示波器的测试与仪器

示波器的测试与仪器第一页，共一百零三页，2022年，8月28日5.1概述5.1.1电子示波器的基本特点5.1.2电子示波器的分类第二页，共一百零三页，2022年，8月28日5.1.1电子示波器的基本特点一、概念：

电子示波器简称“示波器”，是一种用来直接显示电信号波形随时间变化过程的电子仪器。能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。第三页，共一百零三页，2022年，8月28日二、基本特点：

1．输入阻抗高，对被测信号影响小，有较强的过载能力，测量灵敏度高2．可显示信号波形、测量信号瞬时值。3．工作速度快、频带宽，便于观察高速变化的信号。4．可显示任意两个信号的电压或电流的函数关系，故可作为信号的X-Y记录仪。第四页，共一百零三页，2022年，8月28日三、电子示波器的分类按示波器的性能和结构特点进行分类：1．通用示波器：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号进行定性和定量的分析。2．多束示波器：采用多束示波管，通过电子开关进行切换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。3．取样示波器：便于观察和测量高频信号。4．记忆示波器：采用记忆示波管实现信息的存储。第五页，共一百零三页，2022年，8月28日5．特种示波器：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高压示波器，心电图示波器等。6．数字存储示波器：能够将捕促到的信号进行A/D转换，写入存储器，需要读出时，经过D/A转换还原成模拟信号，在示波器上显示出来。

7．逻辑示波器（逻辑分析仪）。第六页，共一百零三页，2022年，8月28日5.2电子示波器的基本原理

5.2.1电子示波器的组成5.2.2示波器的主要技术性能第七页，共一百零三页，2022年，8月28日5.2.1、电子示波器的组成一、组成：如图5-1所示，它由示波管（CRT）、垂直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。

图5-1电子示波器的基本组成框图第八页，共一百零三页，2022年，8月28日二、基本工作原理：

由电子枪产生的高速电子束轰击荧光屏的相应部位产生荧光，而偏转系统则能使电子束产生偏转，从而改变荧光屏上光点的位置。第九页，共一百零三页，2022年，8月28日三、示波管：结构：电子枪、偏转系统、荧光屏三个部分。–E辉度聚焦辅助聚焦+EFGKA1A2Y偏转板X偏转板荧光屏电子枪偏转系统荧光屏图5-2示波管的结构图第十页，共一百零三页，2022年，8月28日1．电子枪（1）作用：发射电子并形成很细的高速电子束。（2）结构：它是由灯丝（F）、阴极（K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）、第二阳极（A2）组成。灯丝的作用是加热阴极，加热后的阴极发射电子。第十一页，共一百零三页，2022年，8月28日2、偏转系统偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转板组成。靠近电子枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。第十二页，共一百零三页，2022年，8月28日3、荧光屏

荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻消失，而是要延续一段时间，这种现象称为余辉。按余辉持续的时间长短，示波管分为短余辉，中余辉和长余辉管三种。第十三页，共一百零三页，2022年，8月28日四、波形显示原理

Y偏转板：加被测信号；X偏转板：加扫描电压信号（设为理想状态）。1）设Ux=Uy=0，则光点在垂直和水平方向都不偏转，出现在荧光屏的中心位置；

Uyt0Uxt0第十四页，共一百零三页，2022年，8月28日

2）设Ux=0，Uy=Umsinωt。由于X偏转板不加电压，光点在水平方向是不偏移的，则光点只在荧光屏的垂直方向来回移动，出现一条垂直线段。Uxt0Uyt0第十五页，共一百零三页，2022年，8月28日

3)设Ux=kt，Uy=0。由于Y偏转板不加电压，光点在垂直方向是不移动的，则光点在荧光屏的水平方向上来回移动，出现的是一条水平线段。Uyt0Ux0第十六页，共一百零三页，2022年，8月28日由上三种情况可看出：a、X偏转板上所加电压控制电子的水平运动；b、Y偏转板上所加电压控制电子的垂直运动；c、电子位移长度取决于所加电压的大小。第十七页，共一百零三页，2022年，8月28日

4)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t第十八页，共一百零三页，2022年，8月28日5)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=2Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t第十九页，共一百零三页，2022年，8月28日6)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=3/2Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的不稳定波形。tUyt0Ux0第一扫描周期第二扫描周期第二十页，共一百零三页，2022年，8月28日由此可见：当扫描电压的周期是被观测信号周期的整数倍时，即Tx=nTy(n为正整数)，每次扫描的起点都对应在被测信号的同一相位点上，这就使得扫描的后一个周期描绘的波形与前一周期完全一样，每次扫描显示的波形重叠在一起，在荧光屏上可得到清晰而稳定的波形。当理想扫描电压的周期Tx=nTy(n为正整数)时，波形稳定，且显示n个被测信号波形；当此关系不成立时,波形显示不稳定。一般情况下,当扫描电压的周期Ts=nTy(n为正整数)时，波形稳定，且显示n个被测信号波形；逆程消隐。此即“同步”原理。

第二十一页，共一百零三页，2022年，8月28日五、示波器的主要技术性能

1．频率响应：示波器的频率响应就是其Y轴系统工作频率范围，或指Y放大器带宽，通常以-3dB处，即相对放大量下降到0.707时的频率范围表示。宽带示波器的频率响应低端常常从零开始，频带越宽，高频特性越好。第二十二页，共一百零三页，2022年，8月28日2．偏转灵敏度示波器输入电压与亮点Y方向偏移量的比值称为偏转灵敏度，也称为偏转因数。单位mV/div，度（div）指荧光屏刻度1大格，1div=1cm。偏转因数数值可表示灵敏度，数值越小灵敏度越高，每一种示波器有一个最高灵敏度。一般示波器最高灵敏度对应于5mV/div或10mV/div。当Y系统接入不同衰减器时偏转因数值改变。第二十三页，共一百零三页，2022年，8月28日3．扫描速度示波器屏幕上光点的水平扫描速度的高低可用扫描速度、时基因数、扫描频率等指标来描述。扫描速度就是光点水平移动的速度，其单位是cm／s或div／s(度／秒)。扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平移动单位长度(cm或div)所需的时间。扫描频率表示水平扫描的锯齿波的频率。一般示波器在X方向扫描频率可由t／cm或t／div分档开关进行调节，此开关标注的是时基因数。为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较低的扫描速度，因此，示波器的扫描频率范围越宽越好。第二十四页，共一百零三页，2022年，8月28日4．输入阻抗输入阻抗是指示波器输入端对地的电阻Ri和分布电容Ci的并联阻抗。输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越小，所以要求输入电阻Ri大而输入电容Ci小。输入电容Ci在频率越高时，对被测电路的影响越大。第二十五页，共一百零三页，2022年，8月28日5．瞬态响应瞬态响应是指输入理想的矩形波信号后，示波器显示波形的脉冲参数，如下图所示，包括上升时间tr、上冲δ、平顶跌落Δ、下降时间t

ƒ、反冲ε等。是示波器的频率特性的瞬态表示法。其中以tr和δ最重要。上冲通常以相对值表示，在上冲一定的前提下，tr越小示波器高频特性越好，第二十六页，共一百零三页，2022年，8月28日5.3电子示波器的选择和使用方法一、电子示波器的选用

1．

根据被测信号选择合适的示波器1）根据要同时显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器2）当定性分析观察信号的波形，并且是频率不高的正弦波，这时可选用普通示波器；3）当分析观察对被测信号的幅度或时间，信号为脉冲波或频率较高的正弦波，这时可选择宽带示波器；4）当分析观察频率高于100MHz的周期脉冲信号，可选用取样示波器；5）当希望将波形存贮起来以便事后进行分析研究，可选用具有记忆功能的记忆示波器。第二十七页，共一百零三页，2022年，8月28日2.根据示波器的性能选择合适的示波器频带宽度和上升的时间：一般要求频带宽度大于被测信号最高频率的3倍，上升时间应小于脉冲上升时间的1/3。垂直偏转灵敏度：如果是弱信号，应该选择具有较高偏转灵敏度的示波器，反之，可以用较低灵敏度的示波器。应选用输入阻抗较高的示波器。第二十八页，共一百零三页，2022年，8月28日5.4YX4320型双踪示波器第二十九页，共一百零三页，2022年，8月28日一、主要技术指标：1、显示双踪显示、内刻度矩形示波管

2、频宽DC-20MHz-3dB

3、偏转因数5mV/div～5V/div±5%

4、上升时间≤17.5ns

5、垂直工作方式CH1、CH2、DUAL(ALT、CHOP)、ADD

第三十页，共一百零三页，2022年，8月28日6、扫描时间因数0.5S/DIV-0.2uS/div

7、

触发方式自动、常态、TV-H、TV-V

8、

触发源内(CH1,CH2,交替)、外、电源

9、

触发灵敏度内触发不小于1div,外触发不小于0.5V。10、校正信号：方波、频率1KHz，占空比50%第三十一页，共一百零三页，2022年，8月28日二、使用示波器探头时应注意下面几点：1）必须根据测试的具体要求来选用探头类型，否则将得到相反的效果。比如误用电阻分压器探头去测量高频或脉冲电路，那么由于这种探头的高频响应很差，将使脉冲波形产生严重失真。第三十二页，共一百零三页，2022年，8月28日2）一般情况，探头和示波器都应配套使用，不能互换，否则将会导致分压比误差增加或高频补偿不当。特别是低电容探头。如果示波器Y通道的输入级放大管更换而引起输入阻抗改变，或探头互换，这都有可能造成高频补偿不当而产生波形失真。第三十三页，共一百零三页，2022年，8月28日3）低电容探头的电容器C1应定期校正．具体方法：以良好的方波电压通过探头加到示波器，若高频补偿良好，应显示图a波形．若补偿不足或过补偿，则分别会出现图b和c波形，这时可微调C，直至调到出现良好的方波．在没有方波发生器时，可利用示波器本身的幅值校准电压。第三十四页，共一百零三页，2022年，8月28日三、操作功能介绍第三十五页，共一百零三页，2022年，8月28日调节光迹在屏上的垂直位置衰减器平衡调试①机壳接地CAL-提供2VPP、1KHZ的方波信号，用于校正示波器亮度调节聚焦调节电子扫描水平轨迹线调节电源指示灯电源开关CH1(X)输入，在X-Y模式下作为X输入，在触发源选择ADD/DUAL是选择通道1信号CH1(Y)输入，在X-Y模式下作为Y输入，在触发源选择ADD/DUAL是选择通道2信号CH1通道垂直轴输入信号的方式两通道信号显方式，按下同时断续显示，放开交替显示两通道工作模式选择：CH1或CH2两通道单独显示；DUAL两通道同时显示；ADD显示代数和；按下右边的CH2INV显示代数差CH2通道垂直轴输入信号的方式通道2的反信号垂直衰减开关，调节垂直偏转灵敏度垂直微调水平调节：调节光迹水平位置扫描扩展：按下时扫描速度扩展10倍微调水平扫描时间：扫描时间校正到与面板上指示的一致水平扫描速度开关，当设置到X-Y时可作为X-Y示波器垂直触发方式选择：①设定DUAL或ADD，②选在通道1或2，按下此键，交替选通1、2作为内部触发②触发电平调节触发方式选择触发源选择外触发输入②置于EXT触发信号极性选择屏幕、网格、滤色片、使波形更清晰第三十六页，共一百零三页，2022年，8月28日YX--4320双踪示波器的使用介绍示波器是用来观测、分析和记录各种电量随时间变化过程的电子测量仪器。双踪示波器可以同时观测两个信号。其图形显示有两种类型：波形显示（显示随时间变化的信号）和X－Y显示（显示任意两个变量X与Y的关系）。第三十七页，共一百零三页，2022年，8月28日一）、电源部分１、POWER电源开关：接通电源后需预热几分钟再调整各旋钮。２、INTENSITY亮度旋钮：调节波形的亮度。注意亮度不能开得过大，且亮点不能长期停留在一个位置上，以免缩短示波器的使用寿命。３、FOCUS聚焦旋钮：调节波形的清晰度。４、TRACEROTATION光迹旋转：调节光迹与水平刻度线的平行。第三十八页，共一百零三页，2022年，8月28日二）、垂直系统部分５、CH1[X]、CH2[Y]接探头，用于探测被测信号，一般带有衰减器。６、AC-GND-DC垂直信号输入方式：AC、电容耦合：用于观测交流信号。GND、输入端接地：输入信号被断开。DC、直接耦合：用于观测直流或观察频率变化极慢的信号。７、VOLT/DIV衰减开关（如使用10：1探头，计算时应将幅度×10）。８、VARIBLE垂直微调。９、DCBAL衰减器平衡调试。１０、POSITION：调节光迹在垂直方向位移。第三十九页，共一百零三页，2022年，8月28日１１、VERTICALMODE垂直方式工作按钮：CH1：通道１单显。CH2：通道２单显。DUAL：双踪选择，两道同时显。ADD：两通道代数和，按下CH2INV则为两通道代数差。１２、CH2INV：通道２信号反向。１３、ALT/CHOP（显示方式）：通道１、２交替显示，按下此键则通道１、２同时断续显示。第四十页，共一百零三页，2022年，8月28日三）、水平系统部分１４、TIME/DIV水平扫描速度开关。１５、SWP.VAR.水平微调。１６、POSITION：调节光迹水平位移。１７、×10MAG扫描扩展开关（按下扫描速度扩展10倍）。第四十一页，共一百零三页，2022年，8月28日四）、触发系统部分１８、SOURCE触发源开关选择：CH1、CH2：垂直方式中为DUAL或ADD时，选择通道１、２作为内部触发源。LINE：交流电源作为触信号。EXT：外部触发信号接TRIGIN(1MΩ/25PF)为触发源。１９、TRIGALT（触发方式）：交替触发（触发信号来自CH1、CH2）。在双踪时，如果“CHOP”和“TRIG.ALT”同时按下，则不能同步。应使用“ALT”方式或直接选用“CH1\CH2”，作为触发源２０、TRIGMODE触发方式：AUTO：自动扫描（无信号输入时仍可显示扫描基线）。第四十二页，共一百零三页，2022年，8月28日NORM：有触发信号才有扫描。TV-V：观测电视场信号波形。TV-H：观测电视行信号波形。２１、SLOPE触发极性：选择触发信号上升沿或下降沿触发。２２、LEVEL触发电平：“+”触发电平上移，“－”触发电平下移。２３、LOCK触发电平锁定：将LEVEL顺时针旋至咔嗒一声响，触发电平被锁定在一固定电平上。五、其他部分２４、CAL2VP-P1KHz：校正方波信号。第四十三页，共一百零三页，2022年，8月28日四、示波器的正确使用1）首先要认真阅读示波器的技术说明书，掌握其使用方法，熟悉各旋钮、按键的功能。2）使用示波器之前，要仔细检查旋钮、开关、电源线有无损坏，发现问题即时修理或换新。3）使用示波器时，“辉度”旋钮不宜开得过亮，不能使光点长期停留在荧光屏一处，因为高速的电子束轰击荧光屏时，只有少部分能量转化为光能，大部分则变成热能。所以不应当使亮点长时间停留在一点上，以免烧坏荧光粉而形成斑点。第四十四页，共一百零三页，2022年，8月28日若暂不使用，可以将“辉度”调暗一些。4）在送入被测信号电压时，输入电压幅度不能超过示波器允许的最大输入电压。应注意，一般示波器给定的允许最大输入电压值是峰峰值，而不是有效值。示波器的基本测量方法第四十五页，共一百零三页，2022年，8月28日一、测量电压1．直流电压的测量（1）测量原理示波器测量直流电压的原理是利用被测电压在屏幕上呈现一条直线，该直线偏离时间基线（零电平线）的高度与被测电压的大小成正比的关系进行的。被测直流电压值为：式中，h为被测直流信号线的电压偏离零电平线的高度；为示波器的垂直灵敏度；k为探头衰减系数。第四十六页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）测量方法1）首先应将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置（CAL）。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）确定零电平线。将示波器的输入耦合开关置于“GND”位置，调节垂直位移旋钮，将荧光屏上的扫描基线（零电平线）移到荧光屏的中央位置。第四十七页，共一百零三页，2022年，8月28日4）确定直流电压的极性。调整垂直灵敏度开关到适当位置，将示波器的输入耦合开关拨向“DC”档，观察此时水平亮线的偏转方向，若位于前面确定的零电平线上，则被测直流电压为正极性；若向下偏转，则为负极性。5）读出被测直流电压偏离零电平线的距离h。6）根据公式计算被测直流电压值。第四十八页，共一百零三页，2022年，8月28日2．交流电压的测量（1）测量原理使用示波器测量交流电压的最大优点是可以直接观测到波形的形状，还可显示其频率和相位。但是，只能测量交流电压的峰-峰值。被测交流电压值VPP（峰-峰值）为VPP=H·Dy·K式中：H为被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度；Dy为示波器的垂直灵敏度；K为探头衰减系数。第四十九页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）测量方法1）首先应将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置（CAL）。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）将示波器的输入耦合开关置于“AC”位置。4）调节扫描速度，使显示的波形稳定。5）调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上显示的波形适当，记录Dy值。6）读出被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度H。7）根据式上计算被测交流电压的峰-峰值。第五十页，共一百零三页，2022年，8月28日

3．

测量电流对于电路中直流电流或交流电流的测量，是用代换的方法间接进行的，首先必须将电流量变换为成正比例的电压量，才能够以示波器来观察。一般测试的方法是在被测电路中串接一只精度高、阻值小而且是已知的无感电阻，再利用示波器测量电压的方法，测出该电阻两端的电压有效值，然后根据欧姆定律换算成实测电流值。即：I=U/R，式中U为被测电压有效值，R为已知电阻值。第五十一页，共一百零三页，2022年，8月28日二、测量时间1．测量周期（1）测量原理对于周期性信号，周期和频率互为倒数，只要测出其中一个量，另一个参量可通过公式求出。被测交流信号的周期T为T=x·Dx/k式中：x为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离；Dx为示波器的扫描速度；k为X轴扩展倍率开关。第五十二页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）测量方法1）首先将示波器的扫描速度微调旋钮置于“校准”（CAL）位置。2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。3）将示波器的输入耦合开关置于“AC”位置。4）调节扫描速度开关，使显示的波形稳定，并记录值。5）读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占的距离x。6）根据上式计算被测交流信号的周期。第五十三页，共一百零三页，2022年，8月28日2．测量两点间的时间间隔

时间间隔的测量可以按照公式计算：x----表示两点间的水平距离Dx——扫描时间因数K——水平扩展倍数当测量两个信号时间间隔时，选择双踪示波器进行测量。第五十四页，共一百零三页，2022年，8月28日3．测量脉冲的上升时间与下降时间脉冲的上升时间或下降时间的测量和时间间隔测量方法一样，脉冲的上升时间（或下降时间）两点间的水平距离应该从满幅度的10%（或90%）到90%（或10%）两点间的水平距离计算。上升时间与下降时间可按时间间隔公式计算。4．测量脉冲宽度测量脉冲宽度的两点间的水平距离是按脉冲幅度的50%处电平之间的距离计算。脉冲宽度可按时间间隔公式计算。第五十五页，共一百零三页，2022年，8月28日90%100%50%10%0%x1x2x测量时间间隔的示意图第五十六页，共一百零三页，2022年，8月28日

5．测量两个信号的相位差1）线性扫描法用双踪示波器测量两个信号相位差时，可将被测信号的其中一个送入CH1通道，另一信号送入CH2通道。选择相位超前的信号作为触发源信号，当测量信号的频率较高时采用“交替”显示；当测量信号的频率较低时采用“断续”显示。适当调整“Y位移”，使两个信号重叠起来，如图所示。这时可从图中直接读出x1和x2的长度，得到相位差。

注意，操作不当可能产生相位误差。第五十七页，共一百零三页，2022年，8月28日x1x2计算公式：第五十八页，共一百零三页，2022年，8月28日2）显示方式为X-Y时将显示方式切换到“X-Y”方式，波形如下:x1x2y1y2计算公式：第五十九页，共一百零三页，2022年，8月28日三．测量频率（1）测周期求频率用信号频率为周期倒数的关系，先测得信号周期，再换算为频率。倒数运算往往除不尽，导致测量精度不太高。测周期求频率一般用在要求不高的场合。具体测量可参照测量周期法。第六十页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）李沙育图形测量频率。让示波器工作于X-Y方式，即Y通道和X通道分别加上不同频率(fy和fx)的正弦信号。其中一个是已知频率的信号，它可以从信号发生器得来；另一个是未知频率信号。示波器加入信号后，屏幕上将显示形状随信号频率不同而不同的图形称为李沙育图形。（注：“时间因数”开关应旋至X-Y位置）第六十一页，共一百零三页，2022年，8月28日

可以在图上画出李沙育图，在李沙育图形上分别作一条垂直线y—y’和一条水平线x—x’，让它们穿过李沙育图的交点数为最多。如果fY为加到Y通道的信号频率；fx为加到X通道的信号频率；nx为李沙育图形和水平线的交点数；nY为李沙育图形和垂直线的交点数。在作水平线和垂直线时必须注意两点：不应通过李沙育图形本身的交点；不应与李沙育图形相切。这两条线与图形的交点数目与两信号频率之比成反比的关系：第六十二页，共一百零三页，2022年，8月28日例如图所示的李沙育图形，已知X信号频率为6MHz，问Y信号的频率是多少？第六十三页，共一百零三页，2022年，8月28日四、测量调幅系数1．直线扫描法直线扫描法是将被测信号送入示波器的Y轴，选择合适的垂直衰减和扫描速度，得到稳定的图像，如图下所示。观察波形图上A和B的距离，用下式来决定调幅系数m。

直线扫描法的测量精确度不高，当m较小时更是如此。

第六十四页，共一百零三页，2022年，8月28日图5-9直线扫描测量调幅系数

第六十五页，共一百零三页，2022年，8月28日2．梯形法梯形法是将被测的已调波电压加到示波器的Y轴上，再把调制频率信号的电压加到X轴上，示波器工作于X-Y方式。使屏幕图像稳定，就可以在示波器的荧光屏上得到梯形，如图5-10所示。观察图上A和B的长度，用下式来决定调幅系数m第六十六页，共一百零三页，2022年，8月28日用这种方法测量m时，如果荧光屏上形成一个梯形，就可以得到最高的精确度。根据梯形的形状，还可以判断出调制的失真以及过调制的情况（m>100％）。第六十七页，共一百零三页，2022年，8月28日图3-18梯形法测量调幅系数

第六十八页，共一百零三页，2022年，8月28日3．椭圆法椭圆法是把被测的已调波电压及已调波电压用RC移相电路移相后的电压，分别送入Y轴和X轴，（示波器工作于X-Y方式）荧光屏产生圆扫描或椭圆扫描。如图3-11所示。

观察A和B的长度，用下式来决定调幅系数m第六十九页，共一百零三页，2022年，8月28日图3-19椭圆法测量调幅系数

第七十页，共一百零三页，2022年，8月28日5．6数字存储示器一、数字存储示波器

数字存储示波器（DigitalStorageOscilloscope，简称为DSO）是将捕捉到的波形通过A/D转换进行数字化，而后存入示波管外的数字存储器中。1、数字存储示波器的组成原理一个典型的数字存储示波器原理方框图如图所示，它的工作过程一般分为存储和显示两个阶段。

第七十一页，共一百零三页，2022年，8月28日在存储工作阶段，模拟输入信号先经过适当地放大或衰减，然后再经过“取样”和“量化”两个过程的数字化处理，将模拟信号转换成数字化信号，最后，数字化信号在逻辑控制电路的控制下依次写入到RAM中。

在显示工作阶段，将数字信号从存储器中读出，并经D/A转换器转换成模拟信号，经垂直放大器放大加到CRT的Y偏转板。与此同时，CPU的读地址计数脉冲加至D/A转换器，得到一个阶梯波扫描电压，加到水平放大器放大，驱动CRT的X偏转板，从而实现在CRT上以稠密的光点包络重现模拟输入信号。第七十二页，共一百零三页，2022年，8月28日A输入电路B输入电路Y—D/A转换器存储器RAMA/D转换器Y放大器数字时基发生器地址计数器触发电路接口电路控制逻辑单元（微处理器）X—D/A转换器X放大器显示器（CRT）外触发输入第七十三页，共一百零三页，2022年，8月28日2、数字示波器的显示方式3、数字存储示波器的技术指标4、数字存储示波器的应用第七十四页，共一百零三页，2022年，8月28日二、数字存储示波器使用方法1.板面介绍：触发控制区水平控制区垂直控制区电源开关液晶显示屏USB接口模拟信号输入外触发输入探头补偿信号输出运行控制常用菜单控制多功能控制第七十五页，共一百零三页，2022年，8月28日2.显示界面说明图通道1标志通道2标志通道垂直刻度系数水平主时基因数波形显示区功能菜单控制区（对应不同的功能键，菜单会有所不同）显示中心刻度线的时间水平触发位置触发状态显示第七十六页，共一百零三页，2022年，8月28日3一般功能检查（1）.接通仪器电源接通电源，电源的供电电压为交流100伏至交流240伏，频率为45Hz至440Hz。接通电源后，让仪器以最大测量精度优化数字存储示波器信号路径执行自校正程序，按【UTILITY】按钮，按【F1】执行。然后进入下一页按【F1】，调出出厂设置。见图。上述过程结束后，按【CH1】，进入CH1菜单。第七十七页，共一百零三页，2022年，8月28日①．将数字存储示波器探头连接到CH1输入端，并将探头上的衰减倍率开关设定为10×。②在数字存储示波器上需要设置探头衰减系数。此衰减系数改变仪器的垂直档位倍率，从而使得测量结果正确反映被测信号的幅值。设置探头衰减系数的方法如下：按【F4】使菜单显示10×。③把探头的探针和接地夹连接到探头补偿信号的相应连接端上。按【AUTO】按钮。几秒钟内，可见到方波显示(1kHz，约3V，峰峰值)，见图5—4。以同样的方法检查CH2，按【OFF】功能按钮以关闭CH1，按【CH2】功能按钮以打开CH2，重复步骤2和步骤3。（2）.数字存储示波器接入信号第七十八页，共一百零三页，2022年，8月28日（3）.探头补偿a.将探头菜单衰减系数设定为10×，探头上的开关置于10×，并将数字存储示波器探头与CH1连接。如使用探头钩形头，应确保与探头接触可靠。将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连，接地夹与探头补偿器的地线连接器相连，打开CH1，然后按【AUTO】。第七十九页，共一百零三页，2022年，8月28日b.如显示波形如上图“补偿不足”或“补偿过度”，用非金属手柄的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如上图“补偿正确”。警告：为避免使用探头在测量高电压时被电击，请确保探头的绝缘导线完好，并且连接高压源时请不要接触探头的金属部分。C.波形显示的自动设置该数字存储示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整垂直偏转系数、扫描时基、以及触发方式直至最合适的波形显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1﹪。第八十页，共一百零三页，2022年，8月28日d.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。数字存储示波器将自动设置垂直偏转系数、扫描时基、以及触发方式。如果需要进一步仔细观察，在自动设置完成后可再进行手工调整，直至使波形显示达到需要的最佳效果。第八十一页，共一百零三页，2022年，8月28日4.垂直调节系统各操作功能调节按钮双通道垂直快速回零关闭当前通道按钮垂直衰减度调节电压/divY轴位置调节第八十二页，共一百零三页，2022年，8月28日5.水平调节系统时基因数调节时间/div水平调节菜单水平位置调节水平功能调节水平快速回零第八十三页，共一百零三页，2022年，8月28日6.初步了解触发系统帮助强制触发信号按钮（应用于触发方式中的正常和单次模式）触发幅度的垂直重点（最佳触发灵敏度电平）菜单按钮，通过调节F1~F5设置触发方式触发电平调节旋钮第八十四页，共一百零三页，2022年，8月28日选中粗调多功能调节旋钮自动测量取样方式设置存储和调出开始/停止光标测量显示方式设置辅助系统设置（语言选择）自动7、其他功能调节第八十五页，共一百零三页，2022年，8月28日8、应用举例例一：测量简单信号观测电路中一未知信号，迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。1）．欲迅速显示该信号，请按如下步骤操作：①.将探头菜单衰减系数设定为10×，并将探头上的开关设定为10×。②.将CH1的探头连接到电路被测点。③.按下【AUTO】按钮。数字存储示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上，您可以进一步调节垂直、水平档位，直至波形的显示符合您的要求。第八十六页，共一百零三页，2022年，8月28日2．进行自动测量信号的电压和时间参数数字存储示波器可对大多数显示信号进行自动测量。欲测量信号频率和峰峰值，请按如下步骤操作：①、按【MEASURE】按键，以显示自动测量菜单；②、按下【F1】，进入测量菜单种类选择；③、按下【F3】，选择电压类；④、按下【F5】翻至2/4页，再按【F3】选择测量类型:峰峰值；⑤、按下【F2】，进入测量菜单种类选择，再按F4选择时间类；⑥、按【F2】即可选择测量类型：频率。此时，峰峰值和频率的测量值分别显示在F1和F2的位置。第八十七页，共一百零三页，2022年，8月28日例二：观察正弦波信号通过电路产生的延时与上例相同，设置探头和数字存储示波器通道的探头衰减系数为10×。将数字存储示波器CH1通道与电路信号输入端相接，CH2通道则与输出端相接。操作步骤：1．显示CH1通道和CH2通道的信号：①.按下AUTO按钮。②.继续调整水平、垂直档位直至波形显示满足您的测试要求。③.按CH1按键选择CH1，旋转垂直位置旋钮，调整CH1波形的垂直位置。④.按CH2按键选择CH2，如前操作，调整CH2波形的垂直位置。使通道1、2的波形既不重叠在一起，又利于观察比较。第八十八页，共一百零三页，2022年，8月28日2．测量正弦信号通过电路后产生的延时，并观察波形的变化。

①.自动测量通道延时

按【MEASURE】按钮以显示自动测量菜单。按【F1】键，进入测量菜单种类选择；

按【F4】键，进入时间类测量参数列表；按两次【F5】键，进入3/3页；

按【F2】键，选择延迟测量；按【F1】键，选择从CH1，再按下【F2】键，选择到

CH2，然后按【F5】确定键。此时，您可以在F1区域的“CH1-CH2延迟”下看到延迟值。

②.观察波形的变化（见上图）第八十九页，共一百零三页，2022年，8月28日如果被测试的信号上叠加了随机噪声，您可以通过调整本数字存储示波器的设置，滤除或减小噪声，避免其在测量中对本体信号的干扰。（波形见下图）操作步骤如下：1．如前例设置探头和CH1通道的衰减系数。2．连接信号使波形在数字存储示波器上稳定地显示。操作参见前例，水平时基和垂直档位的调整见前章相应描述。例三：减少信号上的随机噪声第九十页，共一百零三页，2022年，8月28日3.通过设置触发耦合改善触发。(1).按下触发区域【MENU】按钮，显示触发设置菜单。(2).触发耦合置于低频抑制或高频抑制。低频抑制是设定一高通滤波器，可滤除80kHz以下的低频信号分量，允许高频信号分量通过。高频抑制是设定一低通滤波器，可滤除80kHz以上的高频信号分量，允许低频信号分量通过。通过设置低频抑制或高频抑制可以分别抑制低频或高频噪声，以得到稳定的触发。第九十一页，共一百零三页，2022年，8月28日4.通过设置采样方式减少显示噪声。①.如果被测信号上叠加了随机噪声，导致波形过粗。可以应用平均采样方式，去除随机噪声的显示，使波形变细，便于观察和测量。取平均值后随机噪声被减小而信号的细节更易观察。具体的操作是：按面板菜单区域的【ACQUIRE】按钮，显示采样设置菜单。按【F1】键菜单操作键设置获取方式为平均状态，然后按【F2】键菜单操作键调整平均次数，依次由2至256以2倍数步进，直至波形的显示满足观察和测试要求。（见上图）②.减少显示噪声也可以通过降低波形亮度来实现。第九十二页，共一百零三页，2022年，8月28日本数字存储示波器可以自动测量28种波形参数。所有的自动测量参数都可以通过光标进行测量。使用光标可迅速地对波形进行时间和电压测量。测量Sinc第一个波峰的频率欲测量信号上升沿处的Sinc频率，请按如下步骤操作：1.按下【CURSOR】按钮以显示光标测量菜单。2.按下F1键菜单操作键设置光标类型为时间。3.旋转多用途旋钮控制器将光标1置于Sinc的第一个峰值处。4.按【SELECT】使光标被选中，然后再旋转多用途旋钮控制器，