1.1.3 优利德2000系列示波器
一、示波器外观
优利德2000系列示波器面板操作说明图如图1.1.20所示，显示界面如图1.1.21所示。
图1.1.20 面板操作说明图
图1.1.21 显示界面说明图
二、示波器操作
（一）探头补偿
在首次将探头与任一输入通道连接时，需要进行此项调节，使探头与输入通道相配。未经补偿校正的探头会导致测量误差或错误。若调整探头补偿，请按如下步骤：
1．探头上的开关置于10×，并将示波器探头与CH1连接。如使用探头钩形头，应确保与探头接触可靠。将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连，接地夹与探头补偿器的地线连接器相连。按CH1功能键显示通道1的操作菜单，应用与探头项目平行的F4号菜单操作键，选择与您使用的探头同比例的衰减系数，此时设定应为10×。然后按AUTO，几秒钟内，可见到方波显示。
2．观察显示的波形。
如显示波形如图1.1.22 “补偿不足”或“补偿过度”，用非金属手柄的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如图1.1.22补偿正确”。
图1.1.22 探头补偿调节
3．以同样的方法检查通道2（CH2）。按OFF功能按钮关闭通道1，按CH2功能按钮以打开通道2，重复步骤1和步骤2。
（二）波形显示的自动设置
优利德2000系列数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整电压倍率、时基以及触发方式至最好形态显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1%。使用自动设置：
1．将被测信号连接到信号输入通道。
2．按下AUTO按钮。
示波器将自动设置垂直、水平和触发控制。如需要，可手工调整这些控制使波形显示达到最佳。
（三）设置垂直系统
如图1.1.23所示，在垂直控制区（VERTICAL）有一系列的按键、旋钮。
图1.1.23. 垂直控制系统
1．垂直通道旋钮及按键的应用
（1）垂直POSITION旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直旋钮时，指示通道地（GROUND）的标识跟随波形上下移动。
（2）转动垂直SCALE旋钮改变“Volt/div”（伏/格）垂直挡位，显示界面状态栏对应通道的垂直系数显示发生了相应的变化。
（3）按CH1、CH2、MATH、REF屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和挡位状态信息。按 OFF 按键关闭当前选择的通道。
（4）SET TO ZERO按键用于将垂直位移、水平位移、触发释抑的位置回到零点（中点）。
注意：需要调整的通道只有处于选中的状态，垂直POSITION和垂直SCALE旋钮才能调节此通道。通道按键灯亮说明该通道已被激活，若希望关闭某个通道，应在当前处于选中状态时，按OFF按键将其关闭，通道按键灯灭。
2．通道的设置
每个通道有独立的垂直菜单。每个项目都按不同的通道单独设置。按CH1或CH2功能按键，系统显示CH1或CH2通道的操作菜单，通道菜单说明如表1.1.15所示。
表1.1.15 通道菜单说明
3．数学运算
数学运算（MATH）功能是显示CH1、CH2通道波形相加、相减、相乘以及FFT运算的结果。数学运算的结果同样可以通过栅格或游标进行测量，如表1.1.16所示。
表1.1.16 数学运算菜单
4．FFT频谱分析
使用FFT（快速傅立叶变换）数学运算可将时域（YT）信号转换成频域信号。使用FFT可以方便地观察下列类型的信号（如表1.1.17所示）：
测量系统中谐波含量和失真
表现直流电源中的噪声特性
分析振动
表1.1.17 FFT菜单说明
FFT操作技巧
具有直流成分或偏差的信号会导致FFT波形成分的错误或偏差。为减少直流成分可以选择“交流”耦合方式。
为减少重复或单次脉冲事件的随机噪声以及混叠频率成分，可设置示波器的获取模式为平均获取方式。
如果在一个大的动态范围内显示FFT波形，建议使用dBVrms垂直刻度。dB刻度应用对数方式显示垂直幅度大小。
如果YT波形的周期为非整数时，就会引起波形开始和结束处的波形幅值不同，从而使连接处产生高频瞬态中断。在频域中，这种效应称为泄漏。为避免泄漏的产生，在原波形上乘以一个窗函数，强制开始和结束处的值为0。
关于REF功能此处不再讲解，若需使用请参见说明书。
（四）设置水平系统
如图1.1.24所示，在水平控制区（HORIZONTAL）有一系列的按键、旋钮。
图1.1.24 水平控制区
1．水平通道旋钮的应用
使用水平控制钮可改变水平刻度（时基）、触发在内存中的水平位置（触发位移）。屏幕水平方向上的中点是波形的时间参考点。改变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。水平位置改变波形相对于触发点的位置。
（1）使用水平POSITION旋钮调整信号在波形窗口的水平位置，转动水平旋钮时，可以观察到波形随旋钮而水平移动。
（2）使用水平SCALE旋钮改变水平挡位设置，即秒/格（s/div），水平扫描速度从5ns～50s，以1-2-5的形式步进。
（3）SET TO ZERO按键用于将触发点快速恢复中点。
2．水平系统的设置
按MENU按钮，显示TIME菜单。在此菜单下，可以切换主时基和视窗扩展模式模式，触发释抑时间也需要在此菜单下进行调节，如表1.1.18所示。
表1.1.18 水平设置菜单说明
视窗扩展操作说明：
视窗扩展用来放大一段波形，以便查看图像细节。视窗扩展的设定不能慢于主时基的设定。
在扩展时基下，分两个显示区域，如图1.1.25所示。
图1.1.25 视窗扩展下的屏幕显示
上半部分显示的是原波形，波形水平扩展部分可以通过转动水平POSITION旋钮左右移动，通过转动水平SCALE旋钮扩大和减小选择区域。
下半部分是选定的原波形区域经过水平扩展的波形。值得注意的是，扩展时基相对于主时基提高了分辨率（如图1.1.6所示）。由于整个下半部分显示的波形对应于上半部分选定的区域，因此转动水平SCALE旋钮减小选择区域可以提高扩展时基，即提高了波形的水平扩展倍数。
（五）设置触发系统
触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形。若触发未被正确设定，它将不能稳定的显示实时的波形。
示波器操作面板的触发控制区如图1.1.26所示，它包括触发电平调整旋钮LEVEL；触发菜单按键MENU；设定触发电平在信号垂直中点的50%；强制触发按键FORCE及帮助键。
LEVEL：触发电平旋钮。设定触发点对应的信号电压。
MENU：触发设置菜单键。按下MENU键，将出现如图1.1.27所示菜单。
50%：将触发电平设定在触发信号幅值的垂直中点。
FORCE：强制产生一触发信号，主要应用于触发方式中的“普通”和“单次”模式。
图1.1.26 触发控制区
图1.1.27 触发菜单区
触发方式有：边沿、脉宽、斜率、视频、交替。此处只简单介绍边沿触发方式。
边沿触发方式是在触发信号边沿的触发阈值上触发，即在触发信号的上升沿、下降沿或上升和下降沿触发，如表1.1.19所示。
表1.1.19 边沿触发菜单说明
续表
触发释抑
使用触发释抑控制可稳定触发复杂波形。释抑时间是指示波器重新启用触发电路所等待的时间。在释抑期间，示波器不会触发，直至释抑时间结束。例如，一组脉冲系列，要求在该脉冲系列的第一个脉冲触发，则可以将释抑时间设置为脉冲串宽度，如图1.1.28所示。
图1.1.28 触发抑释示意图
操作说明：
1．本示波器触发释抑时间调整位于水平设置菜单表1.1.18中，按下水平 MENU 菜单按钮，显示水平设置菜单。
2．按“触发释抑”对应的菜单操作键。
3．旋动多功能旋钮（
）改变释抑时间，直至波形稳定触发。
（六）设置显示系统
如图1.1.29所示，在控制区的 DISPLAY 为显示系统的功能按键。
图1.1.29 显示功能按钮
使用DISPLAY按钮弹出表1.1.20所示设置菜单，通过菜单控制按钮调整显示方式。
表1.1.20 显示设置菜单说明
注意：
显示类型包含矢量和点显示。在点显示模式下，若如入信号频率较高，而扫描速度较低时，会出现频率混叠显现，即此时示波器显示波形就好像未同步的低频信号。为解决频率混叠的问题应采用矢量显示模式。
（七）自动测量
如图1.1.30所示，MEASURE 为自动测量功能按键。
图1.1.30 自动测量功能按钮
按MEASURE自动测量功能键，系统出现参数测量显示菜单。显示当前已经选中的测量参数及读数值，如图1.1.31所示。
图1.1.31 自动测量结果显示界面
若需选择其他参数，按F1～F5任意一个按键，系统显示自动测量操作菜单，如表1.1.21所示。本示波器具有20种自动测量功能。包括共11种电压测量和9种时间测量。
表1.1.21 自动测量功能菜单
操作说明：
1．选择被测信号通道：根据信号输入通道不同，选择CH1或CH2。
2．按钮操作顺序为：MEASURE→F1→信源选择→CH1或CH2。
3．选择参数测量：按菜单操作键选择测量类型，按钮操作顺序为：MEASURE→F1→电压类（或时间类）→最大值、最小值……（频率、周期……）。
4．获得测量数值：按菜单操作键选择参数类型，并在F1按键对应区域内显示测试结果。若显示的数据为“*****”，表明在当前的设置下，此参数不可测。
注意：
自动测量的结果显示在屏幕右方，最多可同时显示5个。当显示已满时，新的测量结果会导致原结果被替换，应根据需要慎重选择F1～F5键中对应的哪一个参数被替换。
5．获得全部测量数值：按菜单操作键，设置“所有参数”项状态为打开。与所选被测信源相关的18种测量参数值，显示于屏幕上。
注意：
全部测量数值只包括本通道的参数，不包括两个通道的相对值，如延迟时间。
本示波器能自动测量的20种参数说明：
本示波器能自动测量的电压参数（如图1.1.32所示）
图1.1.32 电压参数示意
峰峰值（Vpp）：波形最高点波峰至最低点的电压值。
最大值（Vmax）：波形最高点至GND（地）的电压值。
最小值（Vmin）：波形最低点至GND（地）的电压值。
幅度（Vamp）：波形顶端至底端的电压值。
顶端值（Vtop）：波形平顶至GND（地）的电压值。
底端值（Vbase）：波形平底至GND（地）的电压值。
过冲（Overshoot）：波形最大值与顶端值之差与幅值的比值。
预冲（Preshoot）：波形最小值与底端值之差与幅值的比值。
平均值（Average）：1个周期内信号的平均幅值。
均方根值（Vrms）：即有效值。依据交流信号在1周期时所换算产生的能量，对应于产生等值能量的直流电压。
中间值（Vmiddle）：最大值和最小值之和的一半。
本示波器能自动测量的时间参数（如图1.1.33所示）
本示波可以自动测量信号的频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽、延迟、正占空比，负占空比9种时间参数的自动测量。
上升时间（RiseTime）：波形幅度从10%上升至90%所经历的时间。
下降时间（FallTime）：波形幅度从90%下降至10%所经历的时间。
正脉宽（+width）：正脉冲在上升沿50%幅度与下降沿50%幅度点间的脉冲宽度。
负脉宽（−Width）：负脉冲在下降沿50%幅度与上升沿50%幅度点间的脉冲宽度。
延迟（Delay）：可在延迟选项下的菜单里选择延迟CH1-CH2或延迟CH2-CH1，分别对应通道1相对于通道2的延时及通道2相对于通道1的延时。
正占空比（+Duty）：正脉宽与周期的比值。
负占空比（−Duty）：负脉宽与周期的比值。
图1.1.33 时间参数示意图
（八）光标测量
示波器自动测量的参数总是有限的，对自动测量功能下不能测试的参数可以通过光标手动测量完成。
如图1.1.34所示，在MENU控制区的 CURSOR 为光标测量功能按键。
图1.1.34 光标测量功能按钮
光标测量分为3种模式：电压、时间和跟踪，如表1.1.22所示。
表1.1.22 测量功能菜单
注意：
在光标测量模式下，被测通道的选择是通过通道按键CH1和CH2进行切换。
1．电压/时间测量方式：光标a或光标b将同时出现，由SELECT键选择调整哪一个光标，由多功能旋钮控制器来调整光标在屏幕上的位置。选中COARSE键时，光标在屏幕上移动的速度更快。
显示的读数即代表的物理量。
Va：a光标对被测通道地的电压。
Vb：b光标对被测通道地的电压。
ΔV：为被测通道两个光标之间的电压值。
Ta：a光标对水平参考点的时间。
Tb：b光标对水平参考点的时间。
ΔT：为两个光标之间的时间值。
2．跟踪方式：水平与垂直光标交叉成为十字光标（此处水平光标较短不易观察到十字）。十字光标自动定位在波形上，通过旋转多功能旋钮控制器，可以调整十字光标在波形上的位置。示波器同时显示光标点的坐标。
3．当光标功能打开时，测量数值自动显示于屏幕右上角。
（九）使用运行按键
运行按键包括AUTO（自动设置）和RUN/STOP（运行/停止）。
自动设置功能在前面已有简介，此处再加以详细说明。
AUTO（自动设置）：自动设定仪器各项控制值，以产生适宜观察的波形显示。
自动设置功能下，示波器设置的项目如表1.1.23所示。
表1.1.23 自动设定项目
以上为优利德2000系列示波器测试简单波形所涉及相关功能的简单介绍，如需进一步了解请查阅说明书或相关资料。
三、应用示例
例：测量简单信号
观测电路中一未知信号，迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。
1．欲迅速显示该信号，请按如下步骤操作：
（1）将探头菜单衰减系数设定为10×，并将探头上的开关设定为10×。
（2）将CH1的探头连接到电路被测点。
（3）按下AUTO按钮。示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上，您可以进一步调节垂直、水平挡位，直至波形的显示符合您的要求。
2．进行自动测量信号的电压和时间参数
示波器可对大多数显示信号进行自动测量。欲测量信号频率和峰峰值，请按如下步骤操作：
（1）按MEASURE按键，以显示自动测量菜单；
（2）按下F1，进入测量菜单种类选择；
（3）按下F3，选择电压类；
（4）按下F5翻至2/4页，再按F3选择测量类型：峰峰值；
（5）按下F2，进入测量菜单种类选择，再按F4选择时间类；
（6）按F2即可选择测量类型：频率。
此时，峰峰值和频率的测量值分别显示在F1和F2的位置，如图1.1.35所示。
图1.1.35 自动测量
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