整理示波器的认识及使用文档格式.docx
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（3）示波器的整步（或同步）
若待测正弦信号的频率与锯齿波信号的频率不成整数比，则每当扫描一个周期后，荧光屏上的光点回到左侧起点时，Uy不能回到一个扫描周期以前的值，即每扫描一个周期，荧光屏上的光点回到起点时的位置将不一样，以致于整个波形在屏幕上“走动”，或者说，波形不稳定。
虽然锯齿波信号的频率是可调的，但fy和fx是来自于两个不同系统的频率，在实验中总是有不可避免的变化，因此很难长时间地维持两者成整数比的关系。
为了得到稳定的波形，示波器采用整步的方法，即把y轴输入的信号电压接至锯齿波信号发生器电路中，强迫fx跟随y轴信号频率fy变化而变化，以保证fy=nfx成立。
（4）李萨如图形
若同时分别在X、Y偏转极板上加载两个正弦电压信号，结果又怎样呢？
其实，此时荧光屏上运动的光点同时参与两个相互垂直方向的运动，荧光屏上的“光迹”就是两个相互垂直方向上的简谐振动合成的结果。
可以证明，当这两个垂直方向上信号频率的比值为简单整数比时，光点的轨迹为一稳定的封闭图形，称为李萨如图形。
表8-1是几个常见的李萨如图形。
利用李萨如图形可以测量待测信号的频率。
令Nx、Ny分别代表x、y方向切线和李萨如图形的切点数，则
（8-1）
实验中，若加载在x偏转板信号的频率fx已知，则待测信号频率fy可由（8-1）式求出。
表8-1.几种常见的李萨如图形
fx:
fy=1:
1
fy=2:
2
3
fy=3:
4．实验内容与步骤
（1）观测波形
了解GDS-2062型数字示波器和F-05数字合成函数信号发生器的面板布置，熟悉各旋钮的功能和用法（见附录）。
注意：
1．必须弄清楚所使用的示波器、信号发生器的型号与面板上各个旋钮的作用
后再使用。
2．实验时，示波器和信号发生器上所有旋钮应被轻轻地缓慢地旋转，不可猛
转乱旋！
打开电源开关，按下CH1或CH2键，CH1或CH2灯亮，按auto液晶屏上显示完整波形。
按示波器的操作方法调节各个旋钮，使其处于测量状态。
将信号发生器输出的电压信号输入到CH2通道（即Y轴），改变信号发生器的输出频率（如200Hz，2kHz，20kHz等），调节扫速开关（面板上标记为TIME/DIV），使荧光屏上每次分别出现1~5各完整的波形。
（2）测量正弦信号
测电压：
正弦信号有三种电压值，即有效值u、峰值up和峰峰值up-p。
三者的关系如下：
（8-2）
图8-5待测信号Dx及Dy的测量
一般的交流电表读出的只是电压的有效值，正弦信号的峰峰值可通过示波器直接测出。
测量时，应将待测正弦信号接入CH2通道（即接入Y偏转极板），“输入耦合开关”置于“AC”档，Y轴灵敏度微调旋钮置于“校正”，并置其合适的档位以保证屏幕上的正弦波形的幅度在刻度尺范围内，但也不要过小。
量出波峰与波谷之间在y方向的所占的格数Dy，如2.3Div、5.2Div等（Div代表刻度面板上一个单元格在y方向上的宽度），则待测信号的电压峰峰值up-p=Dy×
[Y轴灵敏度档位值]。
待测波形Dy的测量见图8-5所示。
本实验中，我们所选的待测信号频率为f0=1000Hz，并调节低频信号发生器的输出电压为3V。
按表8-2要求，改变信号发生器上的衰减旋钮的档位值，用上述方法测出四组不同的数据，并填入表8-2。
表8-2.测量正弦信号电压值（f0=1000Hz，信号发生器输出电压为12。
65V）
测量值
次数
衰减值
Y轴灵敏度旋钮档位值
Dy（cm）
up-p（V）
up（V）
u（V）
0dB
2v
6．15
12．3v
6．15v
4．35
-20dB
200mv
6.15
1.23v
0.615v
0．435
-40dB
20mv
（3）环境影响技术评估。
0.123v
0.0615v
1.环境影响评价依据的环境标准体系0．0435
测周期：
调节示波器的“扫速开关”至适当的档位，使观测屏上显示的波形为1~2个周期，调节X轴和Y轴“移位”旋钮使波形置于观测屏上适当的位置（如图8-5所示），测出一个周期在x方向所占的格数Dx，由T=Dx×
[扫速开关的档位值]可计算出该信号的周期。
改变信号频率，测出四个不同信号的周期，并填入表8-3。
表8-3.测量正弦信号周期
（4）列出辨识与分析危险、有害因素的依据，阐述辨识与分析危险、有害因素的过程。
待测信号频率f（Hz）
扫速开关档位值（TIME/DIV）
第二节 安全预评价Dx（cm）
T（ms）
二、安全预评价400
500us
（2）防护支出法5.02
2．51
（1）非煤矿矿山的建设项目（注：
对煤矿建设项目有单独特别规定）；
2000
100us
5.02
（2）防护支出法5．02*10-1
3.规划环境影响报告书的审查效力3
8000
2.环境影响报告表的内容25us
1．26*10-1
4
15000
25us
2.71
6．25*10-3
（3）用李萨如图形测信号频率
将F-05数字合成函数信号发生器的“电压输出”端的输出信号作为已知信号（频率可从面板上读出）接入示波器的CH1通道，将信号源“1kHz输出”端输出信号作为待测信号（其频率约为1000Hz，具体值fy待测）接入示波器CH2通道。
按下SG1648功率函数信号发生器“波形选择”按钮组中的“正弦波”按钮，将“扫速开关”置于“x-y”档位，则此时CH1通道和CH2通道的信号被分别接入X和Y偏转极板，观测屏上将出现一个动态图形。
仔细调节信号源的输出频率，即改变fx，使得屏上的图形为稳定图形（李萨如图形），在表8-4中记下两方向上切点数之比分别为Nx:
Ny=1:
1、2:
1、3:
3和4:
3时的李萨如图形，并由式（8-1）计算CH2通道信号的频率fy。
表8-4.用李萨如图形测量正弦信号频率
李萨如图形
Nx
Ny
fy
1:
3:
信号源面板读数fx（Hz）
2kHz
3kHz
3kHz
fy（Hz）
2kHz
4kHz
9kHz
[预习思考题]
1．示波器显示电压信号波形的原理是什么？
具体怎样描述？
2．试证：
在X偏转极板上锯齿波电压作用下，电子束通过后打在荧光屏上的光点在x方向上的运动是匀速运动。
3．当fy≠nfx时，若X极板上加的是锯齿波信号，则荧光屏上显示的波形是“走动”的；
若X极板上加的是正弦波信号，则荧光屏上显示的图形不稳定。
试说明原因。
[讨论题]
1．在实验中，可采用哪些方法使荧光屏上的波形或图形稳定下来？
2．示波器上的“扫速选择”开关有什么作用？
3．示波器能否用来测量直流电压？
如果能测，则应如何进行？
[附录1]
数字示波器面板
数字示波器面板功能说明
编号
名称
功能说明
LCD显示器
TFT彩色LCD显示器具有320×
234的分辨率。
主菜单显示键
在显示器上显示或隐藏功能选单
开关/待机键
按一次为开机（亮绿灯），再按一次为待机状态（亮红灯）。
主要功能键
Acquire键为波形撷取模式。
Display键为显示模式的设定。
Utility键为系统设定。
用于Go-NoGo测试，打印，与Hardcopy键并用可作数据传输和校正。
Program键与Autotest/Stop键并用可用于程序设定，和播放。
Cursor键为水平与垂直设定的光标。
Measure键用于自动测试。
Help键为操作辅助的说明。
Save/Recall键为储存/读取USB和内部存储器之间的图像，波形和设定储存。
AutoSet键为自动搜寻信号和设定。
Run/Stop键进行或停止浏览的信号。
5
垂直位置旋钮
调节波形在垂直方向的位置
6
CH1~CH2菜单键
开启或关闭通道波形显示和垂直功能选单
7
波形Y轴灵敏度旋钮
调节波形在Y轴的电压标度
8
参数旋钮
调节参数和变换参数
9
水平位置旋钮
将波形往右（顺时针旋转）移动或往左（反时针旋转）移动。
10
触发水平
设定触发位置:
顺时针旋转为增加刻度反时针旋转为减少刻度。
11
触发菜单键
触发信号的设定
12
水平菜单键
水平浏览信号
13
时间刻度旋钮
设置水平方向时间刻度
14
外触发输入
外触发信号输入端口
15
接地端
16
数学键
根据信道的输入信号执行数学处理
17
信号输入端口
通道1：
CH1，和通道2：
CH2
18
USB接口
1.1/2.0兼容的USB接口，用于打印与数据存储和读取
19
20
测试信号输出
输出2Vpp的测试棒补偿信号。
显示说明
说明
波形
图中所括1、2、3、4为四个信道的信号波形
Channel1:
琥珀色Channel2:
蓝色
电池状态
远程控制的连
接状态
显示日期
如图：
28-Apr’0600：
24
触发状态
Auto（自动）Trig?
（找不到触发）Stop（停止触发）
撷取状态
有三种：
Normal（正常模式）PeakDetect（峰值侦测模式）Average（平均模式）
功能键
屏幕上显示的这些是通过F1-F5调节的
触发水平指示
触发频率计数器
所选择信道输入信号的频率CH1<
20Hz
EDGE
时间刻度
M250us
信道状态
CH1，直流，500mV；
CH2,………
简要的按键使用方法说明
撷取和光标设置
量测信号
撷取模式
Acquire→F1~F4
自动设定刻度
AutoSet
记忆长度
Acquire→F5
自动量测时间
Measure→F1→F3（重复）
水平光标
Cursor→F1~F2
自动量测电压
Measure→F1→F3（重复）
垂直光标
Cursor→F1,F3
检视量测结果
Measure→Measure
显示器
系统设置
固定波形
Run/Stop
远程控制接口
Utility→F2→F1（重复）
更新显示画面
Display→F3
显示系统数据
Utility→F5→F2
显示网格线
Display→F5
选择语言
Utility→F4
F1~F5功能选单开关
MenuON/OFF
设定日期/时间
Utility→F5→F5→F2→F1
选择vectors/dots波形
Display→F1
快速存到USB
Utility→F1→F1Hardcopy
缩放水平画面
HORIMENU→F2~F3
储存图像
Save/Recall→F5→F1→F1~F4
转动水平画面
HORIMENU→F4
储存设定
Save/Recall→F3→F1~F4
检视XY模式
HORIMENU→F5
储存波形
Save/Recall→F4→F1~F4
反转波形
CH1/2/3/4→F2
使用边缘（Edge）触发
Trigger→F1（重复）→F2~F3→F5→F1~F4
限制频宽
CH1/2/3/4→F3
加/减
MATH→F1（重复）→F2~F4
选择耦合模式
CH1/2/3/4→F1
选择测棒衰减
CH1/2/3/4→F4
F05A型数字合成函数发生器/计数器前面板介绍
仪器启动：
按下面板上的电源按钮，电源接通。
先闪烁显示"
WELCOME"
2秒，再闪烁显示仪器型号例如"
F05A-DDS"
1秒。
之后根据系统功能中开机状态设置，进入"
点频"
功能状态，波形显示区显示当前波形"
~"
，频率为10.00000000KHz；
或者进入上次关机前的状态。
数字输入键
键名
主功能
第二功能
输入数字0
Shift0进入A通道
输入数字7
进入点频Shift7进入点频状态
输入数字1
无
输入数字8
复位仪器Shift8系统复位到初始状态
输入数字2
输入数字9
Shift9进入系统
输入数字3
●
输入小数点
Shift●进入B通道
输入数字4
▬
输入负号
输入数字5
◄
闪烁数字左移*
shift◄选择脉冲波
输入数字6
►
闪烁数字右移**
shif►选择ARB波形
*：
输入数字未输入单位时：
按下此键，删除当前数字的最低位数字，可用来修改当前输错的数字。
外计数时：
按下此键，计数停止，并显示当前计数值，再揿动一次，继续计数。
**：
按下此键，计数清零，重新开始计数。
键名
主功能
第二功能
计数第二功能
单位功能
频率/周期
频率/周期选择（可用数据键或调节旋钮输入频率值和周期值，用数据键输入时，数据后面必须输入单位，否则输入数据不起作用）
正弦波选（按下【shift【频率/周期键选择正弦波形，在波形显示区会显示其波形）
幅度/脉宽
幅度/脉宽选择
方波选择（按下【shift【幅度/脉键，选择方波波形）
键控
键控功能（通过和其他键连用实现频移键控（FSK），相移键控（PSK）标志"
◄"
"
FSK两种功能内部参数的设置）
三角波选择按键，按下【shift】【键控】键，选择三角波波形）
菜单
菜单选择菜单键，进入FSK、PSK、调频、调幅、扫描、猝发和系统功能模式时，可通过【菜单】键选择各功能的不同选项，并改变相应选项的参数。
在点频功能时且当前处于幅度时可用【菜单】键进行峰峰值、有效值和dBm数值的转换
升锯齿波波选择按键，按下【shift】【菜单】键，选择升锯齿波波形）
调频
调频功能选择显示标志"
FM"
。
（通过使用【调频】键进入调频功能模式，通过使用【菜单】】键可对其内部参数进行修改和设置）
存储功能选择
衰减选择（在频率计数器功能模式下，按【Shift】键和【衰减】键设置当前输入信号经过衰减进行测量。
显示区右侧频率计数状态显示区显示衰减状态标志"
ATT"
）
ms/mVpp"
ms/mVpp"
分别表示时间的单
位"
ms"
、幅度的峰
峰值单位"
mV"
调幅
调幅功能选择显示标志"
AM按【调幅】键进入调幅功能模式，显示区显示载波频率。
连续按【菜单】键对调幅的调制深度[AMLEVEL]、调制频率[AMFREQ]、调制波形[AMWAVE]、调制信号源[AMSOURCE]选项的参数进行修改。
调用功能选择
低通选择（在频率计数器功能模式下，按【Shift】键和【低通】键设置当前输入信号经过低通进行测量。
显示区右侧频率计数状态显示区显示低通状态标志"
Filter"
MHz/VrmsMHz/Vrm
s"
单位，分别表示
频率的单位"
MHz"
、幅度的有效值单
Vrms"
扫描
扫描功能选择操作同上入。
当进入扫描功能模式。
此时显示区下端功能状态显示区显示扫描功能模式标志"
Sweep"
测频功能选择
测频/计数选择（按【Shift】键和【测频】键，进入频率测量功能模式显示区下端功能状态显示区显示频率测量功能模式标志"
Ext"
Freq"
。
，若再按【Shift】键和【计数】键设置当前处于计数测量功能模式，此时显示区下端功能状态显示区显示计数测量功能模式标志"
和"
Count"
KHz/mVrms分别
表示频率的单位
kHz"
、幅度的有效
值单位"
mVrms"
猝发
猝发功能选择操作同上。
当进入猝发功能模式时，状态显示区会显示猝发功能模式标志Burst。
直流偏移选择
（按【Shift】键和【偏移】键来设定直流偏移值，当出现Offset：
输出信号直流偏移不为0
闸门选择（在测频功能模式的下，按【Shift】键和【闸门】键进入闸门时间设置状态，可用数据键或调节旋钮输入闸门时间值，在闸门开启时，显示区右侧频率计态显示区显示闸门开启标志"
GATE"
Hz/dBm分别表示频
率的单位"
Hz"
、幅度
的单位"
dBm"
其它键
其它
输出
信号输出与关闭切换
扫描功能和猝发功能的单次触发信号输出控制键。
连续使用可实现信号输出（信号灯亮）禁止信号输出（信号灯灭）交替出现。
Shift
和其它键一起实现第二功能基本功能作为其它键的第二功能复用键，按下该键后，"
Shift"
标志亮，此时按其它键则实现第二功能；
再按一次该键则该标志灭，此时按其它键则实现基本功能。
单位s/Vpp/N功能。
分别表示时间的单位"
、幅度的峰峰值单位"
V和其他不确定单位。
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