如何判断示波器显示的波形是否稳定
判断示波器显示的波形是否稳定涉及多个方面,从基本的信号特性到具体的示波器设置。以下是一些关键点和步骤,帮助你确保示波器上的波形稳定:
1. 触发设置
触发设置是影响波形稳定性的最重要因素之一。
· 触发源(Trigger Source): 确保选择正确的触发通道,例如CH1、CH2或外部触发(EXT)。
· 触发模式(Trigger Mode): 使用合适的触发模式,如边沿触发(Edge Trigger)、视频触发(Video Trigger)等。对于一般情况,边沿触发是最常用的。
· 触发电平(Trigger Level): 调整触发电平,使其位于波形的稳定部分,例如正弦波的中间电平。
· 触发耦合(Trigger Coupling): 设置为直流(DC)或交流(AC),根据信号类型选择。如果信号包含大量噪声,可以使用低频抑制(LF Reject)或高频抑制(HF Reject)选项。
2. 时基设置
· 时间基准(Time/Div): 调节时间基准,使得波形的一个或多个周期清晰地显示在屏幕上。过长或过短的时间基准都可能导致波形不稳定。
3. 垂直设置
· 垂直灵敏度(Volts/Div): 调整垂直灵敏度,使得波形的幅度范围适合屏幕显示,不要过大或过小。
· 探头耦合(Probe Coupling): 确保探头耦合方式与被测信号匹配,一般选择10X衰减以减少对信号的干扰。
· 垂直位置(Vertical Position): 调整垂直位置,使波形处于屏幕中央位置,方便观察。
4. 分析波形状态
· 波形重复性: 观察波形是否每次都在同一位置触发并显示。稳定波形应该在每个周期或多个周期内保持一致。
· 波形抖动: 检查波形边缘是否出现抖动或晃动。如果有,可能需要调整触发电平或增加平均采样。
· 噪声干扰: 如果波形存在明显的噪声,可以通过调节触发滤波选项或使用低通、高通滤波器来去除干扰信号。
5. 使用示波器功能
· 平均功能(Averaging): 有些示波器提供平均功能,可以减少随机噪声,使波形更加稳定。
· 持久性(Persistence)显示: 开启持久性显示模式,可以帮助观察波形在一段时间内的变化,确保波形稳定。
示例操作步骤
假设你正在测试一个1kHz的正弦波信号:
1. 连接信号源:将信号源接入示波器的CH1通道。
2. 设置触发源:选择CH1作为触发源。
3. 选择触发类型:选择边沿触发模式,触发在上升沿。
4. 调整触发电平:将触发电平设置在正弦波的中间电平(例如0V交叉点)。
5. 设置时间基准:将时间基准设置为1ms/Div,以便清晰显示几个周期。
6. 调节垂直灵敏度:将垂直灵敏度调整到合适的范围,比如1V/Div。
7. 观察波形:确认波形是否在每个周期内稳定显示,没有抖动或漂移。
8. 优化设置:如有必要,启用平均功能或持久性显示,进一步提高波形的稳定性。
这里我们使用普源精电MSO5000系列数字示波器进行演示:
1、 使用示波器附带的信号发生器功能输出一个1KHz,5V的正弦波。
图为普源精电MSO5104数字示波器
2、 选择正确的触发源,这里我们接入的是通道1所以选择CH1,设置触发电平为0V。
图为普源精电MSO5104数字示波器
3、 根据输入信号的频率、幅值适当调整示波器的垂直档位和水平时基,频率1KHz我们可以把水平时基调整到200us-500us之间,使示波器屏幕能完整显示几个周期的波形,垂直档位上波形最好能沾满屏幕的三分之二,所以设置为1V。
4、 如果遇到波形携带随机噪声的情况,可以在Acquire里设置获取方式为平均,来减小噪声对我们观测信号的干扰。
图为普源精电MSO5104数字示波器
总结
通过以上步骤可以有效判断并确保示波器上显示的波形稳定:
1. 触发设置:选择正确的触发源、模式和电平。
2. 时基设置:调整时间基准,使波形周期清晰显示。
3. 垂直设置:调节垂直灵敏度和位置,确保波形显示合适。
4. 分析波形状态:检查波形的重复性、抖动和噪声。
5. 利用功能:使用平均和持久性显示功能,进一步提高波形稳定性。
通过这些方法,你可以更好地判断和调整示波器,使其显示出稳定的波形。