1.1.2　普源DS1000系列示波器

一、示波器外觀

普源DS1000系列示波器面板操作說明圖如圖1.1.7所示，顯示界面如圖1.1.8所示。

圖1.1.7　面板操作說明圖

圖1.1.8　顯示界面說明圖

二、示波器操作

（一）探頭補償

在首次將探頭與任一輸入通道連接時，需要進行此項調節(jié)，使探頭與輸入通道相配。未經(jīng)補償校正的探頭會導致測量誤差或錯誤。若調整探頭補償，請按如下步驟：

1．探頭上的開關置于10×，并將示波器探頭與CH1連接。如使用探頭鉤形頭，應確保與探頭接觸可靠。將探頭端部與探頭補償器的信號輸出連接器相連，接地夾與探頭補償器的地線連接器相連。按CH1功能鍵顯示通道1的操作菜單，應用與探頭項目平行的3號菜單操作鍵，選擇與您使用的探頭同比例的衰減系數(shù)，此時設定應為10×。然后按AUTO，幾秒鐘內，可見到方波顯示。

2．觀察顯示的波形。

如顯示波形如圖1.1.8所示的“補償不足”或“補償過度”，用非金屬手柄的改錐調整探頭上的可變電容，直到屏幕顯示的波形如圖1.1.9“補償正確”。

圖1.1.9　探頭補償調節(jié)

3．以同樣的方法檢查通道2（CH2）。按OFF功能按鈕或再次按下CH1功能按鈕以關閉通道1，按CH2功能按鈕以打開通道2，重復步驟1和步驟2。

（二）波形顯示的自動設置

DS1000系列數(shù)字示波器具有自動設置的功能。根據(jù)輸入的信號，可自動調整電壓倍率、時基以及觸發(fā)方式至最好形態(tài)顯示。應用自動設置要求被測信號的頻率大于或等于50Hz，占空比大于1%。使用自動設置：

（1）將被測信號連接到信號輸入通道。

（2）按下AUTO按鈕。

示波器將自動設置垂直、水平和觸發(fā)控制。如需要，可手工調整這些控制使波形顯示達到最佳。

（三）設置垂直系統(tǒng)

如圖1.1.10所示，在垂直控制區(qū)（VERTICAL）有一系列的按鍵、旋鈕。

圖1.1.10　垂直控制系統(tǒng)

1．垂直通道旋鈕的應用

（1）垂直POSITION旋鈕控制信號的垂直顯示位置。當轉動垂直旋鈕時，指示通道地（GROUND）的標識跟隨波形上下移動。

按下POSITION旋鈕時，通道垂直標志恢復到屏幕垂直方向的中心。

（2）轉動垂直SCALE旋鈕改變“Volt/div”（伏/格）垂直擋位，顯示界面狀態(tài)欄對應通道的擋位顯示發(fā)生了相應的變化。

（3）按CH1、CH2、MATH、REF、LA屏幕顯示對應通道的操作菜單、標志、波形和擋位狀態(tài)信息。按OFF按鍵關閉當前選擇的通道。

（4）按下垂直SCALE旋鈕作為切換輸入通道的粗調/微調狀態(tài)的快捷鍵，按下垂直SCALE旋鈕后調節(jié)該旋鈕即可粗調/微調垂直擋位。

注意：需要調整的通道只有處于選中的狀態(tài)，垂直POSITION和垂直SCALE旋鈕才能調節(jié)此通道。通道按鍵燈亮說明該通道已被激活，若希望關閉某個通道，再次按下該通道按鍵或此通道在當前處于選中狀態(tài)時，按OFF按鍵也可將其關閉，通道按鍵燈滅。

2．通道的設置

每個通道有獨立的垂直菜單。每個項目都按不同的通道單獨設置。按CH1或CH2功能按鍵，系統(tǒng)顯示CH1或CH2通道的操作菜單，通道設置菜單說明見表1.1.1、表1.1.2所示。

表1.1.1　通道設置菜單

表1.1.2　 數(shù)字濾波器設置菜單

3．數(shù)學運算

數(shù)學運算（MATH）功能是顯示CH1、CH2通道波形相加、相減、相乘以及FFT運算的結果。數(shù)學運算的結果同樣可以通過柵格或游標進行測量，如表1.1.3所示。

表1.1.3　 數(shù)學運算菜單說明

此處重點說明FFT頻譜分析。

使用FFT（快速傅立葉變換）數(shù)學運算可將時域（YT）信號轉換成頻域信號。使用FFT可以方便地觀察下列類型的信號（如表1.1.4所示）：

測量系統(tǒng)中諧波含量和失真

表現(xiàn)直流電源中的噪聲特性

分析振動

表1.1.4　FFT操作菜單說明

FFT操作技巧

具有直流成分或偏差的信號會導致FFT波形成分的錯誤或偏差。為減少直流成分可以選擇“交流”耦合方式。

為減少重復或單次脈沖事件的隨機噪聲以及混疊頻率成分，可設置示波器的獲取模式為平均獲取方式。

如果在一個大的動態(tài)范圍內顯示FFT波形，建議使用dBVrms垂直刻度。dB刻度應用對數(shù)方式顯示垂直幅度大小。

如果YT波形的周期為非整數(shù)時，就引起波形開始和結束處的波形幅值不同，從而使連接處產生高頻瞬態(tài)中斷。在頻域中，這種效應稱為泄漏。為避免泄漏的產生，在原波形上乘以一個窗函數(shù)，強制開始和結束處的值為0，如表1.1.5所示。

表1.1.5　FFT窗函數(shù)說明

關于REF功能和LA通道的設置此處不再講解，若需使用請參見說明書。

（四）設置水平系統(tǒng)

如圖1.1.11所示，在水平控制區(qū)（HORIZONTAL）有一系列的按鍵、旋鈕。

圖1.1.11 水平控制區(qū)

1．水平通道旋鈕的應用

使用水平控制鈕可改變水平刻度（時基）、觸發(fā)在內存中的水平位置（觸發(fā)位移）。屏幕水平方向上的中點是波形的時間參考點。改變水平刻度會導致波形相對屏幕中心擴張或收縮。水平位置改變波形相對于觸發(fā)點的位置。

（1）使用水平POSITION旋鈕調整信號在波形窗口的水平位置，轉動水平旋鈕時，可以觀察到波形隨旋鈕而水平移動。按下該鍵使波形位移（或延遲掃描位移）恢復到水平零點處。

（2）使用水平SCALE旋鈕改變水平擋位設置，即秒/格（s/div），水平掃描速度從2ns（示波器型號不同，其水平掃描速度也有差別）～50s，以1-2-5的形式步進。按下該鍵切換到延遲掃描狀態(tài)（參看延遲 掃描（Delayed）的介紹）。

2．水平系統(tǒng)的設置

按MENU按鈕，顯示TIME菜單。在此菜單下，可以開啟/關閉延遲掃描或切換Y－T、X－Y和ROLL模式，還可以設置水平觸發(fā)位移復位，如表1.1.6所示。

表1.1.6　水平設置菜單

操作說明：

滾動模式

當儀器進入滾動模式，波形自右向左滾動刷新顯示。在滾動模式中，波形水平位移和觸發(fā)控制不起作用。一旦設置滾動模式，時基控制設定必須在500ms/div，或更慢。

延遲掃描

延遲掃描用來放大一段波形，以便查看圖像細節(jié)。延遲掃描時基設定不能慢于主時基的設定。

在延遲掃描下，分兩個顯示區(qū)域，如圖1.1.12所示。

圖1.1.12　延遲掃描示意圖

上半部分顯示的是原波形，未被半透明藍色覆蓋的區(qū)域是期望被水平擴展的波形部分。此區(qū)域可以通過轉動水平POSITION旋鈕左右移動，或轉動水平SCALE旋鈕擴大和減小選擇區(qū)域。

下半部分是選定的原波形區(qū)域經(jīng)過水平擴展的波形。

值得注意的是，延遲時基相對于主時基提高了分辨率（如圖1.1.12所示）。由于整個下半部分顯示的波形對應于上半部分選定的區(qū)域，因此轉動水平SCALE旋鈕減小選擇區(qū)域可以提高延遲時基，即提高了波形的水平擴展倍數(shù)。

（五）設置觸發(fā)系統(tǒng)

觸發(fā)決定了示波器何時開始采集數(shù)據(jù)和顯示波形。若觸發(fā)未被正確設定，它將不能穩(wěn)定的顯示實時的波形。

示波器操作面板的觸發(fā)控制區(qū)如圖1.1.13所示：包括觸發(fā)電平調整旋鈕LEVEL；觸發(fā)菜單按鍵MENU；設定觸發(fā)電平在信號垂直中點的50%；強制觸發(fā)按鍵FORCE。

圖1.1.13　觸發(fā)控制區(qū)

LEVEL：觸發(fā)電平。設定觸發(fā)點對應的信號電壓，按下此旋鈕使觸發(fā)電平立即回零。

50%：將觸發(fā)電平設定在觸發(fā)信號幅值的垂直中點。

FORCE：強制產生一觸發(fā)信號，主要應用于觸發(fā)方式中的“普通”和“單次”模式。

MENU：觸發(fā)設置菜單鍵。

觸發(fā)方式有：邊沿、脈寬、斜率、視頻、交替、碼型和持續(xù)時間觸發(fā)。此處只簡單介紹邊沿觸發(fā)方式。

邊沿觸發(fā)方式是在觸發(fā)信號邊沿的觸發(fā)閾值上觸發(fā)，即在觸發(fā)信號的上升沿、下降沿或上升和下降沿觸發(fā)，如表1.1.7所示。

表1.1.7　邊沿觸發(fā)菜單

進入觸發(fā)設置菜單，針對不同的觸發(fā)方式，可設置的觸發(fā)選項（觸發(fā)耦合，靈敏度和觸發(fā)釋抑）有所不同，如表1.1.8所示。

表1.1.8　觸發(fā)設置菜單

觸發(fā)釋抑

使用觸發(fā)釋抑控制可穩(wěn)定觸發(fā)復雜波形。釋抑時間是指示波器重新啟用觸發(fā)電路所等待的時間。在釋抑期間，示波器不會觸發(fā)，直至釋抑時間結束。例如，一組脈沖系列，要求在該脈沖系列的第一個脈沖觸發(fā)，則可以將釋抑時間設置為脈沖串寬度，如圖1.1.14所示。

圖1.1.14　觸發(fā)抑釋示意圖

操作說明：

1．按下觸發(fā)MENU菜單按鈕，顯示觸發(fā)菜單。

2．按“觸發(fā)設置”對應的菜單操作鍵，進入觸發(fā)設置菜單。

3．按“觸發(fā)釋抑”對應的菜單按鍵。

4．旋動多功能旋鈕（）改變釋抑時間，直至波形穩(wěn)定觸發(fā)。

（六）設置顯示系統(tǒng)

如圖1.1.15所示，在MENU控制區(qū)的 DISPLAY 為顯示系統(tǒng)的功能按鍵。

圖1.1.15　顯示功能按鈕

使用DISPLAY按鈕彈出表1.1.9、1.1.10所示設置菜單，通過菜單控制按鈕調整顯示方式。

表1.1.9　顯示設置菜單（第一頁）

表1.1.10　顯示設置菜單（第二頁）

注意：

顯示類型包含矢量和點顯示。在點顯示模式下，若如入信號頻率較高，而掃描速度較低時，會出現(xiàn)頻率混疊顯現(xiàn)，即此時示波器顯示波形就好像未同步的低頻信號。為解決頻率混疊的問題應采用矢量顯示模式。

（七）自動測量

如圖1.1.16所示，在MENU控制區(qū)的 MEASURE 為自動測量功能按鍵。

圖1.1.16　自動測量功能按鈕

按MEASURE自動測量功能鍵，系統(tǒng)顯示自動測量操作菜單，如表1.1.11所示。本示波器具有20種自動測量功能。包括共10種電壓測量和10種時間測量。

表1.1.11　測量功能菜單

操作說明：

1．選擇被測信號通道：根據(jù)信號輸入通道不同，選擇CH1或CH2。

按鈕操作順序為：MEASURE→信源選擇→CH1或CH2。

2．選擇參數(shù)測量：按菜單操作鍵選擇測量類型，按鈕操作順序為： MEASURE→電壓測量、時間測量→最大值、最小值……

3．獲得測量數(shù)值：按菜單操作鍵選擇參數(shù)類型，并在屏幕下方直接讀取顯示的數(shù)據(jù)。若顯示的數(shù)據(jù)為“*****”，表明在當前的設置下，此參數(shù)不可測。

注意：

自動測量的結果顯示在屏幕下方，最多可同時顯示3個。當顯示已滿時，新的測量結果會導致原結果左移，從而將原屏幕最左端的結果擠出屏幕之外。

4．獲得全部測量數(shù)值：按菜單操作鍵，設置“全部測量”項狀態(tài)為打開。18種測量參數(shù)值，顯示于屏幕下方。

注意：

全部測量數(shù)值只包括本通道的參數(shù)，不包括兩個通道的相對值，如延遲時間。

本示波器能自動測量的20種參數(shù)說明：

本示波器能自動測量的電壓參數(shù)（如圖1.1.17所示）

峰峰值（Vpp）：波形最高點波峰至最低點的電壓值。

最大值（Vmax）：波形最高點至GND（地）的電壓值。

最小值（Vmin）：波形最低點至GND（地）的電壓值。

幅值（Vamp）：波形頂端至底端的電壓值。

頂端值（Vtop）：波形平頂至GND（地）的電壓值。

底端值（Vbase）：波形平底至GND（地）的電壓值。

過沖（Overshoot）：波形最大值與頂端值之差與幅值的比值。

預沖（Preshoot）：波形最小值與底端值之差與幅值的比值。

平均值（Average）：單位時間內信號的平均幅值。

均方根值（Vrms）：即有效值。

圖1.1.17　電壓參數(shù)示意圖

本示波器能自動測量的時間參數(shù)（如圖1.1.18所示）

本示波可以自動測量信號的頻率、周期、上升時間、下降時間、正脈寬、負脈寬、延遲1.2、延遲1.2、正占空比，負占空比10種時間參數(shù)的自動測量。

上升時間（RiseTime）：波形幅度從10%上升至90%所經(jīng)歷的時間。

下降時間（FallTime）：波形幅度從90%下降至10%所經(jīng)歷的時間。

正脈寬（+Width）：正脈沖在上升沿50%幅度與下降沿50%幅度點間的脈沖寬度。

負脈寬（?Width）：負脈沖在下降沿50%幅度與上升沿50%幅度點間的脈沖寬度。

延遲1.2（Delay1.2）：通道1、2相對于上升沿的延時。

圖1.1.18　時間參數(shù)示意圖

延遲1.2（Delay1.2）：通道1、2相對于下降沿的延時。

正占空比（+Duty）：正脈寬與周期的比值。

負占空比（?Duty）：負脈寬與周期的比值。

（八）光標測量

示波器自動測量的參數(shù)總是有限的，對自動測量功能下不能測試的參數(shù)可以通過光標手動測量完成。

如圖1.1.19所示，在MENU控制區(qū)的CURSOR為光標測量功能按鍵。

圖1.1.19　光標測量功能按鈕

光標測量分為3種模式：

1．手動方式

光標X或Y方式成對出現(xiàn)，并可手動調整光標的間距。顯示的讀數(shù)即為測量的電壓或時間值。當使用光標時，需首先將信號源設定成您所要測量的波形。

2．追蹤方式

水平與垂直光標交叉構成十字光標。十字光標自動定位在波形上，通過旋動多功能旋鈕可以調整十字光標在波形上的水平位置。示波器同時顯示光標點的坐標。

3．自動測量方式

通過此設定，在自動測量模式下，系統(tǒng)會顯示對應的電壓或時間光標，以揭示測量值的物理意義。系統(tǒng)根據(jù)信號的變化，自動調整光標位置，并計算相應的參數(shù)值。

注意：此種方式在未選擇任何自動測量參數(shù)時無效。

以下簡介光標手動測量模式，如表1.1.12所示。

表1.1.12　手動測量菜單

操作步驟如下：

（1）選擇手動測量模式：按鍵操作順序為：CURSOR，光標模式，手動。

（2）選擇被測信號通道：根據(jù)被測信號的輸入通道不同，選擇CH1或CH2。按鍵操作順序為：信源選擇，CH1、CH2、MATH（FFT）或LA（僅DS1000D系列）。

（3）選擇光標類型：根據(jù)需要測量的參數(shù)分別選擇X或Y光標。按鍵操作順序為：光標類型，X或Y。

（4）移動光標以調整光標間的增量。

（5）獲得測量數(shù)值：

光標1位置（時間以水平中心位置為基準，電壓以通道接地點為基準）。

光標2位置（時間以水平中心位置為基準，電壓以通道接地點為基準）。

光標1、2的水平間距（△X）：即光標間的時間值。

光標1、2水平間距的倒數(shù)（1/△X）。

光標1、2的垂直間距（△Y）：即光標間的電壓值。

（九）使用執(zhí)行按鈕

執(zhí)行按鍵包括 AUTO （自動設置）和 RUN/STOP （運行/停止）。

自動設置功能在前面已有簡介，此處再加以詳細說明。

AUTO（自動設置）：自動設定儀器各項控制值，以產生適宜觀察的波形顯示。按AUTO后，菜單顯示如表1.1.13所示。

表1.1.13　自動設置菜單

在自動設置功能下，示波器設置的項目如表1.1.14所示。

表1.1.14　自動設定項目

以上為普源DS1000系列示波器測試簡單波形所涉及相關功能的簡單介紹，如需進一步了解請查閱說明書或相關資料。