哈工大2016高级电子技术综合实验

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电子仪器仪表的使用

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2016年6月

实验一Agilent DSO-X 2002A示波器基本应用

1.必备知识

Agilent InfiniiVision 2000X系列拥有入门级的价位和卓越的性能，以及同类产品不能提供的可选功能。安捷伦的突破性技术可在同等预算条件下提供性能更优异的示波器。它具有同档产品中的最大显示屏、最深存储器和最快波形更新速率，可以观察更长时间的信号，并观察更多信号的细节。它将示波器和WaveGen内置函数发生器的功能集于一身，能够执行更多测量。

1）最大显示屏

为获得最佳信号可视性，Agilent 2000 X系列示波器配备了业内同档次中最大的显示屏。8.5 英寸WVGA 显示屏与同档的其他示波器相比，显示面积至少大两倍，分辨率至少高五倍。

2）最快更新速率

InfiniiVision 2000X系列采用安捷伦的MegaZoom IV定制ASIC技术，具有高达每秒50,000 个波形的更新速率。利用这个速度，能观察到某段时间内的更多信号细节和偶发异常。

3）更深的存储器，更长的捕获时间

Agilent 2000X系列具有高达100 kpts的存储器，比同档的其他示波器至少高40 倍，能够捕获长时间的信号，同时在调整水平设置时，可以在较大的时间/格时仍维持高采样率，并且可以对感兴趣的区域进行迅速缩放。深存储器使示波器可在更长时间内保持高采样率。

4）业内独有的WaveGen内置函数发生器

2000X系列是业界首款集成了20MHz函数发生器的波器，特别适合非常注重工作台空间和预算的教学实室或设计实验室使用。集成的函数发生器能为被测件出正弦波、方波、斜波、脉冲、直流和噪声波形等激励。

示波器探头用来连接测试设备与示波器的输入接口。为了保证在测试过程中，示波器及其探头不能改变测试信号的特征，需要高阻抗连接将示波器与测试电路分隔开。示波器探头在测试点提供相对较高的输入阻抗。

示波器的探头分为很多种类，本次试验使用的是无源探头，该类型探头不包含晶体管和放大器等任何有源组件。实际使用中，需要根据无源探头的比例，正确设置示波器探头的衰减常数，以保证结果的正确性。

2.实验目的

1）了解国际上技术先进的X2000系列示波器原理、主要技术指标。

2）熟悉X2000系列的示波器自带的培训信号。

3）熟悉示波器状态的正确调整方法，掌握用示波器测量直流电压、交流电压、时间间隔以及脉冲波形的上升沿、下降沿等参数的方法。

4）掌握示波器触发模式和耦合模式的使用；熟悉示波器波形的采集控制等。

3.实验内容

（1）观察示波器校准信号

1）将示波器CH1通道的测试端与示波器的“Probe Comp”端相连，黑色夹子与示波器接地端相连。

2）按下“Auto Scale”自动设置按键，观察示波器屏幕，关闭CH2通道。

3）选择CH1通道为“交流耦合”，并开启“带宽限制”功能。

4）按下“Trigger”按键，触发类型选择“边沿”触发，触发源选择“1”。按下“Mode Coupling （耦合）”按键，触发模式，选择“自动”。

5）调节“触发电平”旋钮，观察触发电平（黄色T线）大于波形幅度最大值和小于幅度最小值时，波形的变换情况，如图1.1所示。然后将将触发电平调节到合适位置。只有当触发电平介于波形幅度最大值和最小值之间时，波形才能稳定。

图1.1触发电平高低对示波器的校准信号波形的影响

6）调节示波器水平时基设置和CH1通道垂直幅度和位置设置，将波形大小合适的显示在示波器的屏幕上。

7）按下“Meas”快速测量按键，测试源选择“1”，分别测量交流耦合和直流耦合两种情况下，

9）图1.2（a）和（b）分别对应，示波器交流耦合和直流耦合状态下的校准信号。

（a）（b）

图1.2示波器的校准信号

（2）观察培训信号

将示波器通道1连接到Demo 1端，通道2连接到Demo 2端，两个通道的黑色夹子连接到示波器的接地端。按下前面板右上部分附近的“缺省设置（Default Setup）”按键，恢复示波器默认设置。按示波器显示屏下方的培训信号软键，选择相应的培训信号。

1）正弦波

培训信号选择“正弦波”，DEMO 1为正弦波，DEMO 2关闭，点击输出，则通道1显示为正弦波。分别调节通道1的垂直设置旋钮和水平设置旋钮，直到显示屏出现两个以上周期的完整正弦波波形，如图1.3所示。利用快速测量“Meas”按键，可以测试正弦波峰峰值、频率、周期等参量，

图1.3培训信号——正弦波

2）带噪声的正弦波

培训信号选择“带噪声的正弦波”，DEMO 1为正弦波（噪声），DEMO 2关闭，点击输出，则通道1显示为正弦波（噪声），如图1.4（a）所示。按下Mode Coupling（模式/耦合）按键，选择“高频抑制”软键，以打开高频抑制滤波器。使用高频抑制触发噪声正弦波如图1.4（b）所示。

（a）（b）

图1.4培训信号——带噪声的正弦波信号

需要注意的是，由于高频抑制滤波器基于固定的50kHz低通硬件滤波器，因此不能在更高频率的信号上使用。如果在20MHz噪声正弦波上使用触发高频抑制，则50kHZ滤波器将掩盖噪声和基本20MHz正弦波，使其不可能触发任何信号。

按下前面板“Acquire（采集）”按键，将示波器的采集模式更改为平均模式，示波器会对多个波形采集一起进行平均操作。如果信号中的噪声是随机的，则噪声分量会平均出来，这样对于基本信号分量能够执行更为准确的测量，如图1.5所示。