数字示波器的使用方法

1、,什么是示波器,示波器是形象地显示信号幅度随时间变化的波形显示仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类 示波器的用途： 电压表，电流表，功率计 频率计，相位计 脉冲特性，阻尼振荡 示波器的应用： 电子，电力，电工,示波器功能,示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同波形的时间和相位的关系 在概念上，模拟示波器和数字示波器的测量的目标是相同的，而在实际结构上它们的内部采用的技术不同，所以它们的表现形式并不相同。 数字示波器的蓬勃发展与模拟示波器的逐渐消亡将成为历史的必然

2、趋势。 数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分析，它还能存储各种波形以及相关的信息,示波器分类 ,模拟示波器,数字示波器,数字存储示波器,数字荧光示波器,虚拟示波器,混合信号示波器（MSO）,示波器的组成,水平系统 垂直系统 扫描系统 触发系统 显示系统,波的类型,大多数波都属于如下类： 正弦波 方波和矩形波 三角波和锯齿波 阶跃波和脉冲波 噪声波 、复杂波 很多波是上述波形的组合 周期信号和非周期信号 同步信号和异步信号,波的参数,周期 频率 正脉冲宽度 负脉冲宽度 上升时间 下降时间 幅度 占空比 占空比 延迟,相

3、位 突发宽度 峰-峰值 均值 周期均值 最小值 最大值 过冲 过冲 均方值 周期均方值,数字示波器的四个重要参数,带宽,采样速率,存储深度,波形捕获率,示波器性能之带宽,幅频特性曲线,0dB(100%),-3dB(70.7%),仪器带宽,f,V,5 倍准则 示波器所需带宽被测信号的最高频率成分 5,带宽体现了示波器能够测量的信号最大频率范围，决定了示波器测量信号的基本能力。定义为在幅频特性曲线中，随正弦波频率的增加，信号的幅度下降到-3dB(70.7)，此时的频率点称为示波器的带宽。,带宽的定义,示波器性能之采样速率,数字示波器的采样,采样速率定义为每秒采样点的个数 采样点等时间间隔分布,采样

4、速率以Sa/s表示,采样点,采样间隔,示波器性能之存储深度,概念：存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。 存储深度采样率 采样时间 通常示波器的采样点（存储深度）数是固定的 存储深度决定了实际采样率的大小,如何计算示波器的实际存储深度？,如图用鼎阳SDS1000CML（官方公布的参数是存储深度为2Mpts）观察一个1KHz的正弦波，此时的采样速率是50Msa/s 我们按下stop 并调节时基档位为10ms时，采用手动测量模式测得采样时间为42ms，由于存储深度=采样时间X采样速率，即存储深度=50MX42ms=2.1Mpts。,示波器性能之波形捕获率,波形捕获速率是示波器重要的指标,波形

5、捕获率（刷新率）定义为电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。刷新率越高，所显示的图象（画面）稳定性就越好。 示波器是观察电信号的窗口 不但要观察重复信号并要捕获单次信号， 而且需要捕获重复信号中的毛刺和偶然事件。 不但显示简单信号而且能显示复杂信号 实时显示波形变化，并可生成丰富的数据，准确地反映波形的活动情况。,产品简介鼎阳SDS1000L示波器,SDS1000CNL （高性价比）,SDS1000CML（2M深存储）,SDS1000CFL （2G高采样）,SDS1000DL （实用机型）,鼎阳SDS1000L示波器,四个系列，18个型号！,SDS1000L部分参数,SDS1000L系列前面板（

6、以SDS1152CML为例）,SDS1000L前左面板功能,2,1、条形面膜，显示鼎阳logo、型号、带宽、采样率等信息 2、显示屏：显示波形和参数信息 3、菜单功能按钮及开关按钮、打印按钮 4、USB HOST接口：外部扩展存储和升级,1,2,3,4,1、万能旋钮：包括光标、网格亮度、波形亮度等的调节 2、功能菜单：包括光标、采样、保存、测量、显示、辅助系统选项 3、恢复出厂设置和帮助 4、执行选项|：单次、运行/停止、自动 5、触发菜单：触发电平调节旋钮和强制触发按钮等 6、通道选项和垂直档位旋钮、数学运算按钮、参考波形按钮 7、水平菜单和旋钮 8、输入通道 9、外触发通道 10、标准校正

7、源和接地端子,SDS1000L前右面板,6,2,3,4,5,1,7,8,9,10,界面介绍,电脑/打印机模式,工作状态,CH1的每格 垂直电压,CH2的每格 垂直电压,每格的 水平时间,触发的开始时间,CH1通道的波形,CH2通道的波形,频率计,位置,打印/存储模式,系统时间和日期,触发电平,2,3,4,1,5,SDS1000L系列后面板（以SDS1152CML为例）,SDS1000CFL系列有LAN口,1. 安全锁孔：对示波器进行锁定 2. Pass/Fail 输出口：输出Pass/Fail 检测脉冲 3. RS-232 连接口：示波器软件升级或程控操作及连接PC 端测试软件 4. 后 US

8、B Host、USB Device 接口：进行U 盘存储、链接测试软件或波形打印 5. 电源输入接口：三孔电源输入,示波器自校正,方法：进行自校准，应将所有探头或导线与输入连接器断开，确保示波器上所有通道均无信号输入，按一下系统功能按键【Utility】，然后选择自校正 ， 进入自校正界面， 按下“SINGEL”键，开始执行自校正操作，界面提示自校正完成后，按下“RUN/STOP”键，将退出自校正界面。,鼎阳示波器自校正,校正探头,在使用示波器之前，要对探头进行校正，保证测量准确。 方法：把探头接到CH1或CH2的任一个通道上，探头的接地夹和探针分别接到示波器的地和标准信号输出端，按一下自动设

9、置键【AUTO】，在示波器上就会出现一个方波信号，用示波器的无感螺丝刀调整探头上的可调电容，观查方波的形状，当方波的角出现直角时为校正好。,校正的图片比较,CH1，CH2按键的介绍,直流耦合：阻挡输入信号的交流信号，允许直流信号 交流耦合：阻挡输入信号的直流信号，通过交流信号。 接地：断开输入信号，将信号接地（一般调整GND位置时使用） 带宽限制：开启或关闭所选通道的带宽限制，带宽限制开启时，将会限制带宽至20MHZ，对于以上频率的波形，开启带宽限制可消除波形中不必要的高频噪声。开启时屏幕下侧显示所选通道垂直档位信息的旁边将显示 “B”。 探头1：设置探头的衰减系数，按下此软键或通过旋动且按下

10、此键，选择示波器的输入比例系数和探头拔码开关一至。 数字滤波：打开和关闭数字滤功能，进入数字滤波器菜单，设置滤波类型以及滤上下限值。 档位调节：调整垂直档位是粗调或微调，粗调是以1-2-5的步过序列必变通道灵敏度，微调则能以更小的增量改变通道灵敏度。 反相：控制通道波形为反相或正常显示。,垂直电压和位置的调整,V/mV：可以通过此键来调整每一个垂直网格表示的电压值。按一下此按键可进行粗调或微调之间进行切换。 POSITION：旋动此键调整波形的垂直显示位置，位置显示在屏幕的的左下角，也可按下此旋钮使波形的垂直显示位置快速恢复到零点处。 LEVEL：设置触发电平的电压值，按下该键快速设置触发电平

11、恢复到屏幕中心位置。,水平时间和位置的调整,V/mV：旋动用来调整每一个水平网格表示的时间，也可按下该旋钮控制延迟扫描打开或关闭。 POSITION：旋动设置触发位移或延迟扫描位移，按下该键将使触发位移恢复到水平零点处。,测试功能介绍,Measure：该菜单可以选择需要测试信源通道、电压、时间项，也可以清除测量结果和控制全部测量打开与关闭。 信源选择：按下该键选择被测量的通道，CH1或CH2。 电压测量：按下该键弹出电压测量的菜单，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。 时间测量：按下该键选择时间测量项：周期、频率、上升时间、下降时间，正脉宽、负脉宽、正占

12、空比、负占空比、延迟12、延迟12。 清除测量：按下该键停止测量，清除波形显示区域下测量结果。 全部测量：打开或关闭全部测量。一部测量信息显示在波形区域的下侧。,触发的选择,触发模式：触发模式有边沿触发、脉宽触发、斜率触发、视频触发、交替触发 信源选择：为触发模式择选触发源，可选的触发源有CH1、CH2、EXT、EXT5、AC LINE 边沿类型：上升沿、下降沿、上升和下降沿。 触发方式：自动、普通和单次。自动是在不符合触发条件下强制触发；普通是在符合触发条件下触发；单次是在符合条件下进行一次触发，然后停止。,触发耦合,由于示波器的输入信号经放大器分两路，一路进入A/D采样器；一路到触发电路，

13、形成触发信号。 触发耦合是触发信号与触发电路的耦合方式，就像垂直系统输入一样，可为触发信号选择各种耦合方式。这些设置对消除触发噪声很有用处，噪声的消除可以避免错误的触发。耦合方式： 默认时为DC耦合：触发信号直接连到触发电路 交流耦合：触发源通过一个串联的电容连到触发电路起到隔直作用 HF抑制：使触发信号通过低通滤波器以抑制高频分量，这意味即使一个低频信号中包含很多高频噪声，仍能使其按低频信号触发。 LF抑制：使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分。这意味即使一个高频信号中包含很多低频噪声，仍能使其按低频信号触发。这对于显示包含很多电源交流信号时情况是很有用处的。,时基设置,HORIZ

14、ONTAL区中的MENU菜单来控制延迟扫描打开或关闭 延时扫描：用来放大一段波形，以便查看图像细节。 时基：用来切换时基方式。scan方式：此方式下波形在屏幕上从右至左缓慢移动。,波形的存储,Save/recall：可以将当前的设置文件保存到仪器的内部存储区或USB存储设备上。 存储类型：用户可操作的文件类型有波形文件、设置文件、位图文件、CSV文件、和出厂设置。 在要存储波形时，一般是采用位图文件存储为bmp格式，保存到U盘，再保存到电脑，为了文件更小一点可以转换成其它的jpg、gif之类的格式。, 返回,时钟信号测量,测试步骤 1、给要测试的产品上电，待被测试的信号稳定后。 2、使用数字示

15、波器的CH1或CH2通道，探头的负极接地，正极接要测量的时钟信号，按下AUTO键，在显示区就会显示时钟信号的波形。 3、按下Measure键选择要测量的对象。 测量的波形,图 3.1 电源0.18V输出，纹波如上图(2mv/div档位SIGLENT自动打开带宽限制，方便纹波测量),测量电源纹波,示波器上的李萨育曲线，其x与y输入的相位差为90度。,示波器应用举例 李萨育图形法测相位,SDS1000L示波器主要特色,818格显示,其他品牌示波器是810或者812或者814格显示 鼎阳SDS1000L实现了真正的818格显示,Rigol 814 显示,Siglent 818 显示,记录器（SDS1

16、202CNL无此功能）是对波形进行无缝、无间隔的实时记录，即示波器每次捕获的波形数据都能全部进行存储然后进行回放，类似于波形记录仪，记录器内部存储最大记录长度为7M 的数据点。,记录 对波形进行无缝录制 回放 对录制的波形进行回放 设置 对记录器进行相关的设置,波形回放功能菜单,SDS1000L记录器功能,鼎阳示波器SDS1000CML长存储和普通存储,长存储,普通存储,SDS1000CFL的高达2Gsa/s的 采样率，可以更好的重现波形,输入150M正弦波，采得波形良好,输入4M锯齿波，采得波形良好,新的EasyScopeX软件, 支持SCPI程控命令,Standard Commands f

17、or Programmable Instruments的缩写，即程控仪器（可编程仪器）标准命令集。,关于SCPI程控命令,打开EasyScope软件后界面布局如下 1.菜单项和工具条 不同的菜单项会打开相应的工具条 2.示波器列表 列出了与软件相连的示波器 3.显示区 这是主要的显示区，显示波形、配置等信息,打开EasyScopeX软件后界面布局如下 1.菜单项和工具条 不同的菜单项会打开相应的工具条 2.示波器列表 列出了与软件相连的示波器 3.显示区 这是主要的显示区，显示波形、配置等信息,EasyScope软件,波形菜单项下有刷新、文件/打印、缩放、光标四个工具条,位图菜单项包括刷新、保

18、存、打印三个工具条,配置菜单项下有一个配置工具条，完成对示波器配置信息的保存和下载。,EasyScope软件,显示列表按钮 开始运行软件后默认会显示示波器列表区域，如果将它关闭了，可以通过显示列表按钮重新打开 增加设备按钮 点击增加设备按钮会弹出USBTMCDeviceDLG对话框，在连接设备列表显示了与当前电脑通过USBTMC协议连接的示波器，如果只有一台设备，则直接点击添加按钮即可将示波器添加到示波器列表中，如果有多台仪器，则选中相应仪器后再点击添加按钮就可以把相应示波器添加到示波器列表中。添加的设备默认状态时连接状态。,成功增加设备后就会出现如右图的示波器列表，然后可进行各项示波器操作,EasyScope软件,多种方式实现软件升级,优盘升级 PC端软件升级（Easy update） 网络TFTP升级,鼎阳SDS1000L采用了多线程主板，下面介绍如何由单线程升级到多线程软件版本（U盘升级方法）,具体操作如下： 插入优盘 在示波器上按“升级固件”进入文件系统，选择与机型一致的最终需要版本（文件后缀为.ADS） 按“调出”进行升级 再在示波器上 按save/r