設(shè)置記憶示波器(數字存儲示波器,DSO)的垂直增益是信號測量的(de)關鍵步驟,直接影響波形顯(xiǎn)示的幅度精度和可讀性。以下是詳細設置步驟和注意事項:
一、垂直增益的基本概念
- 定義:垂直增益(Vertical Scale)決定示波器屏幕上每格(Division)代表的電壓值(如1V/div、500mV/div)。
- 作用(yòng):調整信號的顯示幅度,使其適應屏幕範圍,便於觀察細節。
二、設置垂直增益的步驟
1. 連接信號
- 將(jiāng)待(dài)測信號(如正弦波)通過探頭連接到示波器的通道輸入(rù)端。
- 注意:
- 探頭衰減比(如(rú)1×、10×)需與示波器設置匹配。
- 確保信號頻率未超過示波(bō)器的帶寬限製。
2. 開啟通道
- 按下示波器麵板上的通(tōng)道按鈕(如CH1、CH2),激活對(duì)應通道。
- 示例:若使用CH1,按下
CH1
鍵(jiàn),使(shǐ)通道指示燈(dēng)亮起。
3. 調整垂直增益
- 手動調節:
- 旋轉垂直位置旋鈕旁的垂直增益旋鈕(通常標記(jì)為
VOLTS/DIV
)。 - 技巧:將信號幅度調整(zhěng)至(zhì)屏幕高度的60%-80%,避免波(bō)形超出屏幕或壓縮過小(xiǎo)。
- 自動設置:
- 按下
AUTO
鍵,示(shì)波(bō)器會自動選擇合適的垂直增益和(hé)時基。 - 適用場景:快速預覽信號,但可能無法優化細節。
4. 微調與驗證(zhèng)
- 觀察(chá)波形:
- 確保信號的峰峰值(Vpp)在屏幕範圍內,且波形無(wú)截(jié)斷(duàn)或壓縮。
- 使(shǐ)用(yòng)光標測量:
- 打開光標功能,測量信號的實際幅度,驗證垂直增益設置是否準確。
- 示例:若信號Vpp為(wéi)5V,且垂直增益(yì)設置為1V/div,則波形應占據5格。
三、進階技巧
- 探頭補償
- 在1kHz方波信號下,調整探頭補償電容,使波形頂部和底部平(píng)直。
- 原因:未補償的探頭會導致信號失真,影響垂直增益的(de)準確性。
- 耦合方式(shì)選擇(zé)
- 直流耦合(DC):顯示信號的直(zhí)流和交流成分。
- 交流耦(ǒu)合(AC):僅顯示交流成分,濾除直流偏置。
- 應用(yòng):
- 若信號包含直流偏置(zhì)(如5V電源上(shàng)的(de)小信號),使用(yòng)DC耦合。
- 若僅需分析交流信號(如(rú)音頻信號),使用AC耦合。
- 數學(xué)運算(suàn)功能
- 通過示波器的數學運算功能(如加減、乘法(fǎ)),疊加或分離信號,進一步優化顯示。
- 示例:在電(diàn)源噪(zào)聲分析中,從總(zǒng)信號中減去直流分量,觀察噪(zào)聲波形。
四、常見(jiàn)問題與解決方案
問題 | 原因 | 解決(jué)方案 |
---|
波形超出屏幕 | 垂直增益設置過小 | 增大垂直(zhí)增益(如從1V/div調至500mV/div) |
波形壓縮過小 | 垂直增益設置過大 | 減小垂直增益(如(rú)從500mV/div調至1V/div) |
波(bō)形失真或抖動 | 探頭未補償或耦合方式錯誤 | 重新補償探(tàn)頭,選擇合適(shì)的耦合方式 |
無法測量信號幅度(dù) | 垂直(zhí)增益未正確設置或信號被衰減(jiǎn) | 檢查探頭衰減比,調整垂直增益(yì) |
五、設置(zhì)示例
場景(jǐng):測量(liàng)一個峰(fēng)峰值(Vpp)為3V的正弦波信號(hào)。
步驟:
- 將信號連接(jiē)到CH1通道,探頭衰減比設為10×。
- 按下
CH1
鍵,激活通道。 - 旋轉
VOLTS/DIV
旋鈕,將垂(chuí)直增益設置為(wéi)500mV/div(10×探頭下,每格實際代表5V×1/10=500mV)。 - 調(diào)整垂直位置,使波形居(jū)中顯示。
- 使(shǐ)用光標測量,驗證Vpp是否為3V(占據6格)。
六、總結
- 核心原則:垂直增益需與信號幅度和探頭衰減比匹配,確保波形在屏幕範圍內清(qīng)晰顯示。
- 最佳實(shí)踐:
- 優先使用探頭(tóu)補(bǔ)償和合適的耦合方式。
- 結合自動設置和手動微調,快速定位信號問題。
- 通過數學運(yùn)算和光標測(cè)量,進一步(bù)驗證信號特性。
通過以上(shàng)步驟,可高效設置記憶示波器(qì)的垂直增益,為故障排查和信號分(fèn)析提供可靠支(zhī)持。