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如何使用示波器 前言 本文试图从众多品牌和型号中总结出示波器使用的一般规律。 目的是让读者在阅读本文后掌握大多数数字示波器的使用方法。 本文的范围不包括大型台式示波器。 本文分为基础和进阶两部分。 学完基础知识，你就会对示波器的使用有一个基本的了解，能够对大部分常用信号进行调试和显示，并进行一些快速的自动测量。 学完高级章节，对示波器的使用会有更深刻的理解数字示波器使用方法，可以对信号进行分析，正确调试、保存、分析信号。 1 目录 前言 1 目录 2 基础知识 4 第 1 章示波器简介 41、台式示波器 42、便携式示波器 43、手持式示波器 54、平面示波器 5 第 2 章探头介绍 6 第 3 章测试信号 9 第 4 章探头补偿校准 11 第 5 章垂直系统调整141、通道开闭152、垂直刻度(VerticalScale) 163、垂直位置(VerticalPosition) 17 第六章水平系统调整191、水平刻度202、水平位置(Horizo​​ntalPosition)21 第七章自动测量231、便携式示波器232 , 手持示波器233, 平板示波器24进阶27 第八章重温垂直系统271, 输入耦合法292, 探头303, 带宽限制314, 反演325, 输入阻抗33 第九章重温水平系统341, 采样模式342, 滚动模式363, ZOOM模式374、XY模式375、存储深度40第10章光标测量431、便携式示波器432、手持示波器443、平板示波器46第11章波形存储与调用471、便携式示波器472、手持示波器4823、平板示波器50 12 快照531、便携式示波器 532、手持式示波器 533、平板示波器 54 第十三章了解触发系统 561、触发源 592、触发电平 593、触发类型 614、触发抑制时间 685、触发耦合 716、触发模式 747、单次触发（单次触发） /Single SEQ) 74 第十四章示波器常用设置 751 高刷新 752 灰度介绍 763 显示 77 (1) 波形显示设置 77 (2) 网格图设置 78 (3) 余辉调整 794 语言 79 第十五章 结语813 基础知识 台式示波器（本文不介绍如何使用它们）、便携式示波器、手持式示波器和平板示波器。

1.台式示波器图片1-1 2.便携式示波器图片1-24 3.手持式示波器图片1-3 4.平板示波器顾名思义，平板示波器是一种没有按钮和旋钮的示波器，采用全触摸操作。 图1-45 第二章探头介绍下图为我们常用的探头及其附件。 彩环地线 地线 pogo pin 调节杆 塑料探头头 示波器 BNC 接头 探头挂钩 图 2-1 探头使用提示： 测试信号时，尽量使用最短的地线，接地点尽量靠近给被测信号，否则会观察到信号失真，而且信号频率越高，失真越严重。 下图显示了地线长度对测量结果的影响： 6 图 2-2 一个实际的上升沿信号（信号源直接连接到示波器，没有探头） 图 2-3 上升沿长地线测量的信号 7 图 2-4 地 pogo pin 测量的上升沿信号 8 第三章信号测试 示波器一般输出 1KHz、5V（或以下）的方波信号，用于探头补偿校准. 该信号通常由方波符号和接地符号表示。 我们可以使用这个信号作为信号源。 图 3-1 启动示波器，如下图，将探头的 BNC 连接到通道 1，另一端连接到方波信号输出端口。 校准信号输出接地端 图3-2 按“Autoset”键（示波器上通常标示为“Autoset”或“Autoset”或“Auto”等）。

9 如图 3-3 所示，我们可以看到示波器经过短暂的自动设置后可以得到稳定的波形，如下图： 图 3-4 使用“AUTO”键，示波器可以自动根据输入信号调整垂直、水平和触发设置，使波形显示适中，便于观察。 10 第4 章探头补偿校准正常探头补偿校准输出标准方波信号。 如下图所示： 图4-1 当出现以下两种情况时，说明探头补偿不正确，需要用“调整杆”调整探头上的补偿电容。 图4-2 过补偿波形 11 图4-3 欠补偿波形 用调节杆转动探头螺孔中的螺丝，调节补偿电容，得到正确的波形。 图 4-4 上图中探头的补偿电容设置在 BNC 接口端，有的探头设置在探头前端，如下图： 12 图 4-5 当示波器更换新探头或探头长期未使用，需进行调整。 探头经过校准补偿。 13 第5 章垂直系统调整示波器通常有2 通道和4 通道，每个通道都有独立的参数。 设置这些参数就是垂直系统调整。 垂直系统通常在按键区域标示为“Vertical（垂直）”（有些示波器并没有专门标示这一区域，例如手持式示波器，只是将相关按键集中在一个区域，以便于使用）。 图5-1 图5-214 图5-3 本章主要介绍垂直系统最常用的三个操作：通道开闭、垂直刻度和垂直位置调整。

1. 通道开启和关闭 一般情况下，在垂直系统区按“CH1、CH2、CH3、CH4”、“1、2、3、4”或“A、B、C、D”键开启或关闭相应的频道。 图5-415 2. 垂直刻度(VerticalScale) 垂直刻度系数是指垂直方向上用大格子表示的电压值，单位为mv/div 或v/div。 调整垂直刻度系数将改变波形的垂直尺寸。 大电网 图5-5 垂直刻度系数通常有以下表示： (1) “Scale”或“Volts/Div”； 图5-6（2）两个不同大小的正弦符号“””；16 图5-7（3）“mV”和“V”。 图5-8 3. 垂直位置调整垂直位置一般来说就是上下移动波形。 通常有以下表示： (1)“位置”图 5-9 (2)上下箭头“”””17 图 5-10 (3)平板示波器可以直接用手指拖动上下移动没有按钮或旋钮。 图5-1118 第六章水平系统调整 水平系统通常在按键区标示为“Horizo​​ntal（水平）”（部分示波器并没有专门标示该区域，如手持示波器，只是将相关按键集中在一个区域，以供参考）易于使用）。

图6-1 图6-219 图6-3 本章主要介绍水平系统最常用的两个操作：水平刻度和水平位置调整。 1、水平刻度（Horizo​​ntal Scale） 水平刻度系数是指水平方向上一个大格子所代表的时间，单位为s/div、ms/div、us/div或ns/div。 通常有以下几种表示形式： (1) “Scale”或“Sec/Div” 图6-4 (2) 两个不同宽度的正弦符号“””； 20 图 6-5 (3) “s”和“ns”。 图 6-6 2. 水平位置 调整水平位置 一般说来，调整水平位置就是左右移动波形。通常有以下表示： (1 ) "位置" 21 图 6-7 (2) 左右箭头 """" 图 6-8 (3) 平板示波器可以直接用手指拖动左右移动波形，无需按键或旋钮。 图 6 -922 第7章自动测量 自动测量是用来分析信号的频率、周期、幅度、相位等一系列参数的，一般分为以下几个步骤： (1) 打开测量菜单“Measure”，“ Measure”或“Meas” (2) 选择测量源，即选择要测量的通道（Ch1、Ch2、Ch3、Ch4）。 (3) 选择测量项。

以下是便携式（以DPO2000为例）、手持式（以MS310S为例）、平板式（以TO104A为例）三种示波器的操作示例： 1、便携式示波器（1）按“ Measure（测量）”按钮显示测量菜单。 (2) 按“添加测量” (3) 旋转多功能旋钮a 选择一个特定的测量。 2.手持示波器 (1)按下“测量”按钮； (2) 屏幕弹出测量类型菜单，按通道键Ch1或Ch2选择测量源，点击触摸屏选择需要的测量类型。 显示如下： 23 图 7-1 3. 平板示波器 (1) 点击“测量” 图 7-224 (2) 点击触摸屏，选择通道，然后选择需要的测量类型进行测量同时接收不同频道的信号。 所选测量项目位于屏幕右侧，测量值显示在屏幕下方。 显示如下： 图 7-3 下面我们以图片的形式介绍一些常用的测量项目： 图 7-425 图 7-5 图 7-626 进阶篇 在基础篇中简单介绍了基本的操作方法示波器的设置，那么接下来，我们将详细介绍示波器的各个系统和相关设置。 第8章讨论了垂直系统示波器的垂直系统参数。 除垂直档位和垂直位置外，其他参数在示波器的通道菜单中设置。 频道菜单通常由垂直系统中的“菜单”按钮打开。 在垂直系统区，如果没有该按钮，则使用“CH1、CH2、CH3、CH4”、“1、2、3、4”或“A、B、C、D”打开，如图如图： 图8-127 图8-2 垂直系统设置，简单来说就是设置各通道的输入耦合方式、探头比、探头类型、带宽限制、倒置和输入阻抗。

便携式示波器：点击垂直区域的“菜单”按钮，打开相应的菜单。 打开频道菜单后，选择相应的项目进行设置。 图8-3 平板示波器：触摸垂直区域向左滑动打开相应菜单，手指点击完成菜单设置。 图8-4 手持示波器：在示波器模式下，按“示波器/示波器”键打开相应菜单，如图： 28 图8-5 点“更多”，第二页内容如下如下： 图8-6 接下来介绍需要设置的参数： 1. 输入耦合方式 输入耦合方式是指外部信号从示波器的输入端口进入内部电路的耦合方式。 共有三种方法： 直流 (DC) 耦合：显示原始输入信号的所有分量。 交流（AC）耦合：滤除输入信号中的直流分量，只显示交流分量。 例如，测试电源纹波。 接地（GND）耦合：示波器自身断开外部信号，将内部信号输入端接地。 如下图所示，通道1、2、3接同一个交流信号，叠加了直流分量，通道1（黄色）为直流耦合，通道2（蓝色）为交流耦合，通道3（红色） ) 接地耦合。 29 图8-7 2. 探头 探头设置包括探头衰减倍数和探头类型。 探头衰减倍数：使用示波器时，必须设置探头衰减倍数与实际探头衰减倍数一致，才能得到正确的测量结果。 如果实际探头衰减倍数为1X，示波器应设置为1X； 如果实际探头衰减倍数为10X，示波器应设置为10X。

探头类型：包括电压探头和电流探头。 选择与探头类型相匹配的类型以获得正确的单位。 下图为手持示波器的探头设置界面： 30 图8-8 平板示波器的探头设置比较简单，只需触摸操作红线框内的内容即可。 图8-9 3. 带宽限制 带宽限制通常是人为地将高带宽示波器限制在较低的带宽上，以滤除高频信号。 通常有全带宽、200M、20M、20K等，根据带宽不同的示波器而定。 通常用于滤除外界的高频干扰和高频噪声。 如下图，我们可以看到输入信号中含有高频噪声干扰： 31 图8-10 开启20M带宽限制后，信号中的高频干扰成分被滤除，如图如下图所示： 图8-11 4、反相，简单来说就是将波形相对于零电平（地）进行反相。 为了比较方便，我们在示波器的两个通道中输入相同的信号。 通道 2 反相开启，通道 1 反相关闭。 我们可以看到两个波形的正负值是相反的，如下图所示： 32 图8-12 5. 输入阻抗 输入阻抗有两种模式：高阻和50欧姆。 测量需要匹配源或探头的阻抗。 图8-1333 第九章重温水平系统 除了水平刻度和水平位置，水平系统还包括采样模式、存储深度、滚动模式、ZOOM 模式和XY 模式。 1、采样方式一般在示波器的“采样”或“水平”菜单的“菜单”中设置，标有“采集”或“采样模式”。

示波器水平系统采样方式主要有四种：正常、平均、峰值和包络。 Normal Mode：最常用的采样模式。 每个采样间隔示波器将存储一个采样点作为波形显示中的一个点。 平均模式：该模式是指对每个波形采集序列进行多次点对点平均得到的最终序列。 这种模式可以在不损失带宽的情况下降低噪声，有利于信号的滤波测量。 峰值模式：表示示波器在任意时基以最大采样率进行采样。 在这种模式下，可以有效地观察到偶发的窄脉冲或毛刺，但不能用于测量。 包络模式：在该模式下，可以看到多个样本的波形叠加效果。 在指定的N次采集中，显示每个相同位置采集到的最大值和最小值。 该模式可用于观察信号噪声或抖动现象。 下图是同一复杂信号在不同采样模式下的不同波形图： 图 9-1 Normal 模式 34 图 9-2 Average 模式 图 9-3 Peak 模式 35 图 9-4 Envelope 模式 2、Roll 模式 滚动特性模式有：大时基、连续采样、无采样死区、边采样边显示、无触发设置、波形始终从右向左滚动，通常用于低频信号的显示和观察。 通常可以在示波器的“显示/采样/电平”菜单中选择，标有“Roll”或“Scroll”。 有些示波器还有专门的按键，在操作面板上用“Roll”表示。

图9-536 3. ZOOM模式 这种模式通常可以在示波器的“显示/采样/电平”菜单中选择，标有“ZOOM”，有的示波器还有专门的ZOOM键。 缩放模式允许用户同时观察整个波形和局部细节，具有较大的存储深度。 此模式提供主窗口和 ZOOM 窗口。 如下图所示：主窗口中红色区域的波形被放大显示在ZOOM窗口中。 主窗口 ZOOM 窗口 图 9-6 4. XY 模式 在 XY 模式下，示波器的两个通道各输入一个信号，同时示波器将其中一个通道得到的值作为 X 轴值, 和另一个通道的值作为Y轴值轴值，在这两个值形成的坐标点上会显示一个波形点，连续输入信号，波形点的轨迹会形成一个波形图形。 XY 模式便于测量两个相同频率信号之间的相位差。 下图为相位差测量原理图： 37 图9-7 相位差测量原理图是根据sinθ=A/B或C/D，其中θ为通道间的相位差角，A， B、C、D的定义见上图。因此，可以得到相位差角，即：θ=±arcsin(A/B)或±arcsin(C/D) 如果椭圆的主轴在I、III象限内，则求得的相位差角应在I、IV象限内，即在(0～π/2)或(3π/2～2π)内。

若椭圆的主轴在II、IV象限内，则求得的相位差角应在II、III象限内，即在(π/2～π)或(π～3 π/2)内. 这种模式通常可以在示波器的“显示/电平”菜单中选择，标有“XY”。 例如下图，在水平系统菜单键“Menu”下选择XY模式： 图9-8 下图为平板电脑的“XY模式”设置，在“Menu”下找到时基模式设置Display”菜单，选择“XY”： 38 图9-9 下例介绍使用“XY模式”测量两个同频信号的相位差： (1) 将正弦波信号接入通道1 ，然后接一个频率和幅值相同，相位差为90°的正弦波信号，正弦信号接在通道2上。 (2) 按“Auto”（自动设置）键，得到两个正弦信号90°的相位差。 图 9-10 (3) 在“显示”子菜单下，选择“XY”模式作为时基模式，示波器将以李萨如（Lissajous）图形方式显示； (4) 通过调整垂直刻度和移动波形位置（滑动）使波形为最佳效果，结果如下图所示。 39 图9-11 （6）观察上图测量结果，根据相位差测量示意图，A/B（或C/D）=1，即输入信号的相位差角两个通道的为θ=±arcsin1 =90° 另外，XY模式还可以用于元器件测试，比如描绘二极管的伏安特性曲线，利用各种传感器，示波器屏幕可以显示应力-位移、流量-压力、电压-电流或电压-频率等曲线

注意： 1. 一般来说，更长的采样波形可以获得更好的图形，但受限于内存深度，更长的波形长度意味着需要降低采样率。 因此，在测量过程中，适当降低采样率，可以获得显示效果更好的李萨如图形。 2、以下功能在XY模式下不起作用：“延迟扫描”、“矢量显示”、“协议解码”、“采集方式”、“通过/失败测试”、“波形录制”、“数字通道”、“余辉时间”。 5. 存储深度 存储深度，又称记录长度，是指示波器一次触发，可以捕获、存储并显示在屏幕上的波形采样点数。 如果存储深度为120K，则表示该波形有120K个数据采样点。 通常在“采样/采集”或“存储/存储”菜单中设置，以“长度记录”或“深度”标记。 当有多个内存深度设置时数字示波器使用方法，一般默认为“Auto/AUTO”。 40 (1) 便携式示波器存储深度设置，这里以DPO2000为例： 1) 按“Acquire”或“Acquire”； 2) 按“记录长度”选择100K 或1.00M 点。 (2) 手持示波器的存储深度设置，这里以MS310S为例： 1) 按“Save/Recall”或“Save/Recall”键，在菜单中选择“Memory Depth”； 2) 按“Level”键选择Store the depth value。

(3) 平板示波器的存储深度设置如下： 1) 打开主菜单，选择“Save/Recall”； 41 图9-12 2) 在子菜单中选择“存储深度”，点击选择不同的存储深度。 图9-1342 第10章光标测量 光标测量用于测量波形“水平方向两点间的时间差”和“垂直方向两点间的电压差”，通常在“光标”或“光标”按钮上示波器Logo，菜单分为水平光标和垂直光标，可分别打开，根据提示滑动或旋转旋钮移动光标。 下面分别是便携式（以泰克DPO2000为例）、手持（以Maxison MS310S为例）、平板（以Maxison TO104A为例）三种示波器的操作： 1、便携式示波器（1）按“Cursors”）可以改变光标光标的三种状态是： 1）屏幕上没有光标显示 2）显示两个垂直波形光标 3）显示两个垂直光标和两个水平光标 （2）当屏幕上显示两个垂直光标时,左边的光标旁边有一个a,表示旋钮a可以移动光标,右边的光标旁边有一个ab,表示旋钮b可以移动光标 图10-1 -258us表示光标a与波形交点相对于触发点的时间差 3.48mV表示光标a与波形交点处的电压 330us表示光标b与波形交点的时间差相对于触发点 1.42mV 表示光标 b 与波形交点处的电压 Δ588us 表示两个垂直光标 43Δ2 之间的时间差。 06mV 表示两个垂直光标与波形交点的电压差 (3) 按“选择”键打开或关闭光标联动（也称为光标跟踪）。 如果开启了联动，转动旋钮a 可以同时移动两个光标。

转动旋钮 b 调整光标之间的间距。 (3) 按“微调”键切换多功能旋钮a、b的粗调和微调。 2. 手持示波器 (1) 按“光标”键打开光标菜单。 (2) 按下方功能选择键开启“水平光标”或“垂直光标”，也可直接点击屏幕选择“水平光标”或“垂直光标”。 44图10-2 (3) 按“Level”键或移动滚轮移动光标； (4) 按“选择”键切换移动光标（实线为移动光标），显示如下： 图10-3451 表示移动光标 活动垂直光标（实线）与波形交点电压; 2表示两个垂直光标之间的电压差和波形交点； 3表示激活的垂直光标与触发点之间的时间差； 4 表示两个垂直光标之间的时间差 时间差 3. 平板示波器 (1) 点垂直光标“”或水平光标“” (2) 按住X1或X2图标并拖动到要测量的地方. 显示如下： 图1 10-4测量的测量值：105mV表示激活的垂直光标（实线）与波形相交处的电压； 202mV表示两个垂直光标与波形交点的电压差； 258us 表示激活的垂直光标相反 502us 表示两个垂直光标之间的时间差 46 第十一章波形存储与调用 波形存储是指存储构成波形的数据。

波形调用是指调用存储的波形并显示在屏幕上。 通常标有“Save/Recall”或“Save/Recall”。 存储波形通常有以下步骤： (1) 打开存储或调用菜单 (2) 选择存储 (3) 选择要存储的波形（Ch1、Ch2、Ch3、Ch4） (4) 选择存储（示波器内存或U盘） （5）选择存储格式 （6）保存和调用波形 通常有以下步骤： （1）打开存储或调用菜单 （2）选择调用 （3 ) 选择要调用的波形的存储位置（示波器参考存储器R1、R2、R3、R4 或U 盘） (4) 选择要显示的参考通道（R1、R2、R3、R4）。 有些示波器有一个“Ref”键，可以快速调出波形。 以下分别是便携式（以DPO2000为例）、手持式（以MS310S为例）、平板式（以TO104A为例）三种示波器操作： 1、便携式示波器存储 （1）在“保存”菜单下按“菜单” /Recall”区 按 键打开菜单，显示如下： 47 (2) 按“保存波形”，显示如右图： (3) 按“信号源”，将多路调功能旋钮 a 选择要保存的波形（Ch1、Ch2、Ch3、Ch4）。 (4) 按“目标”键，旋转多功能旋钮b 选择存储格式。 (5) 按“保存”键保存到“R1/R2”或U盘。

调出 (1) 按“保存/调出”区域中的“菜单”按钮打开菜单。 (2) 按“恢复波形”。 (3) 选择要调取波形的位置（USB 或“R1/R2”），这样就得到了要调取的波形。 以下是调用参考波形的方法： (1) 按参考“R”。 (2) 按R1或R2下方的软键选择要显示的参考波形。 2、手持示波器存储 （1）按“Save/Recall（保存/调用）”，选择“Save Waveform”进入存储波形菜单； 48 (2) 按“Ch1”或“Ch2”选择保存波形的通道； (3) 按下面相应的功能选择键，将波形数据存入相应的位置（R1-R4中的一个）。 这里我们以保存到R1为例，如下图，黄色波形为Ch1波形（被紫色波形覆盖），紫色波形为存储波形，两个波形重叠。 图11-1 保存波形到R1 调用 (1) 按“保存/恢复”键进入恢复波形菜单； (2) 选择“恢复波形”； 49