周期信號的參數DG1022雙通道函數/任意波形發生器DS5022數字存儲示波器實驗內容修改《電工電子實驗B》第三次課1一、周期信號的參數時間參數周期T頻率f=1/T占空比θ

=τ/(T-τ)=τ/T

×100%τTT-τt通常將占空比為50%的矩形波稱為方波。將占空比小于50%的矩形波稱為脈沖波。2周期信號的參數電壓參數正峰值UP負峰值U-P峰峰值UPP平均值U平均值亦稱作直流分量UPU-PUPPTVt3周期信號的參數對稱于橫坐標的正弦波最大值Um=UP瞬時值u(t)有效值UVtUm=UP4周期信號的參數直流偏置將一個周期信號疊加一個直流電壓的過程稱為直流偏置。直流偏置的結果是使周期信號在坐標系中上移或下移。直流偏置的結果改變了周期信號的平均值0.8VVVV1.8V-0.2V1V-1Vttt+5（一）主要功能雙通道輸出，可實現通道耦合，通道復制；可編輯輸出14-bit、4k點用戶自定義任意波形；輸出頻率特性：正弦波：1μHz到20MHz方波：1μHz到5MHz鋸齒波：1μHz到150kHz脈沖波：500μHz到3MHz白噪聲：5MHz帶寬(-3dB)任意波形：1μHz到5MHz輸出幅度范圍：2mVPP～10VPP（50Ω）4mVPP～20VPP（高阻）二、DG1022雙通道函數/任意波形發生器6主要功能輸出各種調制波形：調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM）、二進制頻移鍵控（FSK）、線性和對數掃描（Sweep）及脈沖串（Burst）模式；測量功能：頻率、周期、占空比、正/負脈沖寬度。測量頻率范圍：100mHz～200MHz支持即插即用USB存儲設備，并可通過USB存儲設備存儲、讀取波形配置參數及用戶自定義任意波形。7（二）前面板

8（三）后面板9（四）3種用戶界面顯示模式可通過前面板左側的View按鍵切換：單通道常規模式、通道圖形模式、雙通道常規模式。單通道常規顯示模式

103種用戶界面顯示模式單通道圖形顯示模式

113種用戶界面顯示模式雙通道常規顯示模式

12（五）波形設置

在操作面板左側下方有一系列帶有波形顯示的按鍵，可分別選擇：正弦波、方波、鋸齒波、脈沖波、噪聲波、任意波輸出。還有兩個常用按鍵：通道選擇和視圖切換鍵。

13（六）輸出控制前面板右側有兩個按鍵，用于通道輸出、頻率計輸入的控制。

啟用或禁用前面板的輸出連接器輸出信號

在頻率計模式下，CH2對應的Output連接器作為頻率計的信號輸入端。

14（七）調制/掃描/脈沖串設置

前面板右側上方有三個按鍵，分別用于調制、掃描及脈沖串的設置。這三個功能只適用于通道1

可輸出經過調制的波形。并可以通過改變類型、內調制/外調制、深度、頻率、調制波等參數對正弦波、方波、鋸齒波或任意波形產生掃頻信號

產生正弦波、方波、鋸齒波、脈沖波或任意波形的脈沖串波形輸出

15（八）數字輸入的使用

前面板上有兩組按鍵，分別是左右方向鍵和旋鈕、數字鍵盤

左右方向鍵，用于數值不同數位的切換；旋鈕，用于改變波形參數的某一數位數值的大小，旋鈕的輸入范圍是0～9，旋鈕順時針旋一格，數值增1。

數字鍵盤，用于波形參數值的設置，直接改變參數值的大小

16（九）存儲和調出/輔助系統功能/幫助功能

在操作面板上有三個按鍵，分別用于存儲和調出、輔助系統功能及幫助功能的設置

存儲或調出波形數據和配置信息

設置同步輸出開/關、輸出參數、通道耦合、通道復制、頻率計測量；查看接口設置、系統設置信息；執行儀器自檢和校準操作

查看幫助信息列表

要獲得任何按鍵或菜單按鍵的幫助信息，按下并按住該鍵2~3秒，可顯示相關幫助信息

17（十）使用實例一：輸出正弦波

輸出一個頻率為20kHz，幅值為2.5VPP，偏移量為500mVDC，初始相位為10°的正弦波形。操作步驟：1.設置頻率值(1)按Sine

→

按頻率/周期軟鍵切換，軟鍵菜單頻率反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“20”，選擇單位“kHz”，設置頻率為20kHZ。18使用實例一：輸出正弦波2.設置幅度值(1)按幅值/高電平軟鍵切換，軟鍵菜單幅值反色顯示。(2)使用數字鍵盤輸入“2.5”，選擇單位“VPP”，設置幅值為2.5VPP。3.設置偏移量(1)按偏移/低電平軟鍵切換，軟鍵菜單偏移反色顯示。(2)使用數字鍵盤輸入“500”，選擇單位“mVDC”，設置偏移量為500mVDC。19使用實例一：輸出正弦波4.設置相位(1)按相位軟鍵使其反色顯示。(2)使用數字鍵盤輸入“10”，選擇單位“°”，設置初始相位為10°。上述設置完成后，按

View

鍵切換為圖形顯示模式，信號發生器輸出下圖所示正弦波。20（十一）使用實例二：輸出方波輸出一個頻率為1MHz，幅值為2.0VPP，偏移量為10mVDC，占空比為30％，初始相位為45°的方波。操作步驟：1.設置頻率值(1)按Square

→

頻率/周期軟鍵切換，軟鍵菜單頻率反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“1”，選擇單位“MHz”，設置頻率為1MHz。21使用實例二：輸出方波2.設置幅度值(1)按幅值/高電平軟鍵切換，軟鍵菜單幅值反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“2”，選擇單位“VPP”，設置幅值為2VPP。3.設置偏移量(1)按偏移/低電平軟鍵切換，軟鍵菜單偏移反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“10”，選擇單位“mVDC”，設置偏移量為10mVDC。22使用實例二：輸出方波4.設置占空比(1)按占空比軟鍵菜單占空比反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“30”，選擇單位“%”，設置占空比為30%。5.設置相位(1)按相位軟鍵使其反色顯示。(2)使用數字鍵盤輸入“45”，選擇單位“°”，設置初始相位為45°。23使用實例二：輸出方波上述設置完成后，按View

鍵切換為圖形顯示模式，信號發生器輸出如下圖所示方波24（十二）使用實例三：輸出脈沖波輸出一個頻率為5kHz，幅值為50mVPP，偏移量為5mVDC，脈寬為20μs（占空比為10％），延時為200μs的脈沖波形。操作步驟：1.設置頻率值(1)按Pulse

→

按頻率/周期軟鍵切換，軟鍵菜單頻率反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“5”，選擇單位“kHz”，設置頻率為5kHz。25使用實例三：輸出脈沖波2.設置幅度值(1)按幅值/高電平軟鍵切換，軟鍵菜單幅值反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“50”，選擇單位“mVPP”，設置幅值為50mVPP。3.設置偏移量(1)按偏移/低電平軟鍵切換，軟鍵菜單偏移反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“5”，選擇單位“mVDC”，設置偏移量為5mVDC。26使用實例三：輸出脈沖波4.設置脈寬（占空比）(1)按脈寬（占空比

），軟鍵菜單脈寬（占空比）反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“20”（“10”），設置脈寬為20μs（占空比為10％），選擇單位“μs”（“％”）。5.設置延時(1)按延時，軟鍵菜單延時反色顯示；(2)使用數字鍵盤輸入“200”，選擇單位“μs”，設置延時為200μs。27使用實例三：輸出脈沖波上述設置完成后，按View

鍵切換為圖形顯示模式，信號發生器輸出下圖所示脈沖波28三、DS5022數字存儲示波器示波器的作用是將不可見的電信號以圖形的方式顯現出來并可測量、讀取相關的電壓和時間參數。常用的示波器有兩類：模擬（陰極射線管）示波器：實時跟隨被測信號的變化，由電子束在熒光屏上運動，描繪出被測信號波形。數字式存儲示波器：對被測信號進行采樣，變成數字信號后在液晶屏上以點（離散的采樣點）或矢量（采樣點間有連線）方式描繪出被測信號波形。29面板操作鍵分布圖

30顯示界面說明圖31波形顯示的自動設置

使用自動設置：1．將被測信號連接到信號輸入通道。2．按下AUTO按鈕。示波器將自動設置垂直，水平和觸發控制。如需要，可手工調整這些控制使波形顯示達到最佳。32垂直控制區（VERTICAL）

垂直移位旋鈕垂直POSITION旋鈕控制信號的垂直顯示位置。當轉動垂直POSITION旋鈕時，指示通道地（GROUND）的標識跟隨波形而上下移動。33轉動垂直SCALE旋鈕改變“Volt/div（伏/格）”垂直檔位，波形窗口下方的狀態欄中對應通道的檔位顯示發生了相應的變化。通過按下垂直SCALE旋鈕作為設置輸入通道的粗調/細調狀態的快捷鍵。

“Volt/div（伏/格）”垂直檔位

34通道切換鍵按CH1、CH2、MATH、REF，屏幕顯示對應通道的操作菜單、標志、波形和檔位狀態信息。按OFF按鍵關閉當前選擇的通道。OFF按鍵具備關閉菜單的功能。當菜單未隱藏時，按OFF按鍵可快速關閉菜單。如果在按CH1、CH2后立即按OFF，則同時關閉菜單和相應通道。35水平控制區（HORIZONTAL）

轉動水平SCALE旋鈕改變“S/div（秒/格）”水平檔位，狀態欄對應通道的檔位顯示發生了相應的變化。以1－2－5的形式步進。Delayed（延遲掃描）快捷鍵：按下水平SCALE旋鈕可以切換到延遲掃描狀態，在延遲掃描狀態可達到10ps/div*。36水平移位旋鈕使用水平POSITION旋鈕調整信號在波形窗口的水平位置。轉動水平POSITION旋鈕時，可以觀察到波形隨旋鈕而水平移動。

37水平MENU按鈕按MENU按鈕，顯示TIME菜單。在此菜單下，可以開啟/關閉延遲掃描或切換Y－T、X－Y顯示模式。此外，還可以設置水平POSITION旋鈕的觸發位移或觸發釋抑模式。觸發位移：指實際觸發點相對于存儲器中點的位置。轉動水平POSITION旋鈕，可水平移動觸發點。觸發釋抑：指重新啟動觸發電路的時間間隔。轉動水平POSITION旋鈕，可設置觸發釋抑時間。

38觸發控制區（TRIGGER）

使用LEVEL旋鈕改變觸發電平設置。轉動LEVEL旋鈕，可以發現屏幕上出現一條桔紅色（單色液晶系列為黑色）的觸發線以及觸發標志，隨旋鈕轉動而上下移動。停止轉動旋鈕，觸發線和觸發標志在5秒后消失。在移動觸發線的同時，可以觀察到在屏幕上觸發電平的數值或百分比顯示發生了變化。（在觸發耦合為交流或低頻抑制時，觸發電平以百分比顯示）39觸發操作菜單

使用MENU調出觸發操作菜單，改變觸發的設置。可通過顯示屏上菜單選擇相應操作：邊沿觸發。信源選擇。邊沿類型。觸發方式。耦合。注：改變前三項的設置會導致屏幕右上角狀態欄的變化。40中點觸發和強制觸發按50%按鈕，設定觸發電平在觸發信號幅值的垂直中點。

按FORCE按鈕，強制產生一觸發信號，主要應用于觸發方式中的“普通”和“單次”模式。

41主菜單按鍵光標測量自動測量系統功能設置顯示設置采樣設置存儲設置42主菜單-系統功能設置（表1）使用UTILITY按鈕彈出輔助系統功能設置菜單。43主菜單-系統功能設置（表2）44主菜單-自動測量按MEASURE自動測量功能鍵，系統顯示自動測量操作菜單。本示波器具有20種自動測量功能：峰峰值、最大值、最小值、頂端值、底端值、幅值、平均值、均方根值、過沖、預沖共10種電壓測量頻率、周期、上升時間、下降時間、正占空比、負占空比、延遲1→

2（上升沿）、延遲1→

2（下降沿沿）、正脈寬、負脈寬的測量，共10種時間測量。45主菜單-自動測量-主頁46自動測量電壓參數定義47主菜單-自動測量-電壓測量分頁一

48主菜單-自動測量-電壓測量分頁二49主菜單-自動測量-電壓測量分頁三50自動測量時間參數定義51主菜單-自動測量-時間測量分頁一52主菜單-自動測量-時間測量分頁二53主菜單-自動測量-時間測量分頁三54主菜單-光標測量主菜單控制區的CURSOR為光標測量功能按鍵。光標測量分為3種模式：1．手動：兩個電壓（或時間）光標成對出現，可手動調整光標的間距。顯示的讀數即為測量的電壓或時間值。需首先選定所要測量的波形。2．追蹤：水平與垂直光標交叉構成十字光標，并自動定位在波形上。旋轉對應的移位旋鈕可以調整十字光標在波形上的位置。示波器同時顯示光標點的坐標值。3．自動測量：首先選擇需自動測量的參數，在自動測量模式下，系統顯示光標對應的電壓或時間參數值。系統根據信號的變化，自動調整光標位置，并計算相應的參數值。

55主菜單-光標測量-手動方式

操作步驟如下：①．選擇手動測量模式，操作順序為：CURSOR→光標模式→手動。②．選擇被測信號通道：根據被測信號的輸入通道不同，選擇CH1或CH2。操作順序為：信源選擇→

CH1或CH2或MATH。注：當測量MATH的垂直通道時，數值的顯示以“d”（格）為單位。③．選擇光標類型：根據需要測量的參數分別選擇電壓或時間光標。按鍵操作順序為：光標類型→電壓或時間。56光標自動測量模式顯示當前自動測量參數所應用的光標。若沒有在MEASURE菜單下選擇任何的自動測量參數，將沒有光標顯示。本示波器可以自動移動光標測量MEASURE菜單下的所有20種參數。主菜單-光標測量-自動測量方式57主菜單-光標測量-手動方式④．移位旋鈕移動光標定位在待測波形待測位置⑤．獲得測量數值：（時間以屏幕水平中心位置為基準，電壓以通道接地點為基準）顯示光標1或2位置的電壓或時間值顯示光標1、2的水平間距（△X）：即兩光標間的時間值。顯示光標1、2水平間距的倒數（1/△X）。顯示光標1、2的垂直間距（△Y）：即兩光標間的電壓值。注：當光標功能菜單隱藏或顯示其它功能菜單時，測量數值自動顯示于屏幕右上角。

58主菜單-光標測量-追蹤方式光標追蹤測量方式是在被測波形上顯示十字光標，通過移動光標的水平位置，光標自動在波形上定位，并顯示當前定位點的水平、垂直坐標和兩光標間水平、垂直的增量。其中，水平坐標以時間值顯示，垂直坐標以電壓值顯示。59主菜單-光標測量-追蹤方式操作步驟如下：①．選擇光標追蹤測量模式，按鍵操作順序為：CURSOR→

光標模式→追蹤。②．選擇光標A、B的信源：根據被測信號的輸入通道不同，選擇CH1或CH2。若不希望顯示此光標，則選擇無光標。③．移動光標在波形上的水平位置注意：只有光標追蹤菜單顯示時，才能水平移動光標。在其它菜單狀態下，十字光標在當前窗口的水平位置不會改變，垂直光標可能因為波形的瞬時變化而上下擺動。

60主菜單-光標測量-追蹤方式④．獲得測量數值：（時間以屏幕水平中心位置為基準，電壓以通道接地點為基準）顯示光標1或2位置的電壓或時間值顯示光標1、2的水平間距（△X）：即兩光標間的時間值（以“秒”為單位）。顯示光標1、2水平間距的倒數（1/△X）。顯示光標1、2的垂直間距（△Y）：即兩光標間的電壓值（以“伏”為單位）。注：當光標功能菜單隱藏或顯示其它功能菜單時，測量數值自動顯示于屏幕右上角。

61設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置每個通道有獨立的垂直菜單可單獨設置。按CH1或CH2功能按鍵，系統顯示該通道的操作菜單，說明見下表：62設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置63設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置1．設置通道耦合：以CH1通道為例，被測信號是一含有直流偏置的正弦信號。按CH1→耦合→交流，設置為交流耦合方式。被測信號含有的直流分量被阻隔。波形顯示如下圖所示。64設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置按CH1→耦合→直流，設置為直流耦合方式。被測信號含有的直流分量和交流分量都可以通過。波形顯示如下圖所示。

65設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置按CH1→耦合→接地，設置為接地方式。被測信號含有的直流分量和交流分量都被阻隔。波形顯示如下所示。66設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置2．設置通道帶寬限制：以CH1通道為例，被測信號是一含有高頻振蕩的脈沖信號。按CH1→帶寬限制→關閉，設置帶寬限制為關閉狀態。被測信號含有的高頻分量可以通過。波形顯示如下圖所示。67設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置按CH1→帶寬限制→打開，設置帶寬限制為打開狀態。被測信號含有的大于20MHz的高頻分量被阻隔。波形顯示如下圖所示。68設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置3．數字濾波：按CH1→數字濾波，系統顯示FILTER數字濾波功能菜單，旋轉水平POSITION設置頻率上限和下限，設定濾除頻率范圍。濾波前、后的顯示效果如下69設置垂直系統-CH1、CH2通道的設置數字濾波功能菜單70設置垂直系統-數學運算（MATH）

數學運算（MATH）功能是顯示CH1、CH2通道波形相加、相減、相乘、相除以及FFT運算的結果。數學運算的結果同樣可以通過柵格或游標進行測量。運算波形的幅度可以通過垂直SCALE旋鈕調整。幅度以百分比的形式顯示，在屏幕左下角顯示。幅度的范圍從0.1％至1000％以1－2－5的方式步進。71設置觸發系統

觸發決定了示波器何時開始采集數據和顯示波形。一旦觸發被正確設定，它可以將不穩定的顯示轉換成有穩定的波形。示波器在開始采集數據時，先收集足夠的數據用來在觸發點的左方畫出波形。示波器在等待觸發條件發生的同時連續地采集數據。當檢測到觸發后，示波器連續地采集足夠的數據以在