示波器输出如图,应该如何调节才能显示出稳定的便于测量的波形?_百度...

发布网友 发布时间：2024-08-20 19:27

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热心网友 时间：2024-08-24 19:11

热心网友 时间：2024-08-24 19:08

在使用示波器进行信号测量时，调节示波器以观察到稳定、清晰的波形是一个关键步骤。一个良好的波形显示不仅可以帮助工程师准确分析信号特征，还能提高工作效率。以下内容将详细介绍如何操作和调节示波器，以实现这一目标，包括基本设置、触发系统调整、探头校准及其他优化技巧。

一、基本设置

1. 连通示波器与信号源

a. 选择合适的探头

根据待测信号的频率和幅度选择合适的探头。高带宽信号需要使用高带宽探头，而低频信号可以使用中低频探头。

b. 连接探头

将探头正确连接到示波器的输入通道，并确保探头接地夹牢固连接到信号源的地。

2. 打开示波器电源

按下示波器的电源按钮，等待设备自检完成并进入正常工作状态。

3. 初始化设置

a. 自动设置（AUTOSET）

大多数现代示波器具备自动设置功能。按下“AUTOSET”按钮，示波器会自动调整时间基、垂直增益和触发电平，使输入信号在屏幕上以最佳比例显示。这是快速获得初步波形的好方法。

b. 手动设置

对于更精细的控制，可以手动设置示波器的参数：

·       时间基：调整时间基旋钮，使得波形在屏幕上清晰可见且完整。

·       垂直增益：调整每格对应的电压值（V/div），使信号波形占据适当的屏幕高度。

图为普源精电DG2000信号发生器直连示波器MSO8000的测量照片

二、触发系统调整

1. 选择触发源

a. 内部触发

选择内部触发源，如Ch1或Ch2，即用当前通道的信号作为触发源。适用于单通道或多通道同步信号。

b. 外部触发

使用外部触发源，如EXT或EXT/10。适用于需外部参考信号进行触发的场景。

2. 调整触发模式

a. 边沿触发

最常用的触发模式，通过检测信号跨越设定触发电平的上升沿或下降沿来触发。

b. 脉冲触发

通过设定脉宽或特定脉冲条件来触发，适用于复杂脉冲序列的分析。

3. 设置触发电平

调整触发电平旋钮，使其位于信号波形的某一特征点（如上升沿或特定电平）。确保触发事件能够稳定重复发生，从而实现波形的稳定显示。

4. 触发耦合方式

a. 直流耦合（DC）

适用于包含直流成分的信号，显示整个信号范围。

b. 交流耦合（AC）

过滤掉直流成分，仅显示交流成分。适用于纯交流信号分析。

c. 噪声抑制

某些高级示波器提供噪声抑制模式，帮助减少触发时的随机噪声影响。

三、探头校准

1. 进行探头补偿

连接探头到示波器的校准信号输出端，通常为方波信号。调整探头上的补偿电容，使显示的波形尽可能为理想方波。

2. 定期校准

定期对探头进行校准，确保其测量精度和可靠性。

图为普源精电MSO8000用探头测量自检方波的界面

四、优化显示设置

1. 调整亮度和对比度

根据环境光线条件，调整示波器的亮度和对比度，使波形显示更加清晰。

2. 使用平均滤波

开启平均滤波功能，通过对多个采样周期取平均值，减少随机噪声，提高波形清晰度。

3. 区域放大

利用示波器的区域放大功能，对感兴趣的波形区域进行放大观察，获取更多细节。

4. 游标测量

使用示波器的游标功能，准确测量波形的幅度、周期、频率等参数。

五、常见问题及解决方案

1. 波形不稳定

a. 检查触发设置

重新调整触发源、触发模式和触发电平，确保触发事件稳定。

b. 增加触发灵敏度

若信号较弱，增加触发灵敏度，确保示波器能可靠地捕捉触发事件。

2. 显示噪声过大

a. 使用屏蔽探头

如果信号受到环境噪声干扰，使用屏蔽良好的探头和线缆进行连接。

b. 开启平均滤波

通过开启平均滤波功能，减少随机噪声影响。

3. 信号失真

a. 确保带宽足够

检查示波器和探头的带宽是否足够覆盖信号的最高频率成分，避免带宽不足导致信号失真。

b. 校准探头

定期校准探头，确保其测量精度。

六、实际应用中的案例

案例一：音频信号分析

1. 实验设备

·       RIGOL示波器

·       音频信号源

·       中低频探头

2. 实验步骤

·       将探头连接到音频信号源。

·       按下“AUTOSET”按钮，自动调整时间基和垂直增益。

·       手动微调时间基和垂直增益，使波形在屏幕上更清晰。

·       选择适当的触发源和触发电平，确保波形稳定显示。

·       使用平均滤波功能，减少噪声，提高波形清晰度。

案例二：高速数字信号测量

1. 实验设备

·       RIGOL示波器

·       高速数字信号源

·       高带宽探头

2. 实验步骤

·       将探头连接到高速数字信号源。

·       手动设置时间基为纳秒级别，确保能捕捉到高速信号的细节。

·       选择上升沿触发，调整触发电平，使波形稳定显示。

·       定期校准探头，确保测量精度。

·       使用触发噪声抑制功能，减少随机噪声影响。

七、小结

通过本文的介绍，我们详细探讨了如何操作和调节示波器，以观察到稳定、清晰的波形。在实际操作中，应按照以下步骤进行：

1.     基本设置：

·       选择合适的探头并连接。

·       使用自动设置功能或手动调整时间基和垂直增益。

2.     触发系统调整：

·       选择合适的触发源和触发模式。

·       调整触发电平，确保稳定触发。

·       根据需要，设置触发耦合方式。

3.     探头校准：

·       进行探头补偿，确保波形显示正确。

·       定期校准探头，保持测量精度。

4.     优化显示设置：

·       调整亮度和对比度。

·       使用平均滤波和区域放大功能。

·       利用游标功能准确测量波形参数。

5.     常见问题解决方案：

·       检查触发设置和增加触发灵敏度。

·       使用屏蔽探头和开启平均滤波，减少噪声。

·       确保带宽足够和定期校准探头，防止信号失真。

6.     实际应用中的案例：

·       音频信号分析。

·       高速数字信号测量。

总之，掌握这些操作和调节技巧，可以有效提升示波器的使用效率和测量精度，为科研和工程应用提供可靠的数据支持。

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