示波器基础中文
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13
Yokogawa Electric Corporation
A/D转换器:垂直分辨率 A/D转换器:垂直分辨率
3位A/D的垂直分辨率(8等份)
4位A/D的垂直分辨率(16等份)
(位数增加、与尺子的刻度变细的道理一样。) N位的A/D转换器可以把模拟量转换成2的N次方个二进制数。 DL1640/DL1640L的A/D转换器是8位。24LSB/div
(LSB=Least Significant Bit)
14
Yokogawa Electric Corporation
面板和菜单:全体
启动/停止键
垂直轴设置
水平轴设置
触发设置
Yokogawa Electric Corporation
15
面板和菜单:(1)
■垂直轴设置
V/div Ch1~Ch4的ON/OFF 带宽 输入耦合 垂直位置 偏移电压 探头的衰减比 线性变换
A-D 转换器
存储器
显示回路 (显示存储器)
显示装置
触发 电路
时间轴
CPU
时钟
7
Yokogawa
Electric
Corporation
模拟,数字示波器的区别 模拟,数字示波器的区别
项目 单个信号的测量 连续信号的测量 多通道同时捕捉 画面更新 时间轴精度 特殊触发器 前触发 延迟触发 辉度调节 重叠显示 波形的再现 保存 波形放大 波形运算 画面大小 模拟 △(单个扫描+照相机) ○ × ○ 几% × × ○ ○ ○ × 照相机 △(利用延迟扫描) × 5inch左右
26
Yokogawa
Electric
Corporation
700960 探头的规格
约16pF
示波器侧
9MΩ
可变电容
1MΩ
约28pF
Electric Corporation
● 探头的地端应先接上
27
Yokogawa
设置输入:耦合 设置输入:耦合
输入耦合有3种方式:
AC DC GND
输入耦合菜单
先按下CH1~CH4。再按『Coupling』来进行选择。
●电流探头
700937 DC~50MHz带宽 15Apeak 701930 DC~10MHz带宽 150Arms
24
Yokogawa
Electric
Corporation
设置探头衰减比 设置探头衰减比
被测电路和输入端子之间通常要使用探头 使用探头有以下优点:
不会干扰被测电路的电压・电流 被测信号可以不失真地输入到示波器 可以扩大示波器的测量范围
A/D转换器:采样率 A/D转换器:采样率
时间分辨率:100ns
时间分辨率:50ns
10MS/s (100ns时间分辨率)
20MS/s (50ns时间分辨率)
10MS/s的采样率、意味着1秒钟要进行1千万次的采样。时间分辨率是采样速度的倒 数。采样率10MS/s的时间分辨率为100ns。
12
Yokogawa
●电压探头衰减比的设定
◆无源探头 探头衰减比 设定 1:1 10:1 100:1 1000:1
25
Yokogawa
Electric
Corporation
探头相位补偿
◆探头相位补偿引起的波形变化 正常的波形 过补偿
(高频领域的增益变大)
补偿不足
(高频领域的增益变小)
用一字形螺丝刀旋转探头相位调整端子,调整 时,边看波形边调整。
■存储容量
⇒最多可以记录多少数据?
■触发
⇒什么时候开始观测波形?
23
Yokogawa Electric Corporation
选择与输入信号匹配探头的要点 选择与输入信号匹配探头的要点
选择探头的要点:最大输入电压、输入电容、输入阻抗、被测量电路等 探头的种类 ●10:1无源探头
700960:输入阻抗约10MΩ、输入电容约14pF 最大输入电压:600V(DC+ACPeak) AC为100kHz以下的时候
28
Yokogawa
Electric
Corporation
输入耦合 AC1MΩ,DC1MΩ,GND的切换
● AC1M Ω 输入信号通过耦合电容之后再进入垂直通道的衰减器。在只想观 测输入信号的交流成分时,使用此模式。 在测量DC12V、DC24V开关电源噪声时经常使用。 ● DC1M Ω 输入信号直接进入垂直通道的衰减器。输入信号的交直流成分都 想观察时用此模式。 ● GND 垂直通道的衰减器不与输入信号相连,而是和地直接相连。使用 此模式可以观测到地电平位置。
Corporation
自动设置
●显示简单波形的设置
根据输入信号,示波器自动设置V/div ,T/div ,触发电平 等参数。
19
Yokogawa
Electric
Corporation
操作步骤简介 操作步骤简介
●自动设置:显示简单波形的设置
可以自动设定适合输入信号的V/div ,T/div ,触 发电平等参数。
Voltage
Voltage
时间
模拟存储示波器:把荧光屏 的暂留时间延长的示波器
时间
9
Yokogawa
Electric
Corporation
数字示波器的组成
数字示波器
A/D转换器:将模拟信号转换成数字信号的集成电路
信号
衰减器 前置放大器
A-D 转换器
存储器
显示回路 (显示存储器)
显示装置
触发 电路
8
数字 ○ ○ ○ △比模拟稍微慢一些 (5~ 60Hz) 0.01%以下 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 打印机・制图机・软盘 ○ ○
7~9inch大小在外部CRT放大 显示(VGA OUT)
Yokogawa Electric Corporation
模拟示波器的组成
由偏向板决定电子的运动方向,并在荧光屏上绘出波形
4
Yokogawa
Electric
Corporation
数字示波器经常使用的单位 数字示波器经常使用的单位
■数字示波器经常使用的单位 单位名称 时间单位 电压单位 电流单位 频率单位 ■前缀 倍数 :1012 名称 :tera 记号 : T 109 giga G 106 103 10-3 mili m 10-6 micro μ 10-9 10-12 nano n pico p 秒 伏特 安培 赫兹 单位记号 s V A Hz
●100:1无源探头
700978:输入阻抗50MΩ、输入电容4pF
最大输入电压:4000V(DC+ACPeak) ACは1MHz以下的时候 输入电压范围:10V p-p (DC+ACPpeak 在±10V以内)
●FET探头
700939:输入阻抗约2.5MΩ、输入电容约1.8pF
●差分探头
700925 带宽DC~15MHz 700924 带宽DC~100MHz 701920 带宽DC~500MHz
按下Help键、可以看到相应键的功能说明。!! 再按一次Help键,就可以退出Help模式。!!!
输入耦合键的帮助画面
21
Yokogawa
Electric
Corporation
保存设定 保存设定
■2种保存设定方式
1:利用FD(或闪存、PC卡、Zip盘)存取 2:利用内存存取(可保存3个设定)
「Setup」中的 「Store/Recall」菜单
■水平轴设置
TIME/div
■触发设置
触发模式 简单(边沿)触发设置 增强型(复杂型)触发设置 触发位置 触发延迟
■数据采集/启动/停止 设置。
ACQ:数据采集模式 存储容量 SATRT/STOP: 启动/停止
16
Yokogawa
Electric
Corporation
面板和菜单:(2)
SETUP:自动设置,初始化,保存设置 DISPLAY:与显示相关的设置 COPY:打印画面 先按SHIFT键、再按COPY键: 打印设置 IMAGE SAVE:保存画面 先按SHIFT 再按IMAGE SAVE: 保存画面设置
17
Yokogawa Electric Corporation
面板和菜单:(3)
MEASURE:波形参数的自动测量,统计处理 CURSOR:光标测量设置 FILE:各种数据的存取设置和执行 MISC:通信,环境,系统等的状态确认以及液晶背景灯设置等 HELP:帮助键
18
Yokogawa
Electric
3个Store/Recall画面。 在Store Detail中可以加注释
22
Yokogawa Electric Corporation
示波器的主要指标 示波器的主要指标
■通道数和探头
⇒ 选择输入通道数;选择最合适的探头
■带宽
⇒包含在输入信号中的高频成分能够再现到什么程度?
■采样率
⇒ 数字化的时侯,时间轴的最小分辨率是多少?
① 在CH1上装上探头、并接上探头校正信号。 ②按下“SETUP” 键。Initialize ③ Auto Setup ④按下“DISPLAY”键 。按下『Format』、设置为Single。 (可以把画面设成1、2、4分割) 20
Yokogawa Electric Corporation
帮助功能 帮助功能
Electric
Corporation
失真现象 失真现象
相对于输入信号采样 速度足够快时
通过补正可以使波形 不失真再现
相对于输入信号如果 采样速度比较慢的时 候,由采样数据再现 的波形就会与输入信 号不同(失真)。
奈奎斯特采样定理: fs > 2 * fm fs: 采样频率, fm: 测量信号的频率
mega kilo M k
5
Yokogawa
Electric
Corporation
前缀一览 前缀一览
倍数 10 10
15 12 9 6 3 2
前缀名称 peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto
Yokogawa
Electric
Corporation
2
Yokogawa Electric Corporation
■数字示波器基础篇 ■数字示波器基础篇
3
Yokogawa
Electric
Corporation
示波器的功能 示波器的功能
具有观测随时间变化的电信号的功能 电信号的大小(振幅)、形状 同一电信号的2点间的时间差 2个电信号间的时间差 记录功能 画面的打印和保存 保存功能 以各种文件形式保存
数字示波器基础
1
Yokogawa
Electric
Corporation
目录 目录
■基础篇 ・・准确测量信号 ●示波器的作用 ●示波器常用的单位 ●示波器的分类 ●模拟示波器和数字示波器 ●模拟示波器的组成 ●数字示波器的组成 ●模/数转换和采样 ●失真现象 ●面板和菜单 ●自动设置 ●帮助功能 ●设定的保存 ●观测波形所需的基本设定 ・探头及输入设定 ・带宽 ・水平轴设定 ・触发功能 ■数字示波器的基本功能篇 ●放大功能 ●波形的记录 ●波形参数自动测量功能 ●光标功能 ■数字示波器的活用篇 ●快照功能 ●增强型触发功能 ●采样速度与内存长 ●波形搜索功能 ●测量数据的保存・画像文件的保存 ●用PC进行波形数据观测和数据转换 ■补充说明 ●等效采样频率 ●浮地电压测量 ●数字示波器的框图 ●信号发生器的操作方法 ■术语解释
10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10
-1 -2 -3 -6 -9
-12 -15
示波器的分类 示波器的分类
(a)模拟示波器
信号
衰减器 前置放大器
垂直轴 放大器
显示器
触发 电路
扫描 电路
水平轴 放大器
(b)数字示波器
信号
衰减器 前置放大器
A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路
时间轴
CPU
时钟
10
Yokogawa
Electric
Corporation
A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路 A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路
采样保持
模拟输入
电压
电压
采样时钟
二进制代码化 Voltage 时间
量化
数字输出
电压 11
Yokogawa
时间
Electric Corporation
记号 P 6
意思 5 怪物 巨人 大量 1000 100 10 10 100 1000 微小 小人 少量 15
语源 希腊 希腊 希腊或者拉丁语 希腊或者拉丁语 希腊 希腊 希腊 拉丁语 拉丁语 拉丁语 希腊或者拉丁语 希腊或者拉丁语 西班牙 丹麦
Yokogawa Electric Corporation
29
Yokogawa
Electric
Corporation
带宽 带宽
用100MHz带宽的示波器测量100MHz的正弦波信号时、实际在示波 器上观测到的信号幅值是输入信号的70%左右(-3dB)。
1Vp-p
700mVp-p
100MHz 100MHz
输入信号
振幅下降了30%时的带宽
30
测量结果(显示波形)
Yokogawa Electric Corporation
A/D转换器:垂直分辨率 A/D转换器:垂直分辨率
3位A/D的垂直分辨率(8等份)
4位A/D的垂直分辨率(16等份)
(位数增加、与尺子的刻度变细的道理一样。) N位的A/D转换器可以把模拟量转换成2的N次方个二进制数。 DL1640/DL1640L的A/D转换器是8位。24LSB/div
(LSB=Least Significant Bit)
14
Yokogawa Electric Corporation
面板和菜单:全体
启动/停止键
垂直轴设置
水平轴设置
触发设置
Yokogawa Electric Corporation
15
面板和菜单:(1)
■垂直轴设置
V/div Ch1~Ch4的ON/OFF 带宽 输入耦合 垂直位置 偏移电压 探头的衰减比 线性变换
A-D 转换器
存储器
显示回路 (显示存储器)
显示装置
触发 电路
时间轴
CPU
时钟
7
Yokogawa
Electric
Corporation
模拟,数字示波器的区别 模拟,数字示波器的区别
项目 单个信号的测量 连续信号的测量 多通道同时捕捉 画面更新 时间轴精度 特殊触发器 前触发 延迟触发 辉度调节 重叠显示 波形的再现 保存 波形放大 波形运算 画面大小 模拟 △(单个扫描+照相机) ○ × ○ 几% × × ○ ○ ○ × 照相机 △(利用延迟扫描) × 5inch左右
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Yokogawa
Electric
Corporation
700960 探头的规格
约16pF
示波器侧
9MΩ
可变电容
1MΩ
约28pF
Electric Corporation
● 探头的地端应先接上
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Yokogawa
设置输入:耦合 设置输入:耦合
输入耦合有3种方式:
AC DC GND
输入耦合菜单
先按下CH1~CH4。再按『Coupling』来进行选择。
●电流探头
700937 DC~50MHz带宽 15Apeak 701930 DC~10MHz带宽 150Arms
24
Yokogawa
Electric
Corporation
设置探头衰减比 设置探头衰减比
被测电路和输入端子之间通常要使用探头 使用探头有以下优点:
不会干扰被测电路的电压・电流 被测信号可以不失真地输入到示波器 可以扩大示波器的测量范围
A/D转换器:采样率 A/D转换器:采样率
时间分辨率:100ns
时间分辨率:50ns
10MS/s (100ns时间分辨率)
20MS/s (50ns时间分辨率)
10MS/s的采样率、意味着1秒钟要进行1千万次的采样。时间分辨率是采样速度的倒 数。采样率10MS/s的时间分辨率为100ns。
12
Yokogawa
●电压探头衰减比的设定
◆无源探头 探头衰减比 设定 1:1 10:1 100:1 1000:1
25
Yokogawa
Electric
Corporation
探头相位补偿
◆探头相位补偿引起的波形变化 正常的波形 过补偿
(高频领域的增益变大)
补偿不足
(高频领域的增益变小)
用一字形螺丝刀旋转探头相位调整端子,调整 时,边看波形边调整。
■存储容量
⇒最多可以记录多少数据?
■触发
⇒什么时候开始观测波形?
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Yokogawa Electric Corporation
选择与输入信号匹配探头的要点 选择与输入信号匹配探头的要点
选择探头的要点:最大输入电压、输入电容、输入阻抗、被测量电路等 探头的种类 ●10:1无源探头
700960:输入阻抗约10MΩ、输入电容约14pF 最大输入电压:600V(DC+ACPeak) AC为100kHz以下的时候
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Yokogawa
Electric
Corporation
输入耦合 AC1MΩ,DC1MΩ,GND的切换
● AC1M Ω 输入信号通过耦合电容之后再进入垂直通道的衰减器。在只想观 测输入信号的交流成分时,使用此模式。 在测量DC12V、DC24V开关电源噪声时经常使用。 ● DC1M Ω 输入信号直接进入垂直通道的衰减器。输入信号的交直流成分都 想观察时用此模式。 ● GND 垂直通道的衰减器不与输入信号相连,而是和地直接相连。使用 此模式可以观测到地电平位置。
Corporation
自动设置
●显示简单波形的设置
根据输入信号,示波器自动设置V/div ,T/div ,触发电平 等参数。
19
Yokogawa
Electric
Corporation
操作步骤简介 操作步骤简介
●自动设置:显示简单波形的设置
可以自动设定适合输入信号的V/div ,T/div ,触 发电平等参数。
Voltage
Voltage
时间
模拟存储示波器:把荧光屏 的暂留时间延长的示波器
时间
9
Yokogawa
Electric
Corporation
数字示波器的组成
数字示波器
A/D转换器:将模拟信号转换成数字信号的集成电路
信号
衰减器 前置放大器
A-D 转换器
存储器
显示回路 (显示存储器)
显示装置
触发 电路
8
数字 ○ ○ ○ △比模拟稍微慢一些 (5~ 60Hz) 0.01%以下 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 打印机・制图机・软盘 ○ ○
7~9inch大小在外部CRT放大 显示(VGA OUT)
Yokogawa Electric Corporation
模拟示波器的组成
由偏向板决定电子的运动方向,并在荧光屏上绘出波形
4
Yokogawa
Electric
Corporation
数字示波器经常使用的单位 数字示波器经常使用的单位
■数字示波器经常使用的单位 单位名称 时间单位 电压单位 电流单位 频率单位 ■前缀 倍数 :1012 名称 :tera 记号 : T 109 giga G 106 103 10-3 mili m 10-6 micro μ 10-9 10-12 nano n pico p 秒 伏特 安培 赫兹 单位记号 s V A Hz
●100:1无源探头
700978:输入阻抗50MΩ、输入电容4pF
最大输入电压:4000V(DC+ACPeak) ACは1MHz以下的时候 输入电压范围:10V p-p (DC+ACPpeak 在±10V以内)
●FET探头
700939:输入阻抗约2.5MΩ、输入电容约1.8pF
●差分探头
700925 带宽DC~15MHz 700924 带宽DC~100MHz 701920 带宽DC~500MHz
按下Help键、可以看到相应键的功能说明。!! 再按一次Help键,就可以退出Help模式。!!!
输入耦合键的帮助画面
21
Yokogawa
Electric
Corporation
保存设定 保存设定
■2种保存设定方式
1:利用FD(或闪存、PC卡、Zip盘)存取 2:利用内存存取(可保存3个设定)
「Setup」中的 「Store/Recall」菜单
■水平轴设置
TIME/div
■触发设置
触发模式 简单(边沿)触发设置 增强型(复杂型)触发设置 触发位置 触发延迟
■数据采集/启动/停止 设置。
ACQ:数据采集模式 存储容量 SATRT/STOP: 启动/停止
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Yokogawa
Electric
Corporation
面板和菜单:(2)
SETUP:自动设置,初始化,保存设置 DISPLAY:与显示相关的设置 COPY:打印画面 先按SHIFT键、再按COPY键: 打印设置 IMAGE SAVE:保存画面 先按SHIFT 再按IMAGE SAVE: 保存画面设置
17
Yokogawa Electric Corporation
面板和菜单:(3)
MEASURE:波形参数的自动测量,统计处理 CURSOR:光标测量设置 FILE:各种数据的存取设置和执行 MISC:通信,环境,系统等的状态确认以及液晶背景灯设置等 HELP:帮助键
18
Yokogawa
Electric
3个Store/Recall画面。 在Store Detail中可以加注释
22
Yokogawa Electric Corporation
示波器的主要指标 示波器的主要指标
■通道数和探头
⇒ 选择输入通道数;选择最合适的探头
■带宽
⇒包含在输入信号中的高频成分能够再现到什么程度?
■采样率
⇒ 数字化的时侯,时间轴的最小分辨率是多少?
① 在CH1上装上探头、并接上探头校正信号。 ②按下“SETUP” 键。Initialize ③ Auto Setup ④按下“DISPLAY”键 。按下『Format』、设置为Single。 (可以把画面设成1、2、4分割) 20
Yokogawa Electric Corporation
帮助功能 帮助功能
Electric
Corporation
失真现象 失真现象
相对于输入信号采样 速度足够快时
通过补正可以使波形 不失真再现
相对于输入信号如果 采样速度比较慢的时 候,由采样数据再现 的波形就会与输入信 号不同(失真)。
奈奎斯特采样定理: fs > 2 * fm fs: 采样频率, fm: 测量信号的频率
mega kilo M k
5
Yokogawa
Electric
Corporation
前缀一览 前缀一览
倍数 10 10
15 12 9 6 3 2
前缀名称 peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto
Yokogawa
Electric
Corporation
2
Yokogawa Electric Corporation
■数字示波器基础篇 ■数字示波器基础篇
3
Yokogawa
Electric
Corporation
示波器的功能 示波器的功能
具有观测随时间变化的电信号的功能 电信号的大小(振幅)、形状 同一电信号的2点间的时间差 2个电信号间的时间差 记录功能 画面的打印和保存 保存功能 以各种文件形式保存
数字示波器基础
1
Yokogawa
Electric
Corporation
目录 目录
■基础篇 ・・准确测量信号 ●示波器的作用 ●示波器常用的单位 ●示波器的分类 ●模拟示波器和数字示波器 ●模拟示波器的组成 ●数字示波器的组成 ●模/数转换和采样 ●失真现象 ●面板和菜单 ●自动设置 ●帮助功能 ●设定的保存 ●观测波形所需的基本设定 ・探头及输入设定 ・带宽 ・水平轴设定 ・触发功能 ■数字示波器的基本功能篇 ●放大功能 ●波形的记录 ●波形参数自动测量功能 ●光标功能 ■数字示波器的活用篇 ●快照功能 ●增强型触发功能 ●采样速度与内存长 ●波形搜索功能 ●测量数据的保存・画像文件的保存 ●用PC进行波形数据观测和数据转换 ■补充说明 ●等效采样频率 ●浮地电压测量 ●数字示波器的框图 ●信号发生器的操作方法 ■术语解释
10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10
-1 -2 -3 -6 -9
-12 -15
示波器的分类 示波器的分类
(a)模拟示波器
信号
衰减器 前置放大器
垂直轴 放大器
显示器
触发 电路
扫描 电路
水平轴 放大器
(b)数字示波器
信号
衰减器 前置放大器
A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路
时间轴
CPU
时钟
10
Yokogawa
Electric
Corporation
A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路 A/D转换器:把模拟信号转换成数字信号的集成电路
采样保持
模拟输入
电压
电压
采样时钟
二进制代码化 Voltage 时间
量化
数字输出
电压 11
Yokogawa
时间
Electric Corporation
记号 P 6
意思 5 怪物 巨人 大量 1000 100 10 10 100 1000 微小 小人 少量 15
语源 希腊 希腊 希腊或者拉丁语 希腊或者拉丁语 希腊 希腊 希腊 拉丁语 拉丁语 拉丁语 希腊或者拉丁语 希腊或者拉丁语 西班牙 丹麦
Yokogawa Electric Corporation
29
Yokogawa
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Corporation
带宽 带宽
用100MHz带宽的示波器测量100MHz的正弦波信号时、实际在示波 器上观测到的信号幅值是输入信号的70%左右(-3dB)。
1Vp-p
700mVp-p
100MHz 100MHz
输入信号
振幅下降了30%时的带宽
30
测量结果(显示波形)