键按CH1、CH2、MATH、REF，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。按OFF按键关闭当前选择的通道。OFF按键具备关闭菜单的功能。当菜单未隐藏时，按OFF按键可快速关闭菜单。如果在按CH1、CH2后立即按OFF，则同时关闭菜单和相应通道。35水平控制区（HORIZONTAL）

转动水平SCALE旋钮改变“S/div（秒/格）”水平档位，状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。以1－2－5的形式步进。Delayed（延迟扫描）快捷键：按下水平SCALE旋钮可以切换到延迟扫描状态，在延迟扫描状态可达到10ps/div*。36水平移位旋钮使用水平POSITION旋钮调整信号在波形窗口的水平位置。转动水平POSITION旋钮时，可以观察到波形随旋钮而水平移动。

37水平MENU按钮按MENU按钮，显示TIME菜单。在此菜单下，可以开启/关闭延迟扫描或切换Y－T、X－Y显示模式。此外，还可以设置水平POSITION旋钮的触发位移或触发释抑模式。触发位移：指实际触发点相对于存储器中点的位置。转动水平POSITION旋钮，可水平移动触发点。触发释抑：指重新启动触发电路的时间间隔。转动水平POSITION旋钮，可设置触发释抑时间。

38触发控制区（TRIGGER）

使用LEVEL旋钮改变触发电平设置。转动LEVEL旋钮，可以发现屏幕上出现一条桔红色（单色液晶系列为黑色）的触发线以及触发标志，随旋钮转动而上下移动。停止转动旋钮，触发线和触发标志在5秒后消失。在移动触发线的同时，可以观察到在屏幕上触发电平的数值或百分比显示发生了变化。（在触发耦合为交流或低频抑制时，触发电平以百分比显示）39触发操作菜单

使用MENU调出触发操作菜单，改变触发的设置。可通过显示屏上菜单选择相应操作：边沿触发。信源选择。边沿类型。触发方式。耦合。注：改变前三项的设置会导致屏幕右上角状态栏的变化。40中点触发和强制触发按50%按钮，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。

按FORCE按钮，强制产生一触发信号，主要应用于触发方式中的“普通”和“单次”模式。

41主菜单按键光标测量自动测量系统功能设置显示设置采样设置存储设置42主菜单-系统功能设置（表1）使用UTILITY按钮弹出辅助系统功能设置菜单。43主菜单-系统功能设置（表2）44主菜单-自动测量按MEASURE自动测量功能键，系统显示自动测量操作菜单。本示波器具有20种自动测量功能：峰峰值、最大值、最小值、顶端值、底端值、幅值、平均值、均方根值、过冲、预冲共10种电压测量频率、周期、上升时间、下降时间、正占空比、负占空比、延迟1→

2（上升沿）、延迟1→

2（下降沿沿）、正脉宽、负脉宽的测量，共10种时间测量。45主菜单-自动测量-主页46自动测量电压参数定义47主菜单-自动测量-电压测量分页一

48主菜单-自动测量-电压测量分页二49主菜单-自动测量-电压测量分页三50自动测量时间参数定义51主菜单-自动测量-时间测量分页一52主菜单-自动测量-时间测量分页二53主菜单-自动测量-时间测量分页三54主菜单-光标测量主菜单控制区的CURSOR为光标测量功能按键。光标测量分为3种模式：1．手动：两个电压（或时间）光标成对出现，可手动调整光标的间距。显示的读数即为测量的电压或时间值。需首先选定所要测量的波形。2．追踪：水平与垂直光标交叉构成十字光标，并自动定位在波形上。旋转对应的移位旋钮可以调整十字光标在波形上的位置。示波器同时显示光标点的坐标值。3．自动测量：首先选择需自动测量的参数，在自动测量模式下，系统显示光标对应的电压或时间参数值。系统根据信号的变化，自动调整光标位置，并计算相应的参数值。

55主菜单-光标测量-手动方式

操作步骤如下：①．选择手动测量模式，操作顺序为：CURSOR→光标模式→手动。②．选择被测信号通道：根据被测信号的输入通道不同，选择CH1或CH2。操作顺序为：信源选择→

CH1或CH2或MATH。注：当测量MATH的垂直通道时，数值的显示以“d”（格）为单位。③．选择光标类型：根据需要测量的参数分别选择电压或时间光标。按键操作顺序为：光标类型→电压或时间。56光标自动测量模式显示当前自动测量参数所应用的光标。若没有在MEASURE菜单下选择任何的自动测量参数，将没有光标显示。本示波器可以自动移动光标测量MEASURE菜单下的所有20种参数。主菜单-光标测量-自动测量方式57主菜单-光标测量-手动方式④．移位旋钮移动光标定位在待测波形待测位置⑤．获得测量数值：（时间以屏幕水平中心位置为基准，电压以通道接地点为基准）显示光标1或2位置的电压或时间值显示光标1、2的水平间距（△X）：即两光标间的时间值。显示光标1、2水平间距的倒数（1/△X）。显示光标1、2的垂直间距（△Y）：即两光标间的电压值。注：当光标功能菜单隐藏或显示其它功能菜单时，测量数值自动显示于屏幕右上角。

58主菜单-光标测量-追踪方式光标追踪测量方式是在被测波形上显示十字光标，通过移动光标的水平位置，光标自动在波形上定位，并显示当前定位点的水平、垂直坐标和两光标间水平、垂直的增量。其中，水平坐标以时间值显示，垂直坐标以电压值显示。59主菜单-光标测量-追踪方式操作步骤如下：①．选择光标追踪测量模式，按键操作顺序为：CURSOR→

光标模式→追踪。②．选择光标A、B的信源：根据被测信号的输入通道不同，选择CH1或CH2。若不希望显示此光标，则选择无光标。③．移动光标在波形上的水平位置注意：只有光标追踪菜单显示时，才能水平移动光标。在其它菜单状态下，十字光标在当前窗口的水平位置不会改变，垂直光标可能因为波形的瞬时变化而上下摆动。

60主菜单-光标测量-追踪方式④．获得测量数值：（时间以屏幕水平中心位置为基准，电压以通道接地点为基准）显示光标1或2位置的电压或时间值显示光标1、2的水平间距（△X）：即两光标间的时间值（以“秒”为单位）。显示光标1、2水平间距的倒数（1/△X）。显示光标1、2的垂直间距（△Y）：即两光标间的电压值（以“伏”为单位）。注：当光标功能菜单隐藏或显示其它功能菜单时，测量数值自动显示于屏幕右上角。

61设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置每个通道有独立的垂直菜单可单独设置。按CH1或CH2功能按键，系统显示该通道的操作菜单，说明见下表：62设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置63设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置1．设置通道耦合：以CH1通道为例，被测信号是一含有直流偏置的正弦信号。按CH1→耦合→交流，设置为交流耦合方式。被测信号含有的直流分量被阻隔。波形显示如下图所示。64设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置按CH1→耦合→直流，设置为直流耦合方式。被测信号含有的直流分量和交流分量都可以通过。波形显示如下图所示。

65设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置按CH1→耦合→接地，设置为接地方式。被测信号含有的直流分量和交流分量都被阻隔。波形显示如下所示。66设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置2．设置通道带宽限制：以CH1通道为例，被测信号是一含有高频振荡的脉冲信号。按CH1→带宽限制→关闭，设置带宽限制为关闭状态。被测信号含有的高频分量可以通过。波形显示如下图所示。67设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置按CH1→带宽限制→打开，设置带宽限制为打开状态。被测信号含有的大于20MHz的高频分量被阻隔。波形显示如下图所示。68设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置3．数字滤波：按CH1→数字滤波，系统显示FILTER数字滤波功能菜单，旋转水平POSITION设置频率上限和下限，设定滤除频率范围。滤波前、后的显示效果如下69设置垂直系统-CH1、CH2通道的设置数字滤波功能菜单70设置垂直系统-数学运算（MATH）

数学运算（MATH）功能是显示CH1、CH2通道波形相加、相减、相乘、相除以及FFT运算的结果。数学运算的结果同样可以通过栅格或游标进行测量。运算波形的幅度可以通过垂直SCALE旋钮调整。幅度以百分比的形式显示，在屏幕左下角显示。幅度的范围从0.1％至1000％以1－2－5的方式步进。71设置触发系统

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，它可以将不稳定的显示转换成有稳定的波形。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