实例3 用示波器测量

测量简单信号

下面用DS1000示波器来观测电路中的一个未知信号，迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。

1．迅速显示该未知信号

迅速显示该未知信号的方法如下：

1）将探头衰减系数设定为“10X”，并将探头上的开关设定为“10X”。

2）将通道1的探头连接到电路被测点。

3）按下AUTO（自动设置）按钮。

示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上，用户可以进一步调节垂直、水平挡位，直至波形的显示符合要求。

2．用示波器自动测量峰峰值

示波器可对大多数显示信号进行自动测量。下面用DS1000示波器来测量信号的峰峰值。具体操作方法如下：

1）按下MEASURE按钮以显示自动测量菜单。

2）按下1号菜单操作键以选择信源CH1。

3）按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量。

在电压测量弹出菜单中选择测量参数：峰峰值。此时可以在屏幕左下角发现峰峰值的显示。

3．用示波器自动测量频率

下面用DS1000示波器来测量信号频率。具体操作方法如下：

1）按下3号菜单操作键选择测量类型：时间测量。

2）在时间测量弹出菜单中选择测量参数：频率。

此时可以在屏幕下方发现频率的显示。

【注意】

测量结果在屏幕上的显示会因为被测信号的变化而改变。

观察正弦波信号通过电路产生的延迟和畸变

下面用DS1000示波器来观察正弦波信号通过电路产生的延迟和畸变。首先设置探头和示波器通道的探头衰减系数为“10X”。然后将示波器CH1通道与电路信号输入端相接，CH2通道与输出端相接。

1．显示CH1通道和CH2通道的信号

1）按下AUTO（自动设置）按钮。

2）继续调整水平、垂直挡位，直至波形显示满足测试要求。

3）按CH1按钮选择通道1，旋转垂直（VERTICAL）区域的垂直旋钮调整通道1波形的垂直位置。

4）按CH2按钮选择通道2，如前操作，调整通道2波形的垂直位置。使通道1、通道2的波形既不重叠在一起，又利于观察比较。

2．测量正弦波信号通过电路后产生的延迟，并观察波形的变化

1）自动测量通道延迟，按下MEASURE按钮以显示自动测量菜单。

2）按下1号菜单操作键以选择信源：CH1。

3）按下3号菜单操作键选择时间测量。

4）选择时间测量类型：延迟1→2。

此时可以在屏幕左下角发现通道1、通道2在上升沿的延迟数值显示。波形的变化如图1-16所示。

减少信号上的随机噪声

如果在测量时发现被测信号上叠加了随机噪声，可以通过调整示波器来滤除或减小噪声，避免其在测量中对本体信号的干扰。如图1-17所示是叠加了随机噪声的波形图。

下面用DS1000示波器来减少信号上的随机噪声，具体方法如下：

1）设置探头和示波器通道的探头衰减系数为“10X”，并将探头上的开关设定为“10X”。

2）连接信号使波形在示波器上稳定地显示。

3）通过设置触发耦合改善触发。先按下触发（TRIGGER）控制区域MENU按钮，显示触发设置菜单。然后选择“触发设置→耦合”，选择“低频抑制”或“高频抑制”。

【提示】

低频抑制是设定一高通滤波器，可滤除8kHz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150kHz以上的高频信号分量（如FM广播信号），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。

4）通过设置采样方式和调整波形亮度来减少显示噪声。如果被测信号上叠加了随机噪声，会导致波形过粗。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。

应用平均采样方式的具体操作方法为：按面板MENU区域的ACQUIRE按钮，显示采样设置菜单。按1号菜单操作键设置获取方式为“平均”状态，然后按2号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。如图1-18所示为减少随机噪声的波形图。

【提示】

减少显示噪声也可以通过降低波形亮度来实现。

用示波器测量交流电压

用示波器测量交流电压的方法如下：

1）将输入耦合开关置于“AC”位置（扩展控制开关未拉出），将交流信号从y轴输入，这样就能测量信号波形峰峰间或某两点间的电压幅值。

2）从屏幕上读出波形峰峰间所占的格数，将它乘以伏/度选择开关的挡位，即可计算出被测信号的交流电压值。若将扩展控制开关拉出，则再除以5即可。

示波器使用注意事项

在使用示波器时应注意下列事项：

1）测试前应估算被测信号的幅度大小，若不明确，应将示波器的伏/度选择开关置于最大挡，避免因电压过大而损坏示波器。

2）在测量小信号波形时，由于被测信号较弱，示波器上显示的波形就不容易同步。这时可采取以下两种方法加以解决：第一，仔细调节示波器上的触发电平旋钮，使被测信号稳定和同步。必要时可结合调整扫描微调旋钮，但应注意，调节该旋钮会使屏幕上显示的频率读数发生变化（逆时针旋转，扫描因素扩大2.5倍以上），会给计算频率造成一定困难。一般情况下，应将此旋钮顺时针旋转到底，使之位于校正位置（CAL）。第二，使用与被测信号同频率（或整数倍）的另一强信号作为示波器的触发信号，该信号可以直接从示波器的通道2输入。

3）示波器工作时，周围不要放一些大功率的变压器，否则测出的波形会有重影和噪波干扰。

4）示波器可作为高内阻的电流电压表使用。手机电路中有一些高内阻电路，若使用普通万用表测电压，由于万用表内阻较低，测量结果会不准确，而且还可能会影响被测电路的正常工作。而示波器的输入阻抗比万用表要高得多，使用示波器直流输入方式，先将示波器输入接地，确定好示波器的零基线，就能方便地测量被测信号的直流电压。