数字示波器
数字示波器不仅具有多重波形显示、分析和数学运算功能，波形、设置、CSV和位图文件存储功能，自动光标跟踪测量功能，波形录制和回放功能等，还支持即插即用USB存储设备和打印机，并可通过USB存储设备进行软件升级等。
1数字示波器快速入门
数字示波器前面板各通道标志、旋钮和按键的位置及操作方法与传统示波器类似。现以DS1000系列数字示波器为例予以说明。
1.DS1000系列数字示波器前操作面板简介
DS1000系列数字示波器前操作面板如图3-5-1。按功能前面板可分为8大区即液晶显示区、功能菜单操作区、常用菜单区、执行按键区、垂直控制区、水平控制区、触发控制区、信号输入/输出区等。
功能菜单操作区有5个按键，1个多功能旋钮和1个按钮。5个按键用于操作屏幕右侧的功能菜单及子菜单；多功能旋钮用于选择和确认功能菜单中下拉菜单的选项等；按钮用于取消屏幕上显示的功能菜单。
常用菜单区如图3-5-2。按下任一按键，屏幕右侧会出现相应的功能菜单。通过功能菜单操作区的5个按键可选定功能菜单的选项。功能菜单选项中有“◁”符号的，标明该选
项有下拉菜单。下拉菜单打开后，可转动多功能旋钮（）选择相应的项目并按下予以确认。功能菜单上、下有““”、“”符号，表明功能菜单一页未显示完，可操作按键上、下翻页。功能菜单中有，表明该项参数可转动多功能旋钮进行设置调整。按下取消功能菜单按钮，显示屏上的功能菜单立即消失。
取消屏幕功多功能
信号输入/信号输出输入通道信号输入出输区
执行按键区有/停止）2个按键。按下
按键，示波器将根据输入的信号，自动设置和调整垂直、水平及触发方式等各项控制值，使波形显示达到最佳适宜观察状态，如需要，还可进行手动调整。按后，菜单显示及功能如图3-5-3。RUN/STOP键为运行/停止波形采样按键。运行（波形采样）状态时，按键为黄色；按一下按键，停止波形采样且按键变为红色，有利于绘制波形并可在一定范围内调整波形的垂直衰减和水平时基，再按一下，恢复波形采样状态。注意：应用自动设置功能
图3-5-1 DS1000系列示波器前操作面板
时，要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1％。
设置屏幕自动显示多个周期信号设置屏幕自动显示单个周期信号
自动设置并显示上升时间自动设置并显示下降时间
撤消自动设置，返回前一状态
图3-5-3 AUTO按键功能菜单及作用
垂直控制区如图3-5-4。垂直位置旋钮可设置所选通道波形的垂直显示位置。转动该旋钮不但显示的波形会上下移动，且所选通道的“地”（GND）标识也会随波形上下移动并显示于屏幕左状态栏，移动值则显示于屏幕左下方；按下垂直旋钮，
所选通道波形的显示幅度。转动该旋钮改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，同时下状态栏对
通道。
水平控制区如图3-5-5，主要用于设置水平时基。水平位置旋钮调整信号波形在显示屏上的水平位置，转动该旋钮不但波形随旋钮而水平移动，且触发位移标志“”
也在显示屏上部随之移动，移动值则显示在屏幕左下角；按下此旋钮触发位移恢复到水平零
旋钮改变“s/div（秒/格）”水平档位，下状态栏Time后显示的主时基值也会发生相应的变化。水平扫描速度从20ns ～50s，以1－2－5速打开或关闭延迟扫描功能。按水平功能菜单TIME功能菜单，在此菜单下，可开启/关闭延迟扫描，切换Y（电压）－T（时间）、X（电压）－Y（电压）和ROLL（滚动）模式，设置水平触发位移复位等。
图3-5-4垂直系统操作区
外触发信通道1通道2号输入端图3-5-7 信号输入/输出区
触发控制区如图3-5-6
屏幕上会出现一条上下移动的水平黑色触发线及触发标志，且左下角和上状态栏最右端触发
平的数值会在约5秒后消失。
按
“普通”和“单次”模式。
信号输入/输出区如图3-5-7，“CH1”和“CH2”为信号输入通道，EXT TREIG 为外触发信号输入端，最右侧为示波器校正信号输出端（输出频率1kHz、幅值3V的方波信号）。
2.DS1000系列数字示波器显示界面说明
DS1000系列数字示波器显示界面如图3-5-8，它主要包括波形显示区和状态显示区。液晶屏边框线以内为波形显示区，用于显示信号波形、测量数据、水平位移、垂直位移和触发电平值等。位移值和触发电平值在转动旋钮时显示，停止转动5s后则消失。显示屏边框线以外为上、下、左3个状态显示区（栏）。下状态栏通道标志为黑底的是当前选定通道，操作示波器面板上的按键或旋钮只有对当前选定通道有效，按下通道按键则可选定被按通道。状态显示区显示的标志位置及数值随面板相应按键或旋钮的操作而变化。
内存中的触发位置
位移值
及耦合方式位：伏／格耦合方式(当位：秒／格
前选定通道)
图3-5-8 DS1000数字示波器显示界面
3.使用要领和注意事项 （1）信号接入方法
以CH1通道为例介绍信号接入方法。
1）将探头上的开关设定为10X，将探头连接器上的插槽对准CH1插口并插入，然后向右旋转拧紧。
2）设定示波器探头衰减系数。探头衰减系数改变仪器的垂直档位比例，因而直接关系测量结果的正确与否。默认的探头衰减系数为1X，设定时必须使探头上的黄色开关的设定
1的功能菜单，如图3-5-9所示。按下与探头项目平行的3号功能菜单操作键，转动选择与探头同比例的衰减系数并按下予以确认。此时应选择并设定为10X。
3）把探头端部和接地夹接到函数信号发生器或示波器校正信号输出端。按动设置）键，几秒钟后，在波形显示区即可看到输入函数信号或示波器校正信号的波形。
用同样的方法检查并向CH2通道接入信号。
（2）为了加速调整，便于测量，当被测信号接入通道时，可直接按
获得合适的波形显示和档位设置等。
（3）示波器的所有操作只对当前选定（打开）通道有效。通道选定（打开）方法是：按
闭通道的方法是：按键或再次按下通道按钮当前选定通道即被关闭。
1-2-5步进制设定垂直灵敏度。
图3-6-9 通道功能菜单及说明
（4）数字示波器的操作方法类似于操作计算机，其操作分为三个层次。第一层：按下前面板上的功能键即进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用；第二层：通过5个功能菜单操作键选定屏幕右测对应的功能项目或打开子菜单或转动多功能旋钮调整项目参数；第三层：转动多功能旋钮选择下拉菜单中的项目并按下对所选项目予以确认。
（5）使用时应熟悉并通过观察上、下、左状态栏来确定示波器设置的变化和状态。 2数字示波器的高级应用 1.垂直系统的高级应用 （1）通道设置
该示波器CH1和CH2
通道的垂直菜单是独立的，每个项目都要按不同的通道进行单独设置，但2个通道功能菜单的项目及操作方法则完全相同。现以CH1通道为例予以说明。
按CH1通道的功能菜单如图3-5-9所示。
1）设置通道耦合方式
假设被测信号是一个含有直流偏移的正弦信号，其设置方法是：按耦合→交流
/直流/接地，分别设置为交流、直流和接地耦合方式，注意观察波形显示及下状态栏通道耦合方式符号的变化。
2）设置通道带宽限制
关闭/者则阻隔大于20MHz制符号的变化。
3）调节探头比例
10∶1，示波器输入通道探头的比例也应设置成10X ，以免显示的档位信息和测量的数据发生错误。探头衰减系数与通道“探头”菜单设置要求见表3-5-1。
4）垂直档位调节设置
垂直灵敏度调节范围为2mV/div至5V/div。档表3-5-1 通道“探头”菜单设置表位调节分为粗调和微调两种模式。粗调以探头衰减系数通道“探头”菜单设置2mV/div、5mV/div、10mV/div、20mV/div„„1∶11×5V/div的步进方式调节垂直档位灵敏度。微调指在
10∶110×
当前垂直档位下进一步细调。如果输入的波形幅度
100∶1100×在当前档位略大于满刻度，而应用下一档位波形显
1000×1000∶1示幅度稍低，可用微调改善波形显示幅度，以利于
观察信号的细节。
5）波形反相设置
波形反相关闭，显示正常被测信号波形；波形反相打开，显示的被测信号波形相对于地电位翻转180度。
6）数字滤波设置
按数字滤波对应的4号功能菜单操作键，打开Filter（数字滤波）子功能菜单，如图3-5-10。可选择滤波类型，见表3-5-2；转动多功能旋钮（）可调节频率上限和下限；设置滤波器的带宽范围等。
表3-5-2 数字滤波子菜单说明
图3-5-10 数字滤波子功能菜单
功能菜单数字滤波
设定关闭打开
说明关闭数字滤波器打开数字滤波器
滤波类型
频率上限频率下限
设置为低通滤波器设置为高通滤波器设置为带通滤波器设置为带阻滤波器
转动多功能旋钮
（上限频率）设置频率上限
转动多功能旋钮
（下限频率）设置频率下限
返回上一级菜单
（2）MATH（数学运算）按键功能 数学运算（MATH）表3-5-3 MATH功能菜单说明功能菜单及说明如图功能菜单设定说明3-5-11和表3-5-3。它可信源A与信源B相加A＋B
操作
显示CH1、CH2通道波形信源A与信源B相减A－B
A×B信源A与信源B相乘相加、相减、相乘以及FFT
FFTFFT（傅立叶)数学运算（傅立叶变换）运算的结
CH1设置信源A为CH1通道波形信源A果。数学运算结果同样可
CH2设置信源A为CH2通道波形
以通过栅格或光标进行测
CH1设置信源B为CH1通道波形
信源B量。 CH2设置信源B为CH2通道波形
（3） REF（参考）打开打开数学运算波形反相功能反相
关闭数学运算波形反相功能关闭按键功能 图3-5-11
在有电路工作点参考
波形的条件下，通过REF按键的菜单，可以把被测波形和参考波形样板进行比较，以判断故障原因。
（4
）垂直 1
）垂直旋钮调整所有通道（含MATH和REF）波形的垂直位置。该旋钮的解析度根据垂直档位而变化，按下此旋钮选定通道的位移立即回零即显示屏的水平中心线。
2MATH和REF）波形的垂直显示幅度。粗调
以1－2－5
间切换。
调整通道波形的垂直位置时，屏幕左下角会显示垂直位置信息。 2.水平系统的高级应用
打开:进入波形延迟扫描水平和
1）
转动水平旋钮，可
关闭:关闭延迟扫描调节通道波形的水平位置。按下此旋钮
Y－T方式显示:垂直Y轴表
示电压，水平X轴表示时间2
节主时基，即秒/X－Y方式显示:水平X轴显示通道1描打开时，
的电压，垂直Y轴显示通道2的电压
Roll方式显示：波形从屏变延迟扫描时基以改变窗口宽度。
幕右侧到左侧滚动更新（2
按下水平显示水平功能菜单，如图3-5-12。在X-Y方式下，自调整触发位置到中心零点动测量模式、光标测量模式、REF和
图3-5-12 水平MENU键菜单及意义MATH、延迟扫描、矢量显示类型、水
平旋钮、触发控制等均不起作用。
延迟扫描用来放大某一段波形，以便观测波形的细节。在延迟扫描状态下，波形被分成上、下两个显示区，如图3-5-13。上半部分显示的是原波形，中间黑色覆盖区域是被水平扩展的波形部分。此区域可通过
转动水平
旋钮左右移
旋钮扩大和缩小。下半部分是对上半部分选定区域波形的水平扩展即放大。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
区域可以提高延迟时基，
即提高波形的水平扩展倍
数。可见，延迟时基相对
图3-6-13 延迟扫描波形图于主时基提高了分辨率。
3.触发系统的高级应用
按键
立即回零。
模式。
其功能菜单、
下拉菜单及子菜单如图3-5-14
所示。下面对主要触发菜单予以说明。
图3-5-14 触发系统MEUN菜单及子菜单
（1）触发模式
1）边沿触发：指在输入信号边沿的触发阈值上触发。在选择“边沿触发”后，还应选择是在输入信号的上升沿、下降沿还是上升和下降沿触发。
2）脉宽触发：指根据脉冲的宽度来确定触发时刻。当选择脉宽触发时。可以通过设定脉宽条件和脉冲宽度来捕捉异常脉冲。
3）斜率触发：指把示波器设置为对指定时间的正斜率或负斜率触发。选择斜率触发时，LEVEL A、LEVEL B或同时调节LEVEL A和LEVEL B。
4）交替触发：在交替触发时，触发信号来自于两个垂直通道，此方式适用于同时观察两路不相关信号。在交替触发菜单中，可为两个垂直通道选择不同的触发方式、触发类型等。在交替触发方式下，两通道的触发电平等信息会显示在屏幕右上角状态栏。
5） 视频触发：选择视频触发后，可在NTSC、PAL或SECAM标准视频信号的场或行上触发。视频触发时触发耦合应设置为直流。
（2）触发方式：触发方式有三种：自动、普通和单次。
1）自动：自动触发方式下，示波器即使没有检测到触发条件也能采样波形。示波器在一定等待时间（该时间由时基设置决定）内没有触发条件发生时，将进行强制触发。当强制触发无效时，示波器虽显示波形，但不能使波形同步，即显示的波形不稳定。当有效触发发
生时，显示的波形将稳定。
2）普通：普通触发方式下，示波器只有当触发条件满足时才能采样到波形。在没有触发时，示波器将显示原有波形而等待触发。
3）单次：在单次触发方式下，按一次“运行”按钮，示波器等待触发，当示波器检测到一次触发时，采样并显示一个波形，然后采样停止。
3）触发设置 在MEUN功
能菜单下，按5号键进入触发设置子菜单，可对与触发相关的选项进
行设置。触发模
式、触发方式、触发类型不同，可设
置的触发选项也有所不同。此处不再赘述。 4.采样系统
图3-5-15 采样系统功能菜单
的高级应用
在常用MENU控制区按
3-5-15。
5.
在常用MENU弹出存储和调出功能菜单，如图3-5-16。通过该菜单及相应的下拉菜单和子菜单可对示波器内部存储区和USB存储设备上的波形和设置文件等进行保存、调出、删除操作，操作的文件名称支持中、英文输入。
存储类型选择“波形存储”时，其文件格式为wfm，只能在示波器
中打开；存储类型选择“位图存储”
和“CSV存储”时，还可以选择是否以同一文件名保存示波器参数文件（文本文件），“位图存储”文件格式是bmp，可用图片软件在计算机中打开，“CSV存储”文件为表格，Excel可打开，并可用其“图
表导向”工具转换成需要的图形。
图3-5-16 存储与调出功能菜单
“外部存储”只有在USB存
储设备插入时，才能被激活进行存储文件的各种操作。
6. 辅助系统功能的高级应用
常用MENU控制区的
率计等，可以选择显示的语言文字、波特率值等，还可以进行波形的录制与回放等。
7.显示系统的高级应用
在常用MENU控制区按的5个按键及多功能旋钮3-5-17所示。
第一页功能菜单
按1号键
第二页功能菜单
打开第二页功能菜单
图3-5-17 显示系统功能菜单、子菜单及设置选择
8.自动测量功能的高级应用
在常用MENU控制区按量）键，所示。
其中电压测量参数有：峰峰值（波形最高点至最低
点的电压值）、最大值（波形最高点至GND的电压
值）、最小值（波形最低点至GND的电压值）、幅值（波形顶端至底端的电压值）、顶端值（波形平顶至
GND的电压值）、底端值（波形平底至GND的电压值）、过冲（波形最高点与顶端值之差与幅值的比
值）、预冲（波形最低点与底端值之差与幅值的比
值）、平均值（1个周期内信号的平均幅值）、均方
根值（有效值）共10种；时间测量有频率、周期、
上升时间（波形幅度从10%上升至90%所经历的时
图3-5-18 自动测量功能菜单间）、下降时间（波形幅度从
90%下降至10%所经
历的时间）、正脉宽（正脉冲在50%幅度时的脉冲宽度）、负脉宽（负脉冲在50%幅度时的脉冲宽度）、延迟1→2↑（通道1、2相对于上升沿的延时）、延迟1→2↓（通道1、2相对于下降沿的延时）、正占空比（正脉宽与周期的比值）、负占空比（负脉宽与周期的比值）共10种。
自动测量操作方法如下：
（1）选择被测信号通道：根据信号输入通道不同，选择CH1或CH2。按键顺序为：信源选择→CH1或
（2）获得全部测量数值：信源选择→CH1或CH2→“5号”
（3→CH1或CH2→“2号”或“3号”菜单操作键选择测量类型，转旋钮查找下拉菜单中感兴趣的参数并按下旋钮予以确认，所选参数的测量结果将显示在屏幕下方。
（4）清除测量数值：在
4号功能菜单操作键选择清除测量。此时，屏幕下方所有测量值即消失。
9. 光标测量功能的高级应用 按下常用关闭 MENU
控制区手动
追踪,
自动测量弹出光标测量
X：光标显示为垂直线，用来测量水平方向上的时间值功能菜单如图
Y：光标显示为水平线，用来测量垂直方向上的电压值3-5-19。光标
测量有手动、 CH1
CH2 选择被测信号的输入通道追踪和自动测
MATH量三种模式。
（1）手动
模式：光标X或Y成对出 现，并可手动
图3-5-19 光标测量功能菜单调整两个光标
间的距离，显
示的读数即为测量的电压值或时间值。如图2-5-20所示。
光标A与触发偏移基准光标B与触发偏移基准
触发偏移基准光标A
X：即光水平间距△X的倒数光标B的图3-5-20 手动模式测量显示图
间电压值
通道地
光标A
光标B
光标B
a）光标类型X
a）光标类型Y
自动测量光标
光标A
增量
自动测量参数值
光标B
图3-5-21 光标追踪测量模式显示图
图3-5-22 周期、频率自动测量光标显示图
（2）追踪模式：水平与垂直光标交叉构成十字光标，十字光标自动定位在波形上，转动多功能旋钮，光标自动在波形上定位，并在屏幕右上角显示当前定位点的水平、垂直坐标和两个光标间的水平、垂直增量。其中，水平坐标以时间值显示，垂直坐标以电压值显示，如图3-5-21。光标A、B可分别设定给CH1、CH2两个不同通道的信号，也可设定给同一通道的信号，此外光标A、B也可选择无光标显示。
在手动和追踪光标模式下，要转动 移动光标，必须按下功能菜单项目对应的按键激活，使底色变白，才能左右或上下移动激活的光标。
（3）自动测量模式：在自动测量模式下，屏幕上会自动显示对应的电压或时间光标，以揭示测量的物理意义，同时系统还会根据信号的变化，自动调整光标位置，并计算相应的参数值。如图3-5-22所示。光标自动测量模式显示当前自动测量参数所应用的光标。若没有在
3 数字示波器测量实例
用数字示波器进行任何测量前，都先要将CH1、CH2探头菜单衰减系数和探头上的开关衰减系数设置一致。
1.测量简单信号
例如：观测电路中一未知信号，显示并测量信号的频率和峰峰值。其方法和步骤如下： （1）正确捕捉并显示信号波形
1）将CH1或CH2的探头连接到电路被测点。
2）按
可以进一步调节垂直、水平档位，直至波形显示符合要求。
（2）进行自动测量
示波器可对大多数显示信号进行自动测量。现以测量信号的频率和峰峰值为例。 1） 测量峰峰值
按
键以显示自动测量功能菜单→按1号功能菜单操作键选择信源CH1或CH2→按2号功能菜单操作键选择测量类型为电压测量，并转动多功能旋钮中选择峰峰值，按下
2） 测量频率
按3号功能菜单操作键，选择测量类型为时间测量，转动多功能旋钮拉菜单中选择频率，按下
在时间测量下
。此时，屏幕下方峰峰值后会显示出被测信号的频率。 。此时，屏幕下方会显示出被测信号的峰峰值。
在下拉菜单
测量过程中，当被测信号变化时测量结果也会跟随改变。
当信号变化太大，波形不能正常显示时，搜索波形至最佳显示状态。测量参数等于“※※※※”，
表示被测通道关闭或信号过大示波器未采集到，此时应打开关闭号到示波器。
2.观测正弦信号通过电路
产生的延迟和畸变
（1）显示输入、输出信号 1）将电路的信号输入端接于CH1，输出端接于CH2。
图3-5-23 正弦信号通过电路产生的延迟和畸变
2）按下
3）调整水平、垂直系统旋钮直至波形显示符合测试要求，如图3-5-23所示。 （2）测量并观察正弦信号通过电路后产生的延时和波形畸变
1号菜单操作键选择信源CH1→按3号菜单键选择时间测量→在时间测量下拉菜单中选择延迟1→2↑。此时，在屏幕下方显示出通道1、2在上升沿的延时数值，波形的畸变如图3-5-23。
3.捕捉单次信号
用数字示波器可以快速方便地捕捉脉冲、突发性毛刺等非周期性的信号。要捕捉一个单次信号，先要对信号有一定的了解，以正确设置触发电平和触发沿。例如，若脉冲是TTL电平的逻辑信号，触发电平应设置为2V，触发沿应设置成上升沿。如果对信号的情况不确定，则可以通过自动或普通触发方式先对信号进行观察，以确定触发电平和触发沿。捕捉单次信号的具体操作步骤和方法如下：
（1
）按触发（TRIGGER）控制区1～5号菜单操作键设置触发类型为边沿触发、边沿类型为上升沿、信源选择为CH1或CH2、触发方式为单次、触发设置→耦合为直流。
（2）调整水平时基和垂直衰减档位至适合的范围。
（3）旋转触发（TRIGGER
定的触发电平，即采样一次，并显示在屏幕上。
（5）旋转水平控制区（HORIZONTAL）得不同的负延迟触发，观察毛刺发生之前的波形。
4. 应用光标测量Sinc函数（Sincx
sinx
）信号波形 x
（4）按执行钮，等待符合触发条件的信号出现。如果有某一信号达到设
旋钮，改变水平触发位置，以获
示波器自动测量的20种参数都可以通过光标进行测量。现以Sinc函数信号波形测量为例，说明光标测量方法。
（1）测量
Sinc函数信号第一个波峰的频率。 1键以显示光标测量功能菜单。 2）按1号菜单操作键设置光标模式为手动。
3）按2号菜单操作键设置光标类型为X。
4
）如图3-5-24所示，按4号菜单操作键，激活光标CurA，转动波形的第一个峰值处。
将光标A移动到Sinc
图3-5-24 测量Sinc信号第一个波峰的频率图3-5-25 测量Sinc信号第一个波峰的幅值
5）按5号菜单操作键，激活光标CurB，转动
将光标B移动到Sinc波形的第二个峰
值处。此时，屏幕右上角显示出光标A、B处的时间值、时间增量和Sinc波形的频率。
（2）测量Sinc函数信号第一个波峰的峰峰值
1）如图3-5-25
键以显示光标测量功能菜单。 2）按1号菜单操作键设置光标模式为手动。 3）按2号菜单操作键设置光标类型为Y。 4）分别按4、5号菜单操作键，激活光标CurA、CurB，转动 将光标A、B移动到Sinc波形的第一、第二个峰值处。屏幕右上角显示出光标A、B处的电压值和电压增量即Sinc函数信号波形的峰峰值。
5.使用光标测定FFT波形参数 使用光标可测定FFT波形的幅度（以Vrms或dBVrms为单位）和频率（以Hz为单位），如图3-5-26所示，具体操作方法如下：
（1）按
MATH功能菜单。按1号键打开“操作”下拉菜单，转动选择FFT并按下确认。此时，FFT波形便出现在显示屏上。
（2）按1号键打开“光标模式”下拉菜单并选择“手动”类型。
（3）按2号菜单操作键，选择光标类型为X或Y。
（4）按3号菜单操作键，选择信源为FFT，菜单将转移到FFT窗口。 （5）转动多功能旋钮，移动光标至感兴趣的波形位置，测量结果显示于屏幕右上角。
测
量结果
a）测量FFT幅值b）测量FFT频率
图3-5-26 光标测量FFT波形的幅值和频率
6. 减少信号随机噪声的方法
如果被测信号上叠加了随机噪声，可以通过调整示波器的设置，滤除和减小噪声，避免其在测量中对本体信号的干扰。其方法有：
（1）设置触发耦合改善触发：按下触发（TRIGGER）控制区发设置菜单中将触发耦合选择为低频抑制或高频抑制。低频抑制可滤除8kHz以下的低频信号分量，允许高频信号分量通过；高频抑制可滤除150kHz以上的高频信号分量，允许低频信号分量通过。通过设置低频抑制或高频抑制可以分别抑制低频或高频噪声，以得到稳定的触发。
（2）设置采样方式和调整波形亮度减少显示噪声：按常用MENU区键，显示采样设置菜单。按1号菜单操作键设置获取方式为平均，然后按2号菜单操作键调整平均次数，依次由2至256以2倍数步进，直至波形的显示满足观察和测试要求。转动钮降低波形亮度以减少显示噪声。
旋
数字示波器面板
数字示波器面板功能说明
显示说明
简要的按键使用方法说明
F05A型数字合成函数发生器/计数器前面板介绍
仪器启动：按下面板上的电源按钮，电源接通。先闪烁显示
*：输入数字未输入单位时：按下此键，删除当前数字的最低位数字，可用来修改当前输错的数字。*：外计数时：按下此键，计数停止，并显示当前计数值，再揿动一次，继续计数。
**：外计数时：按下此键，计数清零，重新开始计数。
模拟示波器
示波器是一种综合性电信号显示和测量仪器，它不但可以直接显示出电信号随时间变化的波形及其变化过程，测量出信号的幅度、频率、脉宽、相位差等，还能观察信号的非线形失真，测量调制信号的参数等。配合各种传感器，示波器还可以进行各种非电量参数的测量。
1 模拟示波器的组成和工作原理
模拟示波器的基本结构框图如图3-4-1所示。它由垂直系统（Y轴信号通道）、水平系统（X轴信号通道）、示波管及其电路、电源等组成。
图3-4-1 模拟示波器结构框图
1.示波管的结构和工作原理 （1）示波管的结构
示波管是用以将被测电信号转变为光信号而显示出来的一个光电转换器件，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图3-4-2所示。
1）电子枪 电子枪由灯丝F、阴极K、栅极G1、前加速极G2、第一阳极A1和第二阳极A2组成。阴极K是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，灯丝F装在圆筒内部，灯丝通电后加热阴极，使其发热并发射电子，经栅极G1顶端的小
孔、前加速极G2圆筒内的金属限制膜片、第一阳极A1、第二阳极A2汇
聚成可控的电子束冲击荧光屏使之发光。栅极G1套在阴极外面，其电位比阴极低，对阴极发射出的电子起控制作用。调节栅极电位可以控制射向荧光屏的电子流密度。栅极图3-4-2 示波管结构示意图电位较高时，绝大多数初速度较大
的电子通过栅极顶端的小孔奔向荧
光屏，只有少量初速度较小的电子返回阴极，电子流密度大，荧光屏上显示的波形较亮；反之，电子流密度小，荧光屏上显示的波形较暗。当栅极电位足够低时，电子会全部返回阴极，荧光屏上不显示光点。调节电阻Rp1即“辉度”调节旋钮，就可改变栅极电位，也即改变显示波形的亮度。
第一阳极A1的电位远高于阴极，第二阳极A2的电位高于A1，前加速极G2位于栅极G1与第一阳极A1之间，且与第二阳极A2相连。G1、
G2、A1、A2构成电子束控制系统。调节Rp2（“聚焦”调节旋钮）和Rp3（“辅助聚焦”调节旋钮），即第一、第二阳极的电位，可使发射出来的电子形成一条高速且聚集成细束的射线，冲击到荧光屏上会聚成细小的亮点，以保证显示波形的清晰度。
2）偏转系统 偏转系统由水平（X轴）偏转板和垂直（Y轴）偏转板组成。两对偏转板
相互垂直，每对偏转板相互平行，其上加有偏转电压，形成各自的电场。电子束从电子枪射出之后，依次从两对偏转板之间穿过，受电场力作用，电子束产生偏移。其中，垂直偏转板控制电子束沿垂直（Y）轴方向上下运动，水平偏转板控制电子束沿水平（X）轴方向运动，形成信号轨迹并通过荧光屏显示出来。例如，只在垂直偏转板上加一直流电压，如果上板正，下板负，电子束在荧光屏上的光点就会向上偏移；反之，光点就会向下偏移。可见，光点偏移的方向取决于偏转板上所加电压的极性，而偏移的距离则与偏转板上所加的电压成正比。示波器上的“X位移”和“Y位移”旋钮就是用来调节偏转板上所加的电压值，以改变荧光屏上光点（波形）的位置。
3）荧光屏 荧光屏内壁涂有荧光物质，形成荧光膜。荧光膜在受到电子冲击后能将电子的动能转化为光能形成光点。当电子束随信号电压偏转时，光点的移动轨迹就形成了信号波形。
由于电子打在荧光屏上，仅有少部分能量转化为光能，大部分则变成热能。所以，使用示波器时，不能将光点长时间停留在某一处，以免烧坏该处的荧光物质，在荧光屏上留下不能发光的暗点。
（2）波形显示原理
电子束的偏转量与加在偏转板上的电压成正比，。将被测正弦电压加到垂直（Y轴）偏转板上，通过测量偏转量的大小就可以测出被测电压值。但由于水平（X轴）偏转板上没有加偏转电压，电子束只会沿Y轴方向上下垂直移动，光点重合成一条竖线，无法观察到波形的变化过程。为了观察被测电压的变化过程，就要同时在水平（X轴）偏转板上加一个与时间成线性关系的周期性的锯齿波。电子束在锯齿波电压作用下沿X轴方向匀速移动即“扫描”。在垂直（Y轴）和水平（X轴）两个偏转板的共同作用下，电子束在荧光屏上显示出波形的变化过程，如图3-4-3所示。
水平偏转板上所加的锯齿波电压称为扫描电压。当被测信号的周期与扫描电压的周期相等时，荧光屏上只显示一个正弦波。当扫描电压的周期是被测电压周期的整数倍时，荧光屏上将显示多个正弦波。示波器上的“扫描时间”旋钮就是用来调节扫描电压周期的。
2.水平系统
水平系统结构框图如图3-4-4所示，其主要作用是：产生锯齿波扫描电压并保持与Y通道输入被测信号同步，放大扫描电压或外触发信号，产生增辉或消隐作用以控制示波器Z轴电路。
（1）触发同步电路
触发同步电路的主要作用：将触发信号（内部Y图3-4-3 模拟示波器波形显示原理通道信号或外触发输入信号）经触发放大电路放大后，
送到触发整形电路以产生前沿陡峭的触发脉冲，驱动扫描电路中的闸门电路。
1）“触发源”选择开关:用来选择触发信号的来源，使触发信号与被测信号相关。“内触发”：触发信号来自垂直系统的被测信号；“外触发”：触发信号来自示波器“外触发输入（EXT TRIG）”端的输入信号。一般选择“内触发”方式。
2）“触发源耦合”方式开关:用于选择触发信号通过何种耦合方式送到触发输入放大器。“AC”为交流耦合，用于观察低频到较高频率的信号；“DC”为直流耦合，用于观察直流或缓慢变化的信号。
3）触发极性选择开关:用于选择触发时刻是在触发信号的上升沿还是下降沿。用上升沿触发的称为正极性触发；用下降沿触发的称为负极性触发。
图3-4-4 水平系统结构框图
4）触发电平旋钮:触发电平是指触发点位于触发信号的什么电平上。触发电平旋钮用于调节触发电平高低。
示波器上的触发极性选择开关和触发电平旋钮，用来控制波形的起始点并使显示的波形稳定。
（2）扫描电路
扫描电路主要由扫描发生器、闸门电路和释抑电路等组成。扫描发生器用来产生线性锯齿波。闸门电路的主要作用是在触发脉冲作用下，产生急升或急降的闸门信号，以控制锯齿波的始点和终点。释抑电路的作用是控制锯齿波的幅度，达到等幅扫描，保证扫描的稳定性。
（3）水平放大器
水平放大器的作用是进行锯齿波信号的放大或在X—Y方式下对X轴输入信号进行放大，使电子束产生水平偏转。
1）工作方式选择开关：选择“内”，X轴信号为内部扫描锯齿波电压时，荧光屏上显示的波形是时间T的函数，称为“X—T”工作方式；选择“外”，X轴信号为外输入信号，荧光屏上显示水平、垂直方向的合成图形，称为“X—Y”工作方式。
2）“水平位移”旋钮：“水平位移”旋钮用来调节水平放大器输出的直流电平，以使荧光屏上显示的波形水平移动。
3）“扫描扩展”开关：“扫描扩展”开关可改变水平放大电路的增益，使荧光屏水平方向单位长度（格）所代表的时间缩小为原值的1/k。
3.垂直系统
垂直系统主要由输入耦合选择器、衰减器、延迟电路和垂直放大器等组成，如图3-4-1所示。其作用是将被测信号送到垂直偏转板，以再现被测信号的真实波形。
（1）输入耦合选择器
选择被测信号进入示波器垂直通道的偶合方式。“AC”（交流耦合）：只允许输入信号的交流成分进入示波器，用于观察交流和不含直流成分的信号；“DC”（直流耦合）：输入信号的交、直流成分都允许通过，适用于观察含直流成分的信号或频率较低的交流信号以及脉冲信号；“GND”（接地）：输入信号通道被断开，示波器荧光屏上显示的扫描基线为零电平线。
（2）衰减器
衰减器用来衰减大输入信号的幅度，以保证垂直放大器输出不失真。示波器上的“垂直灵敏度”开关即为该衰减器的调节旋钮。
（3）垂直放大器
垂直放大器为波形幅度的微调部分，其作用是与衰减器配合，将显示的波形调到适宜于人观察的幅度。
（4）延迟电路
延迟电路的作用是使作用于垂直偏转板上的被测信号延迟到扫描电压出现后到达，以保证输入信号无失真的显示出来。
2 模拟示波器的正确调整
模拟示波器的调整和使用方法基本相同，现以MOS-620/640双踪示波器为例介绍如下： 1.MOS-620/640双踪示波器前面板简介
MOS-620/640双踪示波器的调节旋钮、开关、按键及连接器等都位于前面板上，如图3-4-5所示，其作用如下：
（1）示波管操作部分 6——“POWER”：主电源开关及指示灯。按下此开关，其左侧的发光二极管指示灯5亮，表明电源已接通。
2——“INTEN”：亮度调节钮。调节轨迹或光点的亮度。 3——“FOCUS”：聚焦调节钮。调节轨迹或亮光点的聚焦。 4——“TRACE ROTATION”：轨迹旋转。调整水平轨迹与刻度线相平行。 33——显示屏。显示信号的波形。 （2）垂直轴操作部分 7、22——“VOLTS/DIV”：垂直衰减钮。调节垂直偏转灵敏度，从5mV/div～5V/div，共10个档位。
8——“
1被测信号输入连接器。在X-Y模式下，作为X轴输入端。 20——“：通道2被测信号输入连接器。在X-Y模式下，作为Y轴输入端。 9、21——“VAR”垂直灵敏度旋钮：微调灵敏度大于或等于1/2.5标示值。在校正（CAL）位置时，灵敏度校正为标示值。
10、19——“AC-GND-DC”：垂直系统输入耦合开关。选择被测信号进入垂直通道的耦合方式。“AC”：交流耦合；“DC”：直流耦合；“GND”：接地。
11、18——“POSITION”：垂直位置调节旋钮。调节显示波形在荧光屏上的垂直位置。 12——“ALT”/“CHOP”：交替/断续选择按键，双踪显示时，放开此键（ALT），通道1与通道2的信号交替显示，适用于观测频率较高的信号波形；按下此键（CHOP），通道1与通道2的信号同时断续显示，适用于观测频率较低的信号波形。
13、15——“DC BAL”：CH1、CH2通道直流平衡调节旋钮。垂直系统输入耦合开关在GND时，在5mV与10mV之间反复转动垂直衰减开关，调整“DC BAL”使光迹保持在零水平线上不移动。
14——“VERTICAL MODE”：垂直系统工作模式开关。CH1：通道1单独显示；CH2：通道2单独显示；DUAL：两个通道同时显示；ADD：显示通道1与通道2信号的代数或代数差（按下通道2的信号反向键“CH2 INV”时）。
17——“CH2 INV”：通道2信号反向按键。按下此键，通道2及其触发信号同时反向。 （3）触发操作部分 23——“TRIG IN”：外触发输入端子。用于输入外部触发信号。当使用该功能时，“SOURCE”开关应设置在EXT位置。
24——“SOURCE”：触发源选择开关。“CH1”：当垂直系统工作模式开关14设定在DUAL或ADD时，选择通道1作为内部触发信号源；“CH2”： 当垂直系统工作模式开关14设定在DUAL或ADD时，选择通道2作为内部触发信号源；“LINE”： 选择交流电源作为触发信号源；“EXT”： 选择“TRIG IN”端子输入的外部信号作为触发信号源。
25——“TRIGGER MODE”：触发方式选择开关。“AUTO”（自动）：当没有触发信号输入时，扫描处在自由模式下；“NORM”（常态）：当没有触发信号输入时，踪迹处在待命状态并不显示；“TV-V”（电视场）：当想要观察一场的电视信号时；“TV-H”（电视行）：当想要观察一行的电视信号时。
26——“SLOPE”：触发极性选择按键。释放为“+”，上升沿触发；按下为“-”，下降沿触发。
27——“LEVEL”：触发电平调节旋钮。显示一个同步的稳定波形，并设定一个波形的起始点。向“+”旋转触发电平向上移，向“-”旋转触发电平向下移。
28——“TRIG.ALT”： 当垂直系统工作模式开关14设定在DUAL或ADD，且触发源选择开关24选CH1或CH2时，按下此键，示波器会交替选择CH1和CH2作为内部触发信号源。
（4）水平轴操作部分 29——“TIME/DIV”：水平扫描速度旋钮。扫描速度从0.2μs/div到0.5s/div共20档。当设置到
X-Y方式。
30——“SWP VAR”：水平扫描微调旋钮。微调水平扫描时间，使扫描时间被校正到于面板上“TIME/DIV”指示值一致。顺时针转到底为校正（CAL）位置。
31——“×10 MAG”：扫描扩展开关。按下时扫描速度扩展10倍。 32——“POSITION”：水平位置调节钮。调节显示波形在荧光屏上的水平位置。 （4）其它操作部分 1——“CAL”：示波器校正信号输出端。提供幅度为2Vpp，频率为1kHz的方波信号，用于校正10∶1探头的补偿电容器和检测示波器垂直与水平偏转因数等。
16——“GND”：示波器机箱的接地端子。 2.双踪示波器的正确调整与操作
示波器的正确调整和操作对于提高测量精度和延长仪器的使用寿命十分重要。 （1）聚焦和辉度的调整
调整聚焦旋钮使扫描线尽可能细，以提高测量精度。扫描线亮度（辉度）应适当，过亮不仅会降低示波器的使用寿命，而且也会影响聚焦特性。
（2）正确选择触发源和触发方式
触发源的选择：如果观测的是单通道信号，就应选择该通道信号作为触发源；如果同时观测两个时间相关的信号，则应选择信号周期长的通道作为触发源。
触发方式的选择：首次观测被测信号时，触发方式应设置于“AUTO”，待观测到稳定信
号后，调好其它设置，最后将触发方式开关置于“NORM”，以提高触发的灵敏度。当观测直流信号或小信号时，必须采用“AUTO”触发方式。
（3）正确选择输入耦合方式
根据被观测信号的性质来选择正确的输入耦合方式。一般情况下，被观测的信号为直流或脉冲信号时，应选择“DC”耦合方式；，被观测的信号为交流时，应选择“AC”耦合方式。
（4）合理调整扫描速度 调节扫描速度旋钮，可以改变荧光屏上显示波形的个数。提高扫描速度，显示的波形少；降低扫描速度，显示的波形多。显示的波形不应过多，以保证时间测量的精度。
（5）波形位置和几何尺寸的调整
观测信号时，波形应尽可能处于荧光屏的中心位置，以获得较好的测量线性。正确调整垂直衰减旋钮，尽可能使波形幅度占一半以上，以提高电压测量的精度。
（6）合理操作双通道
将垂直工作方式开关设置到“DUAL”，两个通道的波形可以同时显示。为了观察到稳定的波形，可以通过“ALT/CHOP”（交替/断续）开关控制波形的显示。按下“ALT/CHOP”开关（置于CHOP），两个通道的信号断续的显示在荧光屏上，此设定适用于观测频率较高的信号；释放“ALT/CHOP”开关（置于ALT），两个通道的信号交替的显示在荧光屏上，此设定适用于观测频率较低的信号。在双通道显示时，还必须正确选择触发源。当CH1、CH2信号同步时，选择任意通道作为触发源，两个波形都能稳定显示，当CH1、CH2信号在时间上不相关时，应按下“TRIG.ALT”（触发交替）开关，此时每一个扫描周期，触发信号交替一次，因而两个通道的波形都会稳定显示。
值得注意的是：双通道显示时，不能同时按下“CHOP”和“TRIG ALT”开关，因为“CHOP”信号成为触发信号而不能同步显示。利用双通道进行相位和时间对比测量时，两个通道必须采用同一同步信号触发。
（7）触发电平调整
调整触发电平旋钮可以改变扫描电路预置的阀门电平。向“+”方向旋转时，阀门电平向正方向移动；向“-”方向旋转时，阀门电平向负方向移动；处在中间位置时，阀门电平设定在信号的平均值上。触发电平过正或过负，均不会产生扫描信号。因此，触发电平旋钮通常应保持在中间位置。
3 模拟示波器测量实例 （1）直流电压的测量
1）将示波器垂直灵敏度旋钮置于校正位置，触发方式开关置于“AUTO”。 2）将垂直系统输入耦合开关置于“GND”，此时扫描线的垂直位置即为零电压基准线，即时间基线。调节垂直位移旋钮使扫描线落于某一合适的水平刻度线。
3）将被测信号接到示波器的输入端，并将垂直系统输入耦合开关置于“DC”。调节垂直衰减旋钮使扫描线有合适的偏移量。
4）确定被测电压值。扫描线在Y轴的偏移量与垂直衰减旋钮对应档位电压的乘积即为被测电压值。
5）根据扫描线的偏移方向确定直流电压的极性。扫描线向零电压基准线上方移动时，直流电压为正极性，反之为负极性。
（2）交流电压的测量
1）将示波器垂直灵敏度旋钮置于校正位置，触发方式开关置于“AUTO”。 2）将垂直系统输入耦合开关置于“GND”， 调节垂直位移旋钮使扫描线准确的落在水平中心线上。
3）输入被测信号，并将输入耦合开关置于“AC”。 调节垂直衰减旋钮和水平扫描速度
旋钮使显示波形的幅度和个数合适。选择合适的触发源、触发方式和触发电平等使波形稳定显示。
4）确定被测电压的峰-峰值。波形在Y轴方向最高与最低点之间的垂直距离（偏移量）与垂直衰减旋钮对应档位电压的乘积即为被测电压的峰-峰值。
（3）周期的测量
1）将水平扫描微调旋钮置于校正位置,并使时间基线落在水平中心刻度线上。 3）输入被测信号。调节垂直衰减旋钮和水平扫描速度旋钮等，使荧光屏上稳定显示1～2波形。
3）选择被测波形一个周期的始点和终点，并将始点移动到某一垂直刻度线上以便读数。 4）确定被测信号的周期。信号波形一个周期在X轴方向始点与终点之间的水平距离与水平扫描速度旋钮对应档位的时间之积即为被测信号的周期。
用示波器测量信号周期时，可以测量信号1个周期的时间，也可以测量n个周期的时间，再除以周期个数n。后一种方法产生的误差会小一些。
（3）频率的测量
由于信号的频率与周期为倒数关系，即f=1/T。因此，可以先测信号的周期，再求倒数即可得到信号的频率。
（4）相位差的测量
1）将水平扫描微调旋钮、垂直灵敏度旋钮置于校正位置。 2）将垂直系统工作模式开关置于“DUAL”，并使两个通道的时间基线均落在水平中心刻度线上。
3）输入两路频率相同而相位不同的
交流信号至CH1和CH2，将垂直输入耦合开关置于“AC”。
4）调节相关旋钮，使荧光屏上稳定显示出两个大小适中的波形。
5）确定两个被测信号的相位差。如
图3-4-6所示，测出信号波形一个周期
在X轴方向所占的格数m（5格），再测
出两波形上对应点（如过零点）之间的
图3-4-6 测量两正弦交流电的相位差水平格数n（1.6格），则u1超前u2的相位差角36001.3600115.20。
相位差角符号的确定。当u2滞后u1时，为负；当u2超前u1时，为正。 频率和相位差角的测量还可以采用Lissajous图形法，此处不再赘述。