DSO数字存储示波器.doc

DSO数字存储示波器讲义DSO-2102是一种建立在PC机上的数字存储示波器。它可通过并口或USB口与计算机相连。DSO-2102有很多功能-除了作为一种数字存储示波器使用外，它还包含一个50MHz的频谱分析器（FFT）,可以对所获波形进行频谱分析；此外它可以进行前置触发、通过/失败测试及多种测量等等；另外它还有开机自检功能。DSO数字存储示波器有A和B两个通道，它们在一个32K的采样缓冲器中能以每秒100M个采样点的速率运行。DSO主屏幕由六部分组成。分别是数据区、参量区、缩略图、选择器区、地刻度线和触发电平刻度线。如下图所示：一、DSO基本操作说明1硬件连接：把DSO连到计算机的并行端口上；插上电源；所用通道的探头与被测信号输出端相连。2软件安装：将磁盘插入驱动器A；运行A：setup.exe；3启动：双击“开始程序DSO-2102Digital Oscilloscope(LPT)”。4自检：每一次软件开始启动时都会进行DSO硬件自检。这样保证了硬件在每次使用时都能正确运行。5校准：缺省。每一个模拟量通道都有校准调整，这种校准一年至少两次。对于硬件方面，首先校验探头衰减设置与实际探头相匹配，然后把探头与通道A或通道B的输入相连。对于软件方面，先选择通道菜单，再选择“Calibrate”，然后选择所用通道，跟随说明进行操作，最后点击“Hit when done”。校准步骤：把活动探头顶端（尖端）与外部BNC连接器连接起来；使探头顶部靠住校准点；一个方波信号会出现在屏幕上；调整探头校准使屏幕上出现一个真正的方波。6信号捕获：例如：被测信号为100KHz，峰-峰值电压为5V的方波信号。用通道A，探头衰减倍数为1：1。设置通道参量：既可用“Channels”菜单进行选择也可用屏幕右上端的参数编辑对话框选择。方法：单击“Select”钮，选择所用通道A；单击“Edit”钮打开通道参数编辑对话框；各参量设置完后单击“OK”按钮。具体设置：V/div-它是用来设置DSO所能见到的电压范围。DSO有十个分割区，1 V/div表示满量程为10V。这里设置为1 V/div。Couple-用来设置被测信号的类型。这里选“AC”。Probe-用来设置探头的衰减倍数，它会影响的V/div显示范围。这里选1：1。Offset-用来移动地偏移量位置。这里设为0.00V。设置触发参量：既可用“Trigger”菜单进行选择也可用屏幕右下端的触发参数对话框选择。方法：单击“Edit”钮打开触发参数编辑对话框；设置完后点击“OK”钮。具体设置：Trigger-有三种触发方式。单一触发是DSO等待触发，一旦触发后就会捕获数据的一个全缓冲值并显示数据；正常触发同单一触发一样，此外它能保持重复捕获并显示数据的过程直到我们点击“Stop”钮为止；自动触发类似于正常触发，但如果在一个很短的时间内无触发，系统会自动触发。这里选正常触发。Source-用来匹配我们想要触发的来源。这里选A。Slope-设置斜率以满足我们的触发条件。这里选“Positive”。Level-用来设置我们希望触发电压电平。这里选1.00V。Rate-所设速率至少为被测信号速度的5倍。这里选10MHz。把探头连接到电路中。点击“Go”按钮开始捕获信号。当已完成数据捕获后，点击“Stop”按钮停止捕获数据。注意：我们可以使用工具栏中的“Autoset”键。此功能用于重复信号，它能自动设置一些重要的捕获参量。二、DSO数字示波器的特殊操作当DSO完成数据捕获后，我们还可以进行一些其它的操作。也就是DSO不同于其它普通数字示波器的特殊功能。1数据存储：在存储菜单中分别有两个存储器和两个特殊功能钮。存储器1（或存储器2）-Memory1（或Memory2）可存储4种数据：通道A、通道B、F1和F2。存储后还可点击“M1”钮（或“M2”钮）把所存数据显示出来。功能1（或功能2）-F1（或F2）的功能是先把两路信号（包括通道A和B、通道M1和M2）进行相加或相减，然后对其进行翻转、求平均、乘2、乘10等一些特殊操作。点击“F1”钮（或“F2”钮）可显示经特殊操作后的信号波形。2测量：当被测信号被捕获后，我们可以测量它的周期、频率、脉宽及峰-峰值等等。测量窗口每次可显示次测量结果。方法：捕获数据；在测量菜单中单击“Display measurements”；单击菜单中“Measurement/Test1”：设置测量为“Peak to peak”，来源为“CHA”。单击“OK”按钮；由测量窗口可以看见被测信号的峰-峰值电压。使用光标：光标分为种-垂直光标（CurA和CurB）、水平光标（CurA和CurB）及触发光标（Trig）。垂直光标提供了时间测量；水平光标则代表电压范围；触发光标则定义了触发通道中数据缓冲器内实际的触发位置。是前置触发还是后置触发直接与触发光标的位置有关。方法：捕获数据；光标的移动方式有两种：I.在屏幕上单击并拖动光标；II.通过单击屏幕左端的光标按钮来选择。每一个光标的位置都显示在屏幕右端。频谱分析（FFT）：DSO-2102M包含一个高分辨率的瞬时频谱分析器。它能告诉我们在每一个频率分量上信号的幅值。FFT是一种数学方法，它能把采样波形转换为频谱图，显示每一频率上波形分量的幅值。频率范围被分为“频谱箱”。“频谱箱”越多，“频谱分辨率”越高，精确度就越高。DSO-2102M用32,768点的FFT（16384频谱箱）进行频谱分析。FFT的采样点越多，允许我们越精确地测量频率和振幅，减少窗口操作错误。方法：捕获数据（注意它近似为100KHz方波）；在“View”菜单中选FFT操作；FFT窗口：图表显示了幅度值（Y轴）与频率（X轴）之比。此窗口有两个可用滚动条定位的光标，每个光标的频率和幅值都显示在屏幕底部。我们通过单击“Setup”钮来改变FFT的参量：Window-选择FFT窗口类型：矩形（Rectangular）、（Tapered Rectangular）、三角形（Triangular）、加重平均（Hamming）等。Sample points-选择FFT将采样多少个点；Horizontal zoom-选择水平缩放比例；Vertical scale-选择垂直缩放比例系数；DC suppression-锁定直流分量的抑制；Waterfall-触发“瀑布”显示；Plot-选择通道去执行频谱分析FFT。单击“OK”按钮完成设置。FFT程序将处理起始于光标A的被选通道，直至达到“采样点”数。如果光标A不在缓冲器内，则使用缓冲器的起始地址。我们能通过保存扩展名为FFT的文件来保存FFT数据。XY图：XY图用数据的一个通道作为X轴数据，另一个通道作为Y轴数据来显示缓冲数据。此对话框右面的单选按钮用来选择哪一个数据通道被用作X轴和Y轴。每一次捕获都会刷新屏幕。三、DSO硬件说明 时钟说明：内部频率：1 Hz100 MHz；时基：10ns / Div20000s / Div； 模拟输入说明：通道号：路模拟，通道A，通道B；带宽 BNC：Probe 1:1-20 mV/ Div2 V / Div；Probe 10:1-200 mV / Div20 V / Div；Probe 100:1-2 v / Div200 V / Div；Probe 1000:1-20 v / Div2000 V / Div。输入阻抗模拟通道 BNC：1 M shunted by 15 pF绝对最大输入电压 BNC：0 V连续电压和50 V (DC + AC 10 Khz) 瞬时电压；有效的输入电压范围 BNC：20 V；输入电压灵敏度：Probe 1:1-10 mv / Div2 V / Div；Probe 10:1-100 mv / Div20 V / Div；Probe 100:1-1 v / Div200 V / Div；Probe 1000:1-10