DS1052E型数字示波器使用说明书.docx

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DS1052E型数字示波器使用说明书

DS1052E型数字示波器使用说明

概述

DS1052E型示波器以优异的技术指标及众多功能特性的完美结合，向用户提供了简单而功能明晰的前面板，以进行所有的基本操作。

各通道的标度和位置旋钮提供了直观的操作，完全符合传统仪器的使用习惯，用户不必花大量的时间去学习和熟悉示波器的操作，即可熟练使用。

为加速调整，便于测量，用户可直接按AUTO键，立即获得适合的波形显现和档位设置。

除易于使用之外，示波器还具有更快完成测量任务所需要的高性能指标和强大功能。

通过1GSa/s的实时采样和25GSa/s的等效采样，可在示波器上观察更快的信号。

强大的触发和分析能力使其易于捕获和分析波形。

清晰的液晶显示和数学运算功能，便于用户更快更清晰地观察和分析信号问题。

技术性能

双模拟通道，每通道带宽：

50MHz。

高清晰彩色液晶显示系统：

320×234分辨率。

支持即插即用闪存式USB存储设备以及USB接口打印机，并可通过USB存储设备进行软件升级。

模拟通道的波形亮度可调。

自动波形、状态设置（AUTO）。

波形、设置、CSV和位图文件存储以及波形和设置再现。

精细的延迟扫描功能，轻易兼顾波形细节与概貌。

自动测量20种波形参数。

自动光标跟踪测量功能。

独特的波形录制和回放功能。

内嵌FFT。

实用的数字滤波器，包含LPF，HPF，BPF，BRF。

Pass/Fail检测功能，光电隔离的Pass/Fail输出端口。

多重波形数学运算功能。

独一无二的可变触发灵敏度，适应不同场合下特殊测量要求。

多国语言菜单显示。

弹出式菜单显示，用户操作更方便、直观。

中英文帮助信息显示及支持中英文输入。

第一章示波器的初步操作说明

DS1052E示波器向用户提供简单而功能明晰的前面板，以进行基本的操作。

面板上包括旋钮和功能按键。

显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。

通过它们，您可以设置当前菜单的不同选项；其它按键为功能键，通过它们，您可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。

一、DS1052E前面板控制件位置图及功能（图一）

图F1-1DS1052E前面板控制件位置图

值得注意的是，MENU功能键的标识用一方框包围的文字表示，如

，代表前面板上的标注Measuee文字的透明功能键。

标识为

的多功能旋钮，用

表示。

两个标识为POSITION的旋钮，用

表示。

两个标识为SCALE的旋钮，用

表示。

标识为LEVEL的旋钮，用

表示。

菜单操作键的标识用带阴影的文字表示，如波形存储，表示存储菜单中的存储波形选项。

图F1-2显示界面说明（仅模拟通道打开）

图F1-3显示界面说明（模拟和数字通道同时打开）

二、探头补偿

在首次将探头与任一输入通道连接时，进行此项调节，使探头与输入通道相配。

未经补偿或补偿偏差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.将探头菜单衰减系数设定为10X，将探头上的开关设定为10X，并将示波器探头与通道1连接。

如使用探头钩形头，应确保与探头接触紧密。

将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连，基准导线夹与探头补偿器的地线连接器相连，打开通道1，然后按AUTO。

2.检查所显示波形的形状。

图F1-4探头补偿调节

3.如必要，用非金属质地的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如上图“补偿正确”。

4.必要时，重复以上步骤。

三、波形显示的自动设置

DS1052E型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。

四、垂直系统

如图F1-5所示，在垂直控制区（VERTICAL）有一系列按键、旋钮。

下面介绍垂直设置的使用。

1.使用垂直旋钮

在波形窗口居中显示信号。

垂直旋钮

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）的标识跟随波形而上下移动。

测量技巧：

如果通道耦合方式为DC，可以通过观察波形与信号地之间的差距来快速测量信号的直流分量。

如果图F1-5垂直控制系统

耦合方式为AC，信号里面的直流分量被滤除。

这种方式可以以更高的灵敏度显示信号的交流分量。

双模拟通道垂直位置恢复到零点快捷键：

旋动垂直旋钮

不但可以改变通道的垂直显示位置，更可以通过按下该旋钮作为设置通道垂直显示位置恢复到零点的快捷键。

2.改变垂直设置，并观察因此导致的状态信息变化。

可以通过波形窗口下方的状态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。

转动垂直旋钮

改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。

按CH1、CH2、MATH、REF，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。

按OFF按键关闭当前选择的通道。

Coarse/Fine（粗调/微调）快捷键：

可通过按下垂直

旋钮作为设置输入通道的粗调/微调状态的快捷键，然后调节该旋钮即可调节粗调/微调垂直档位。

五、水平系统

如图F1-6所示，在水平控制区（HORIZONTAL）有一个按键、两个旋钮。

下面介绍水平时基的设置。

1.使用水平旋钮

改变水平档位设置，并观察因此导致的状态信息变化。

转动水平旋钮

改变“s/div（秒/格）”水平档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。

水平扫描速度从5ns至50s，以1-2-5的形式步进。

Delayed（延迟扫描）快捷键：

水平旋钮不但可以通过转动调整“s/div（秒/格）”，更可以按下切换到延迟扫描状态。

2.使用水平

旋钮调整信号在波形窗口的水平位置。

水平

旋钮控制信号的触发位移。

当应用于触发图F1-6水平控制系统

位移时，转动水平

旋钮，可以观察到波形随旋钮而水平移动。

触发点位移恢复到水平零点快捷键：

水平

旋钮不但可以通过转动调整信号在波形窗口的水平位置，更可以按下该键使触发位移（或延迟扫描位移）恢复到水平零点处。

3.按MENU按钮，显示TIME菜单。

在此菜单下，可以开启/关闭延迟扫描或切换Y-T、X-Y和ROLL模式，还可以设置水平触发位移复位。

★名词解释触发位移：

指实际触发点相对于存储器中点的位置。

转动水平

旋钮，可水平移动触发点。

六、触发系统

如图图F1-7所示，在触发控制区（TRIGGER）有一个旋钮、三个按键。

下面介绍触发系统的设置。

1.使用

旋钮改变触发电平设置。

转动

旋钮，可以发现屏幕上出现一条桔红色的触发线以及触发标志，随旋钮转动而上下移动。

停止转动旋钮，此触发线和触发标志会在约5秒后消失。

在移动触发线的同时，可以观察到在屏幕上触发电平的数值发生了变化。

触发电平恢复到零点快捷键：

旋动垂直

旋钮不但可以改变触发电平值，更可以通过按下该旋钮作为设置触发电平恢复到零点的快捷键。

2.使用MENU调出触发操作菜单（见图F1-8），改变触发的设置，观察由此造成的状态变化。

按1号菜单操作按键，选择边沿触发。

图F1-7触发系统

按2号菜单操作按键，选择“信源选择”为CH1。

按3号菜单操作按键，设置“边沿类型”为上升沿。

按4号菜单操作按键，设置“触发方式”为自动。

按5号菜单操作按键，进入“触发设置”二级菜单，对触发的耦合方式，触发灵敏度和触发释抑时间进行设置。

注：

改变前三项的设置会导致屏幕右上角状态栏的变化。

3.按50%按钮，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。

4.按FORCE按钮，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。

★名词解释触发释抑：

指重新启动触发电路的时间间隔。

旋动多功

图F1-8触发操作菜单能旋钮

，可设置触发释抑时间。

第二章示波器的高级操作说明（指南）

一、设置垂直系统

1.通道的设置

每个通道都有独立的垂直菜单，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，说明见图F1-8及表F1-1：

表F1-1通道设置菜单

功能菜单

设定

说明

耦合

交流

直流

接地

阻挡输入信号的直流成分。

通过输入信号的交流和直流成分。

断开输入信号。

带宽限制

打开

关闭

限制带宽至20MHz，以减少显示噪音。

满带宽。

探头

1X

5X

10X

50X

100X

500X

1000X

根据探头衰减因数选取其中一个值，以保持垂直标尺读数准确。

数字滤波

/

设置数字滤波（见表2－4）

（下一页）

1/2

进入下一页菜单（以下均同，不再说明）

图F1-9

表F1-2通道设置菜单

（上一页）

2/2

返回上一页菜单（以下均同，不再说明）

档位调节

粗调

微调

粗调按1-2-5进制设定垂直灵敏度。

微调则在粗调设置范围之间进一步细分，以改善垂直分辩率。

反相

打开

关闭

打开波形反向功能。

波形正常显示。

图F1-10

（1）设置通道耦合

以CH1通道为例，被测信号是一含有直流偏置的正弦信号。

按CH1→耦合→交流，设置为交流耦合方式。

被测信号含有的直流分量被阻隔。

波形显示如图F1-11所示。

图F1-11交流耦合设置

按CH1→耦合→直流，设置为直流耦合方式。

被测信号含有的直流分量和交流分量都可以通过。

波形显示如图F1-12所示。

图F1-12直流耦合设置

按CH1→耦合→接地，设置为接地方式。

被测信号含有的直流分量和交流分量都被阻隔。

波形显示如图F1-13所示。

图F1-13接地耦合设置

（2）设置通道带宽限制

以CH1通道为例，被测信号是一含有高频振荡的脉冲信号。

按CH1→带宽限制→关闭，设置带宽限制为关闭状态。

被测信号含有的高频分量可以通过。

波形显示如图F1-14所示。

图F1-14关闭带宽限制

按CH1→带宽限制→打开，设置带宽限制为打开状态。

被测信号含有的大于20MHz的高频分量被阻隔。

波形显示如图F1-15所示。

图F1-15打开带宽限制

（3）调节探头比例

为了配合探头的衰减系数，需要在通道操作菜单中相应调整探头衰减比例系数。

如探头衰减系数为10:

1，示波器输入通道的比例也应设置成10X，以避免显示的档位信息和测量的数据发生错误。

图F1-16为应用1000:

1探头时的设置及垂直档位的显示。

图F1-16设置探头衰减系数

表F1-3探头衰减系数菜单

探头衰减系数

对应菜单设置

1：

1

1×

5：

1

5X

10：

1

10X

50：

1

50X

100：

1

100X

500：

1

500X

1000：

1

1000X

（4）档位调节设置

垂直档位调节分为粗调和微调两种模式。

垂直灵敏度的范围是2mV/div至10V/div（探头比例设置为1X）。

粗调是以1-2-5步进方式调整垂直档位。

即以2mV/div、5mV/div、10mV/div、20mV/div……10V/div方式步进。

微调指在当前垂直档位范围内进一步调整。

如果输入的波形幅度在当前档位略大于满刻度，而应用下一档位波形显示幅度稍低，可以应用微调改善波形显示幅度，以利于观察信号细节，见图F1-17。

图F1-17档位调节示意图

★操作技巧：

切换粗调/微调不但可以通过此菜单操作，更可以通过按下垂直

旋钮作为设置输入通道的粗调/微调状态的快捷键。

（5）波形反相的设置

波形反相：

显示的信号相对地电位翻转180度。

见图F1-18和图F1-19。

图F1-18未反相的波形

图F1-19反相的波形

（6）数字滤波

按CH1（第一页）→数字滤波，系统显示FILTER数字滤波功能菜单，旋动多功能旋钮

设置频率上限和下限，设定滤波器的带宽范围。

说明见图F1-21及表F1-4。

图F1-20关闭数字滤波

图F1-20打开数字滤波

表F1-4滤波器设置菜单

功能菜单

设定

说明

数字滤波

关闭

打开

关闭数字滤波器

打开数字滤波器

滤波类型

设置滤波器为低通滤波

设置滤波器为高通滤波

设置滤波器为带通滤波

设置滤波器为带阻滤波

频率上限

<上限频率>

多功能旋钮

设置频率上限

频率下限

<下限频率>

多功能旋钮

设置频率下限

/

返回上一级菜单（以下均同，不再说明）

图F1-21数字

滤波器设置菜单

2.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，数学运算界面见图F1-21。

数学运算菜单及说明见图F1-22及表F1-5。

图F1-21数学运算界面

表F2-5数学运算菜单说明

功能菜单

设定

说明

操作

A+B

A-B

A×B

FFT

信源A与信源B波形相加

信源A波形减去信源B波形

信源A与信源B波形相乘

FFT数学运算

信源A

CH1

CH2

设定信源A为CH1通道波形

设定信源A为CH2通道波形

信源B

CH1

CH2

设定信源B为CH1通道波形

设定信源B为CH2通道波形

反相

打开

关闭

打开数学运算波形反相功能

关闭反相功能

图F2-21数学运算菜单

FFT频谱分析

（1）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：

①测量系统中谐波含量和失真

②表现直流电源中的噪声特性

③分析振动

FFT操作菜单及说明见图F2-22和表F2-6。

表F2-6FFT操作菜单说明

功能菜单

设定

说明

操作

A+B

A-B

A×B

FFT

信源A与信源B波形相加

信源A波形减去信源B波形

信源A与信源B波形相乘

FFT数学运算

信源选择

CH1

CH2

设定CH1为运算波形

设定CH2为运算波形

窗函数

RectangleHanningHammingBlackman

设定Rectangle窗函数

设定Hanning窗函数

设定Hamming窗函数

设定Blackman窗函数

显示

分屏

全屏

半屏显示FFT波形

全屏显示FFT波形

垂直刻度

Vrms

dBVrms

设定以Vrms为垂直刻度单位

设定以dBVrms为垂直刻度单位

图F2-22FFT操作菜单

★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。

（2）选择FFT窗口

在假设YT波形是不断重复的条件下，示波器对有限长度的时间记录进行FFT变换。

这样当周期为整数时，YT波形在开始和结束处波形的幅值相同，波形就不会产生中断。

但是，如果YT波形的周期为非整数时，就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。

因此为避免泄漏的产生，在原波形上乘以一个窗函数，强制开始和结束处的值为0。

FFT窗函数说明见表F2-7。

表F2-7FFT窗函数说明

FFT窗

特点

最合适的测量内容

Rectangle

最好的频率分辨，最差的幅度分辨率。

与不加窗的状况基本类似。

暂态或短脉冲，信号电平在此前后大致相等。

频率非常相近的等幅正弦波。

具有变化比较缓慢波谱的宽带随机噪声

Hanning

Hamming

与矩形窗比，具有较好的频率分辨率，较差的幅度分辨率。

Hamming窗的频率分辨率稍好于Hanning窗。

正弦、周期和窄带随机噪声。

暂态或短脉冲，信号电平在此前后相差很大。

Blackman

最好的幅度分辨，最差的频率分辨率。

主要用于单频信号，寻找更高次谐波

★名词解释

FFT分辨率：

定义为采样率与运算点的商。

在运算点数固定时，采样率越低FFT分辨率就越好。

奈奎斯特频率：

对最高频率量为F的波形，必须使用至少2F的采样率才能重建原波形。

它也被称为奈奎斯特判则，这里F是奈奎斯特频率，而2F是奈奎斯特率。

3.REF功能（略）

在实际测试过程中，用DS1052E示波器测量观察有关组件的波形，可以把波形和参考波形样板进行比较，从而判断故障原因。

此方法在具有详尽电路工作点参考波形条件下尤为适用。

4.选择和关闭通道

DS1052E示波器的CH1、CH2为信号输入通道。

此外，对于数学运算（MATH）和（REF）的显示和操作也是按通道等同处理。

即在处理MATH和REF时，也可以理解为是在处理相对独立的通道。

欲打开或选择某一通道时，只需按其对应的通道按键。

通道按键灯亮说明该通道已被激活，若希望关闭某个通道，再次按下该通道按键或此通道在当前处于选中状态时，按OFF按键也可将其关闭，通道按键灯灭。

表F2-8通道打开和关闭的状态标志

通道类型

通道状态

状态标志

通道1（CH1）

打开

当前选中

关闭

CH1（黄底黑字）

CH1（黑底黄字）

无状态标志

通道2（CH2）

打开

当前选中

关闭

CH2（蓝底黑字）

CH2（黑底蓝字）

无状态标志

数学运算（MATH）

打开

当前选中

关闭

Math（紫底黑字）

Math（黑底紫字）

无状态标志

★注：

示波器在屏幕左下角显示上述通道状态标志。

5.垂直位移和垂直档位旋钮的应用

（1）垂直

旋钮调整所有通道（包括数学运算和REF）波形的垂直位置。

（2）垂直

旋钮调整所有通道（包括数学运算和REF）波形的垂直分辨率。

粗调是以1-2-5方式步进确定垂直档位灵敏度。

顺时针增大，逆时针减小垂直灵敏度。

微调是在当前档位进一步调节波形显示幅度。

同样顺时针增大，逆时针减小显示幅度。

粗调、微调可通过按垂直

旋钮切换。

（3）需要调整的通道（包括数学运算和REF）只有处于选中的状态时，垂直

和垂直

旋钮才能调节此通道。

REF（参考波形）的垂直档位调整对应其存储位置的波形设置。

（4）调整通道波形的垂直位置时，屏幕左下角显示垂直位置信息。

例如：

POS：

32.4mV，显示的文字颜色与通道波形的颜色相同，以“V”（伏）为单位。

二、设置水平系统

1.水平控制旋钮

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）水平

：

调整通道波形（包括数学运算）的水平位置。

这个控制钮的解析度根据时基而变化，按下此旋钮使触发位置立即回到屏幕中心。

（2）水平

：

调整主时基或延迟扫描（Delayed）时基，即秒/格（s/div）。

当延迟扫描被打开时，将通过改变水平

旋钮改变延迟扫描时基而改变窗口宽度。

详情请参看延迟扫描（Delayed）的介绍。

（3）水平控制按键MENU：

显示水平菜单。

水平设置菜单及说明见图F2-23和表F2-9。

表F2-9水平设置菜单说明

功能菜单

设定

说明

延迟扫描

打开

关闭

进入Delayed波形延迟扫描

关闭延迟扫描

时基

Y-T

X-Y

ROLL

Y-T方式显示垂直电压与水平时间的相对关系

X-Y方式在水平轴上显示通道1幅值，在垂直轴上显示通道2幅值

Roll方式下示波器从屏幕右侧到左侧滚动更新波形采样点

采样率

/

显示系统采样率

触发位移复位

/

调整触发位置到中心零点

图F2-23水平设置菜单

图F2-24是水平设置各个标志的说明。

图F2-24水平设置标志说明

标志说明：

①此标识表示当前的波形视窗在内存中的位置。

②标识表示触发点在内存中的位置。

③标识表示触发点在当前波形视窗中的位置。

④水平时基（主时基）显示，即“秒/格”（s/div）。

⑤触发位置相对于视窗中点的水平距离。

★名词解释

Y-T方式：

此方式下Y轴表示电压量，X轴表示时间量。

X-Y方式：

此方式下X轴表示通道1为电压量，Y轴表示通道2为电压量。

滚动方式：

当仪器进入滚动模式，波形自右向左滚动刷新显示。

在滚动模式中，波形水平位移和触发控制不起作用。

一旦设置滚动模式，时基控制设定必须在500ms/div，或更慢。

慢扫描模式：

当水平时基控制设定在50ms/div或更慢，仪器进入慢扫描采样方式。

在此方式下，示波器先行采集触发点左侧的数据，然后等待触发，在触发发生后继续完成触发点右侧波形。

应用慢扫描模式观察低频信号时，建议将通道耦合设置成直流。

秒/格（s/div）：

水平刻度（时基）单位。

如波形采样被停止（使用RUN/STOP键），时基控制可扩张或压缩波形。

2.延迟扫描

延迟扫描用来放大一段波形，以便查看图像细节。

延迟扫描时基设定不能慢于主时基的设定。

图F2-25延迟扫描示意图

在延迟扫描下，分两个显示区域，如图F2-25所示。

上半部分显示的是原波形，未被半透明蓝色覆盖的区域是期望被水平扩展的波形部分。

此区域可以通过转动水平

旋钮左右移动，或转动水平

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，延迟时基相对于主时基提高了分辨率（如图F2-25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

旋钮减小选择区域可以提高延迟时基，即提高了波形的水平扩展倍数。

★操作技巧：

进入延迟扫描不但可以通过水平区域的MENU菜单操作，也可以直接按下此区域的水平

旋钮作为延迟扫描快捷键，切换到延迟扫描状态。

3.X-Y方式

此方式只适用于通道1和通道2。

选择X-Y显示方式以后，水平轴上显示通道1为电压，垂直轴上显示通道2为电压。

X-Y显示方式如图F2-26所示。

图F2-26X-Y显示方式

注意：

示波器在正常Y-T方式下可应用任意采样速率捕获波形。

在X-Y方式下同样可以调整采样率和通道的垂直档位。

X-Y方式缺省的采样率是100MSa/s。

一般情况下，将采样率适当降低，可以得到较好显示效果的李沙育图形。

以下功能在X-Y显示方式中不起作用：

①自动测量模式

②光标测量模式

③参考或数学运算波形

④延迟扫描（Delayed）

⑤矢量显示类型

⑥水平

旋钮

⑦触发控制

4.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。

一旦触发被正确设定，它