华高示波器用户手册

HG20XX系列

示 波 器

用户手册

.

目 录

用户安全概要 …………………………………………… 产品概要 ………………………………………………… 1 3 1．使用前的准备 ………………….…………………… 4

2．操作……………………………………………………

前面板构成 ………………………………………… 控制件、接插件及指示灯 …………………………

学习控制件 ………………………………………… 显示控制 …………………………………………… 垂直控制 …………………………………………… 输入耦合 ……………………………………. 通道选择 ……………………….…………… 通道1（CH1）或通道2（CH2） ……………… 交替（ALT）或断续（CHOP） ………………… 叠加（ADD）和反相（INVERT）………………… 水平控制 …………………………………………… 扫速选择……………………………………… 扩展波形细节………………………………… 触发控制 ……………………………………..…… 触发方式的选择…………………………..… 触发源………………………………………… 触发耦合……………………………………… 触发极性……………………………………… 触发电平………………………………………

连接信号 …………………………………………… 测量精确度及探极接地…………………….……… i

7 7 7

13 15 15

15 15 15 15 16 16

16 16 17

17 17 17 18 18

18 18

.

探极补偿…………………………………….……… 19 3．应用…………………………………………………… 20

幅度测量 …………………………………………… 20

峰一峰值电压 ………………………………… 20 瞬态电压………………………………………… 21 代数叠加………………………………………… 23 共模抑制………………………………………… 幅度比较………………………………………… 时间测量 …………………………………………… 时间间隔………………………………………… 周期和频率……………………………………… 上升时间………………………………………… 相关信号之间的时间差………………………… 相位差…………………………………………… 电视信号测量 ……………………………………… X-Y方式的应用 ………………………….………… Z轴调制 …………………………………….……… 4．检查和校准 ………………………………….……… 轨迹旋转 …………………………………………… 探极补偿 …………………………………………… 5．性能指标 …………………………………………… 6．附件 …………………………………………..……… ii

23 25 26

26 27 28 29 30 33 33 33 34

34 34 37 42

用户安全概要

用户安全概要

在本概要中的基本安全信息，既针对使用人员也针对维修人员，特殊警告提示不包括在本概要中。

术语： 在本手册中

小心：意味着有可能对设备或其他财产构成损坏 警告：意味着有可能对人身造成伤害

设备上的标记；

CAUTION（小心）；当看到设备上的该标记时，意味着有可能构成人身伤害或设备损坏，但不是立即发生。 DANGER（危险）：当看到设备上的该标记时，意味着有可能立即构成人身伤害。 符号 本手册中 ！ 该符号表示适当的注意或其它信息

设备上的标记

DANGER（危险）——高压

保护接地端

！ ATTENTION（注意）——见手册中

1

用户安全概要

电源

本产品适用的工作电压无论是电源端或电源与地之间都不得超过242V。对于安全操作来讲，电源线中接地线的保护性接地是必须的。

产品接地

本产品通过电源线中的地线接地，为防止电击，在连接产品的输入、输出端之前，将电源线插入连线正确的插座。对于安全操作来讲，电源线中地线的保护性接地是必须的。

无接地将导致危险增加

一旦无保护性接地，所有易接触的导电部分——包括看起来是绝缘的旋钮和控制键都能导致电击。

使用正确的电源线

仅使用本产品所规定的电源线连接器。 电源线必须完好。

使用正确的保险丝

为防止火灾，应使用规格的保险丝，这些规格已在产品后部如表5-1所示进行了说明。

不要在易爆空气中使用

为防止爆炸，不要在易爆空气中使用，除非所进行的操作已被特别确认。

不要打开机箱

为防止人身伤害，不要打开机箱，如果机箱没有正确安装，不要使用本产品。

2

产品概要

产品概要

HG20XX系列示波器是一种轻便型模拟示波器，该系列产品根据其功能特点的差异有以下几种可供选择。

HG2022、HG2042、HG2062为最常用的二踪示波器，其垂直频带宽度分别为20MHz、40MHz和60MHz。它的低噪声垂直系统使得在满带宽范围内能提供从5mv/div到5v/div的可校准偏转因素。水平系统可以提供从0.2s/div到0.2us/div（HG2022）或0.1s/div到0.1us/div（HG2042、HG2062）的可校准扫速，扩展电路可以将最快扫速提高到10倍。触发系统提供了自动、触发、单次方式, 在垂直系统的满带宽范围内可以获得稳定的触发，电平锁定功能可使大部分信号在无须调整触发电平的情况下就可获得稳定的同步。本机的触发源可分别选择通道1、通道2或外接，本机还具有交替触发功能，可同时观察两路不相关的信号。除了标准的AC和DC触发信号耦合外，本机还设置有电视场耦合和电源耦合方式，可以让用户方便的观察电视场信号及与线路电源相关的信号。

HG2023、HG2043、HG2063为二踪四迹示波器，当水平工作在交替方式时，最多可显示四迹，能够让用户完成在双时基示波器上才能完成的时间测量。

HG2022F、HG2042F、HG2062F带有内置4位频率计，使被测信号的频率能够精确直观的显示。

3

使用前的准备

1． 使用前的准备

本部分提供重要的安全信息并告知如何做好示波器使用前的准备工作。

安全

在示波器加电之前，请阅读本部分，并参照本手册前面有关电源、接地及其它安全概要，确保操作人员已具备所需的培训，以便能够将要测量的信号正确地连接到仪器输入端。

小心

如果保险丝使用不当，将有可能损坏仪器。

电源保险丝

保险丝座位于后面板并装有保险丝，请遵照下列步骤来确认所装保险丝是否合适，或更换保险丝。

1. 从电源上拔下电源线（如果需要）。

2. 逆时针方向轻旋保险丝盖，以便松开保险丝盖。 3. 从保险丝盒中取出保险丝盖。

4. 确认保险丝的型号与后面板的规定一致。 5. 在保险丝盖中放入保险丝（或更换的保险丝）。 6. 重新装上保险丝盖。

4

使用前的准备 Z轴输入插座电源插座Z AXIS INPUTCAUTIONTO AVOID ELECTRICSHOCK, THE POWERCORD PROTECTIONGROUNDING CONDUCTORMUST BE CONNECTEDTO GROUNDDO NOT REMOVECOVERS, REFERSERVICING TOQUALIFIED PERSONALPOWER VOLTAGE198-242VACMAX VA 40FREQUENCY 50HzCAUTIONFUSE0.5A, 250VFUSEDISCONNECT INPUT POWERBEFORE REPLACING FUSEFOR CONTINUED FIREPROTECTION REPLACEONLY WITH SPECIFIEDTYPE AND RATED FUSE电源保险丝

图1-1 电源插座、保险丝和Z轴输入插座 5

使用前的准备

电源线

本仪器配有一可插拔的三线电源线，插头上的接地片通过电源线与仪器的外部金属件相连，为防止电击，请将插头插入具有正确保护性接地的电源插座。

仪器冷却

保持足够的通风以便防止仪器由于本身内部产生的热量而损坏，在开机前，确认仪器侧面和后面的通风孔畅通无阻。

准备开机

到现在为止，用户应已做好了如下的准备工作： 1. 阅读安全信息 2. 确认保险丝 3. 接好电源线

4. 确保仪器周围通风良好

5. 将电源线插入正确的电源插座

现在按下POWER按钮开机，注意位于按钮下方的“POWER”指示灯亮。

6

操作

2． 操作

注意：仪器的控制件位置及用途见图2-1和图2-2及表2-1的概要说明.

前面板构成

本机前面板的布局让显示设置和测量变得简单易行。参照本手册前面板图片或示波器本身，可见前面板被分成四个主要部分，显示、垂直、水平及触发。

紧邻CRT屏幕右边的是显示控制部分，他们被用来调节基线的亮度、聚焦、水平，以及帮助操作人员快速找到信号，这些仅影响显示而不影响波形。

像任何其它示波器一样，屏幕显示的图形为电压对时间的函数，仪器垂直控制部分在显示控制部分的右边区域内，包括对显示图形中电压轴的控制以及两个用于输入观察的信号的BNC插座,

面板上的水平控制部分在垂直部分的右侧，它们被用来设置和移动显示基线的时间（水平）轴。

在面板的最右边区域为触发控制部分，触发控制部分用于对扫描所需的触发信号及条件进行操作。一指示灯显示着扫描是否为有效触发，在触发部分的底部为BNC输入端，用于输入外触发信号。

控制件，连接器及指示灯

表2-1为使用人员提供了本机的所有控制件、连接器及指示灯的说明概要。在该表之后介绍如何获得显示的简短步骤。本章的后面部分将指导如何使用控制件来获得最佳的显示效果及如何获得最高的测量精度。

7

25*262728操作

zGHzMHkNILTL4EPVEYSDUE2REEAREOVCCNRELCADI-LVTDkG'FpGDELMGpVOGRIM5!0ISONR120RMT4TETU3POMOTREP2CNLUOANSRI9 UT2O12TTXSHHLXECCAE22sp1uET-L05215ELBSpA01.LAOU z222BCRJVHTN0.APDmkV5IRA0100I1A57NO0D.V21OITDE2ZI11/SOXXC.IOMRE59S.y-1 1x6OP221H51.0100s25.ms810V1m0201EL50LABC1NV55AIOTIRAYIRD1VTE/.RISVSCONT4DOI2ML2H1P2RHOO.CCNVk 55.FpVL12DpM5!0APPOTVNC120GA4CESHLCA3I TEDE1RCOEAM2kHVRp2TCVmLFD0EApV120D1LCM5!0A0B12055A4IN1VRAOHICDI1V/.XC 8TISSTDRO OL21PO.HCV55.D12NC1VGA1FYFTDNRO7INSSIEOCIE2NFU CATEMRAWTAOTTOONEFBRPINO6345EPO1CSOLILCSO zHM20F2202GH000001918

。）图62置（位屏件示制显控有板没面，前中F品2X产20X20G2GHH 1在-*2图：注ELT25PLING2728操作

4EYVSD2AUEVREEREOCCN-RELCADILVTDkGE'GFpGDLMOGRIpVRM5!0ISONRMT1204TETOU3PMOTREP2CN9LUOANSRI2 UTO12TTXSHHLXECCAE22sp1uET-L05215ELBSpA01.LAOU z222BCRJVHTNTM0.APDmkLRV5IRA0100IA57NOEAOND1.V2/1OITDZISOC2.IMRO0E5911S.yXX1- 1x6OP221H51.0s100.25ms810V1m05201EL0LA15BCANV5IOTIRIRD1AYTE/.VRIVSSCONT4DOIML22P2R.H1HOOCCNVk 55.FpL12pVDM5!0APPOTVNC0GA124CEHLCA3ISE 19TEDRCOEAM2kHVRVp2TCmD0ELF20LApV1D1BCM50!A0A1204IN1V55RAOHICDVI1X/.C 8TISSTDRO OL21PO.HCV55.D12NCVA1G1FYFTDNNRO7ISISEOFUCIE2N CATEMRAWAOTTOONTEFBRPINO6345EP1OCSOLILCSO zHM203202GH000001919

图置位件制控板面前3X02GH 2-2图操作

表2-1

控制件、连接器和指示灯的概括说明

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名 称 显示屏 INTENSITY（亮度） BEAM FIND（寻迹） FOCUS（聚焦） TRACE ROTATION （轨迹旋转） POWER（电源） 电源指示灯 POSITION（垂直移位） 波形显示 调节基线亮度 将基线压缩显示到CRT范围之内 调节最佳的基线宽度 调节基线与中心刻度线平行，补偿地磁场 开机和关机 指示加电情况 上下移动基线 用 途 TRACE SEP（基线分离） 当水平方式设置为ALT时，分离扩展的基线 输入信号显示选择 CH1、CH2：显示按键压入时对应通道的波形，2个按键都在弹出位置时，显示2个通道叠加的波形。 ALT/ CHOP：在二踪模式时，交替或断续显示通道1或通道2的波形。 CH2 NORM/INVERT：改变通道2的信号极性。 在GND时,仪器输入端接地,屏幕显示零输入参考点。 输入信号耦合方式 AC：只允许信号的交流成份通过 DC：允许信号的所有成份通过 在VOLTS/DIV的校准位置之间提供连续变化的偏转系数，最大可达≥2.5:1 10 VERTICAL MODE （垂直方式） 11 GND（接地） 12 DC/AC（直流/交流） 13 14 VARIABLE（微调） CH1 OR X，CH2 OR Y 信号输入端，当SEC/DIV是X-Y方式时，CH1（信号输入插座） 提供水平偏转 10

操作

表2-1（续）

序号 15 名 称 VOLTS/DIV （垂直偏转系数） 用 途 选择垂直显示的偏转系数 水平显示方式 ×1/×10：显示水平方向未扩展或扩展的波形 ALT/NORM：交替显示未扩展和扩展的波形或仅 显示由×1/×10开关选择的波形.(此功能仅适用于HG20X3) 在水平方向控制基线位置 机壳接地端 选择时基速度,逆时针到底为X-Y模式 提供连续可调的未校准扫速，最大可达≥2.5:1 提供约0.5V,1kHz方波，匹配探极电容，也可被用来检查垂直和水平的基本功能. AUTO/ NORM： 在AUTO模式,无触发信号时能够自动产生扫描线,当有触发信号时,扫描能够和触发信号同步,此方式适用于触发信号的重复频率大于20Hz。在NORM模式,无触发信号时，将不产生扫描，有触发信号时，调节触发电平旋扭获得同步，适用于全频带范围。 SGL/ NORM：单次扫描，在SGL模式时，按RESET 键，扫描置等待状态，一旦触发，仅扫描一次 RESET：单次扫描方式时，按RESET 键，扫描复位. 选择触发扫描信号的极性.当按键在弹出位置时,信号的上升沿触发扫描, 当按键在压入位置时,信号的下降沿触发扫描. 16 HORIZONTAL MODE （水平方式） 17 18 19 20 21 POSITION （水平移位粗调） ⊥ SEC/DIV （扫描时间系数） VARIABLE（微调） PROBE ADJUST （探极调节） 22 TRIGGER MODE （触发方式） 23 SLOPE（极性） 11

操作

表2-1（续）

序号 名 称 用 途 调节信号的实际触发点,逆时针旋足时触发电平锁定在零电位,可使在大部分情况下的操作更为便捷. 连续扫描时：显示扫描被触发时的状态 单次扫描时：显示等待触发时的状态 当扫描被触发时,显示被测信号的频率.(此功能仅适用于HG20X2F型机) 选择耦合到触发电路的信号源 CH1：触发信号来自通道1. CH2：触发信号来自通道2. ALT：触发信号交替来自通道1和通道2 EXT：触发信号来自外触发输入插座. 触发信号耦合方式 DC：允许所有的信号成份通过 AC：隔离直流成份并衰减小于15Hz的信号 LINE：由本机的电源信号触发 TV-V：用于观察电视场信号 外触发信号输入 24 LEVEL（电平） 25 TRIG’D/READY （触发/等待指示） 频率显示屏 26 27 SOURCE（触发源） 28 COUPLING（耦合） 29 EXT INPUT （外触发输入插座） Z AXIS INPUT （Z轴输入） 注：在仪器后面板，见图1-1 30 亮度调制信号输入插座

12

操作

学习控制件

阅读该部分后，打开电源开关，在仪器预热几分钟后再开始按下列步骤进行。

1. 将仪器控制件设置如下：

显示部分

亮度（INTENSITI） 聚焦（FOCUS） 垂直部分（VERTICAL） 移位（POSITION） 方式（MODE）

垂直偏转系数（VOLTS/DIV） 微调（VARIABLE）

GND 输入耦合

水平部分（HORIZONTAL） 移位（POSITION） 方式（MODE）

扫描时间系数（SEC/DIV） 微调（VARIABLE） 触发部分（TRIGGER） 极性（SLOPE） 电平（LEVEL） 方式（MODE） 触发源（SOURCE） 触发耦合（COUPLING）

居中 居中 居中 CH1 50mV

CAL（顺时针到底） 弹出 AC 居中 X1 0.2ms

CAL（顺时针到底）

逆时针到底 AUTO CH1 AC

2. 将探极接到通道1的BNC连接器，将探极地线接到EXT INPUT连接器的外壳上，并将探针接到PROBE ADJUST终端上，调节触发

13

操作

电平以保证波形稳定。

3. 将通道1的GND开关压入，调节通道1移位使得基线与中心水平刻度线重叠，这样便设置了显示的零参考。

4. 将通道1 的GND开关弹出，注意方波将显示在屏幕中心，再将输入耦合转接到DC，将发现波形所发生的变化，零参考将保持在中心水平刻度线。

说明

在本步骤的结尾将涉及到更多有关如何使用控制件的信息，在学习前面板的控制件时，如果需要可随时参考。

5. 使用下列控制件并注意设置的变化对显示波形的影响 每个移位控制

通道1偏转系数 （VOLTS/DIV） 通道1偏转系数微调（VARIABLE） 扫描时间系数（SEC/DIV）

扫描时间系数时微调（VARIABLE） 水平方式（MODE） 触发极性（SLOPE） 6. 到此时，将另一根探极接到CH2 or Y输入端，将VERTICAL MODE开关设置到CH2，TRIGGER SOURCE设置到CH2，然后使用通道2的控制件重复步骤2到5。

7. 再将VERTICAL MODE 开关设置到ALT，并将两个VOLTS/DIV开关设置回50mV，顺时针旋足所有的微制件，TRIGGER SOURCE开关设置为CH2，然后使用垂直 POSITION将两个基线设置在屏幕的恰当位置上。

8. 在观察通道2波形的同时，将CH2 INVERT开关设置为INVERT，并观察对波形的影响，接着再将VERTICAL MODE开关设置为

14

操作

ADD，波形发生了什么变化？最后，将CH2 INVERT开关设置为NORM，显示的又是什么波形？

现在你已知道如何使用本机前面板的控制件去显示信号，并在屏幕上移动它们，本节的后面部分将给你介绍更多关于控制件的作用及一些在使用时的建议，

显示控制

设置INTENSITY以便适于观察信号，但不要超过你需要的亮度，采用高亮度设置仅用来观察低重复率信号，处于长时间间隔中的窄脉冲，或者快速信号中的偶然轻微变化。

垂直控制

在做电压测量时，将VOLTS/DIV 微调顺时针旋转到底（CAL位置）通过设置VOLTS/DIV，以使波形尽可能大的显示在屏幕上，这样可以获得最高的测量精度。

输入耦合

在大多数情况下使用DC输入耦合，该方式与标准附件—高阻抗探极相匹配，它能显示逻辑电平及静态信号的直流电平。

当切换到DC耦合时，使用GND输入耦合能够显示零电平所处的位置，使用AC耦合来观察一些特殊事件，如大直流电平上的小信号。

通道选择

通道1（CH1）或通道2（CH2）

只观察一个信号时可选择任意一个通道进行测量。

交替（ALT） 或断续（CHOP）

用于同时观察两路信号，交替（ALT）方式在一完整的扫描周期内

15

操作

显示一个通道，它比断续（CHOP）方式能有一个更好的显示，经常在中高扫速时采用。

当选中CHOP时，显示是分时的，CHOP方式显示每个通道很短时间，在扫描过程中高速切换，看起来就象同时显示两个通道，该方式（CHOP）在扫速低于1ms/div和显示低重复率信号时较ALT方式更合适。

叠加（ADD）和反相（CH2 INVERT）

选择ADD方式来显示CH1和CH2信号的代数相加，当使用ADD时，通道1和通道2的VOLTS/DIV设置必须一致。

选择CH2 INVERT将改变通道2波形的极性，通过ADD方式将让你在迹线上看到通道1和通道2信号的代数差。

水平控制

扫速选择

未扩展的扫描（MODE设置为X1）是多数情况下使用的水平功能，通过设置SEC/DIV以获得最佳的扫速来显示感兴趣的时间间隔，此时可以获得最高测量精度，扫描微制（VARIABLE）应处于顺时针到底（CAL）位置。

扩展波形的细节

当需要进行精确的时间测量或观察波形细节时,将水平方式选择X10，屏幕上显示的波形将在水平方向扩大10倍。

在HG20X3中, 将水平方式选择在ALT时，未扩展的波形和扩展的波形都显示在屏幕上，扩展的波形显示的是基于屏幕垂直中心线两侧未扩展的波形，调节TRACE SEP可以在垂直方向对扩展的波形进行移位,以便于更清楚的观察.

16

操作

触发控制

对大多数信号而言，触发控制设置如下： MODE（方式）： AUTO（自动） LEVEL（电平）： 逆时针到底 SOURCE（触发源）： CH1或CH2 COUPLING（耦合）： DC（直流） 触发方式选择

AUTO（自动）— 在该方式下，如无触发信号输入时，屏幕上显示扫描光迹，有信号输入时，调节触发电平，信号可稳定显示。该方式是信号频率在20Hz以上最常用的一种方式。

NORM（常态）— 该方式在无触发信号时，扫描停止，有信号输入时，调节触发电平，信号可稳定显示。信号频率在20Hz以下时，必需采用该方式。

SGL SWP（单次扫描）—单次扫描方式可观察偶然事件或显示非重复信号。采用该方式，扫描仅产生一次，按RESET按钮让触发电路处于等待状态，READY指示灯点亮，当触发信号发生时，扫描运行一次，READY灯熄灭，要产生下一次扫描,必须再按一下RESET按钮, 使触发电路重新回到等待状态。

触发源（SOURCE）

当观察单个信号时, 触发源应选择有信号输入的通道 在同时观察两个频率相同的信号时，触发源可选择任意一个通道的信号, 当观察的两个相关信号频率不同时, 触发源应选择频率较低的信号.

当同时观察两个不相关的信号时, 触发源应选择ALT方式. 触发耦合（COUPLING）

触发信号输入的耦合方式选择，AC或DC仅适用于选择外触发信号时的耦合，内触发信号被固定于AC状态。TV方式适用于观察电视场信号。LINE方式用于观察与线路电源相关的信号。

17

操作

触发极性（SLOPE）

使用触发极性（SLOPE）选择信号的上升（ ）或下降（ ）沿来触发扫描。

触发电平（LEVEL）

使用触发电平（LEVEL）可以调节在信号中的某一位置去启动扫描。该旋扭逆时针旋足时，触发电平被锁定在0V，大部分信号的观察采用该方式可无须调整触发电平即可获得稳定的同步。当电路被触发时，“TRIG’D”指示灯点亮。

后缀有F的机型具有频率显示窗口,当电路被触发时，频率显示窗口将显示被测信号的频率。

信号连接

通常情况下探极是连接输入信号到仪器的最佳方式，探极的屏蔽可以防止电磁干扰，随仪器提供的探极相对被测电路而言具有很高的阻抗，对大多数电路而言，探极的10MΩ输入阻抗和13pF输入电容是一个微不足道的负载，但对速度非常快或阻抗非常高的电路将会产生影响,测量结果应考虑修正。

测量精确度和探极接地

标准附件的探极是一个带补偿的10×电压衰减器，对于被测电路而言，在信号频率很低时呈现阻抗特性，对高频信号而言呈现容抗特性，探极的输入电容与长信号引线或长接地线所产生的电感相互作用产生一串联偕振电路，该电路会影响系统的带宽，在一高速阶跃信号的驱动下会产生振铃，为保证测量的精确度，必须尽可能采用短的接地线和探极信号连线。

在某些情况下，从被测电路单独接地到示波器前面板的接地端，可以降低交流声和噪声。对于粗略地观察较大信号而言，如5V的逻辑信号，与探极不在一起的接地线——或者甚至与被测电路共用的安全接地

18

操作

线都可以作为信号的地线。但在探头没有接地时，快速的信号沿将严重变形，并将导致附加的噪声。

探极补偿

探极补偿调节不当是测量误差的一个最常见的来源，由于示波器输入特性的差异，无论将探极从一个示波器移到另一个示波器或从同一示波器的一个通道移到另一个通道，都必须检查探极的补偿，通常情况下，总是在使用的通道上调节探极的补偿。详见第4部分—检查和校准。

19

应用

3． 应用

本章介绍如何使用本示波器进行一些常用电参数的测量，在进行任何操作之前确保已熟悉在第一部分中关于操作人员安全概要的说明，采用第13页中的设置作为参考预置仪器的前面板控制键，然后开机，为了最大限度的提高测量精度，需要20分钟的预热时间。

幅度测量 峰一峰值电压

下列步骤可以用来测量峰一峰值电压及波形上任意两个点之间的电压：

1. 将被测信号连接到CH1或CH2输入端，并将VERTICAL MODE开关设置为所使用的通道。

2. 合理设置VOLTS/DIV，以便波形显示为5格左右，并确认偏转系数微调（VARIABLE）处于顺时针到底（CAL）位置。 3. 调节TRIGGER LEVEL以使波形稳定显示。 B10090A垂直偏转100图3-1 测量波形的峰一峰值电压 20

应用

4. 旋转SEC/DIV，以便显示几个周期的波形。

5. 垂直方向移动显示波形以便波形的负峰与一水平刻度线重合（见图3-1，A点）。

6. 水平方向移动显示波形以便波形的正峰与中心垂直刻度线重合（见图3-1，B点）。

7. 测量峰一峰在垂直方向的偏转格数（图3-1，A点到B点）

说明

如果需要精确的幅度测量或如果基线太粗（由于信号上的交流声或噪声）通过测量波峰的上部到波谷的上部可以获得更精确的结果，这将从测量中消除基线宽度产生的误差。

8. 用下列公式计算峰一峰电压

VP-P = 垂直偏转（格数）×VOLTS/DIV的设置

* 如果使用设置为10：1的探极，应将VOLTS/DIV开关所对应的数字×10。

例如：在图3-1中，峰一峰在垂直方向的偏转是4.6格， VOLTS/DIV对应的数字是5V。

代入公式：Vp-p= 4.6div×5V/div = 23V

瞬态电压

用下列步骤测量波形上指定点相对于地的瞬态电压。

1. 将交流信号连接到CH1或CH2的输入端，并将VERTICAL MODE开关设置为所使用的通道。

2. 确认VOLTS/DIV微调处于顺时针到底（CAL）位置，并将输入耦合设置到地（GND）。

3. 垂直方向将基线移到中心水平刻度线，这将建立地的参考点。

21

应用

说明

如果测量是针对一相关电压而不是地，将输入耦合设置为DC，并将参考电压加到输入端，然后将基线移到水平参考线。

4. 将输入耦合设置为DC，波形上位于参考地之上的点为正，下面的点为负。

5. 如果需要，重复第3步，选择另一个水平参考地，以便在第4步中的波形显示在屏幕上。

6. 调节触发电平（TRIGGER LEVEL）便波形稳定。 7. 设置SEC/DIV以便显示合适的信号。

8. 测量待测量点与参考地之间的垂直偏转格数（见图3-2） 负向基准线10090CB垂直距离100A正向基准线测量正向幅度A至B或负向幅度C至B 图 3-2 测量瞬态电压图3-2 瞬态电压测量 22

应用

9. 用下列公式计算瞬态电压值

瞬态电压=垂直偏转（格数）×极性（+/-）×VOLTS/DIV设置 例如：在图3-2中，测量点相对于参考线的垂直偏转为4.5格，波形点位于B参考点上， VOLTS/DIV的设置为2V。

代入公式：瞬态电压 = 4.5 div×（+1）×2V/ div = 9.0 V

代数叠加：

当垂直方式（VERTICAL MODE）设置为ADD时，显示的波形为加到通道1和通道2信号的代数和（CH1+CH2），如果将通道2反相（CH2 INVERT）显示的波形为加到通道1和通道2信号的差（CH1-CH2），如果两个VOLTS/DIV设置为同一偏转因素，则ADD基线的偏转因数等于任一个VOLTS/DIV开关所指示的偏转因数，在使用ADD垂直方式时，应当遵守下列基本的操作知识。 1. 不要超过示波器所允许的输入电压值。

2. 所加信号的峰值不能超过VOLTS/DIV开关设置的+/-8倍，因为过大的电压会使显示变形，例如，在VOLTS/DIV设置为0.5V时，该通道上所加的电压不能超过约4V。

3. 在单独观察时，将通道1和通道2的波形移到屏幕中心，这将保证为ADD方式提供最大的动态范围。

4. 为使两个通道获得相近的响应，将通道1和通道2的输入耦合设置在同一位置。

共模抑制

下列步骤指导你在测量时如何消除不需要的交流电成份，类似的方法可以被用来消除不需要的其它干扰成份或提供一个直流偏移。 1. 将一含有不需要的电源干扰成份的信号加到CH1输入端。

2. 将一电源干扰信号加到CH2输入端，为了最大限度的消除CH1的

23

应用 100CH1-含有电源频率的信号90CH2-经反相的交流电源信号100通道1和通道2信号10090交流电源信号被抑制100叠加后的信号

图3-3 共模抑制

干扰信号,加到CH2的信号幅度应与CH1中不想要的信号幅度相同。 3. 将VERTICAL MODE开关设置为ALT，将两个VOLTS/DIV开关设置在同一位置，且显示的幅度约为4或5格。

24

应用

4. 调节通道2 VOLTS/DIV开关及微调以使通道2的显示与通道1中不想要的信号幅度相等（见图3-3的上图）。

5. 现将VERTICAL MODE开关设置为ADD，CH2 极性设置为INVERT，调整CH2 VOLTS/DIV微调，以便最大限度的抵消不想要的信号成份。（见图3-3的下图）

幅度比较

有些场合需要对两个信号幅度的偏差进行测量，步骤如下：

1. 将参考信号加到通道1或通道2的输入端，并将VERTICAL MODE设置为所使用的通道。

2. 通过调节VOLTS/DIV及其微调使得参考信号的幅度为5格。

3. 去掉参考信号，将未知信号加到同一通道的输入端，调节波形的垂直位置以便使波形底部与屏幕上的0%刻度线平齐（见图3-4）。 参考信号10090未知信号100读比率(30%) 图3-4测量电压比率 25 应用

4. 水平方向移动波形以使波形顶部位与中心垂直刻度线上相交（见图3-4）。

5. 参照位于刻度线左边的0%和100%标记，从垂直中心刻度线的刻度上直接读出百分比。（对于5格的显示每小格等于4%）。

例如：在图3-4中，虚线表示参考波形，幅度为5格，实线为比较的波形，幅度为1.5格,则该信号的幅度为参考信号的30%

时间测量

时间间隔

采用下列步骤测量一个波形上的两个点之间的时间间隔。

1. 将信号加到CH1或CH2的输入端，将VERTICAL MODE开关设置为所选用的通道。

2. 调节触发电平（LEVEL），使得波形显示稳定。

3. 设置SEC/DIV开关以便显示1到2个完整周期的波形，确认SEC/DIV的微调处于CAL位置(顺时针到底)。

4. 移动显示波形以便测量点位于中心水平刻度线上（见图3-5）。 5. 测量被测点之间的水平距离。 6. 用下列公式计算时间间隔

时间间隔 =

水平距离（格数）× SEC/DIV开关设置 扩展倍率

例如：在图3-5中，测量两点之间距离为8.3格，SEC/DIV设置为2ms/格,水平方式（MODE）设置为×1（即：扩展倍率 = 1）

代入公式：

时间间隔 = 8.3格×2ms/格 = 16.6ms

26

应用 10090100水平距离 图3-5 测量时间间隔 周期和频率

在前面的例子中，测量了一个完整波形周期的时间间隔，这个特定的测量叫做波形周期（T），周期性信号的频率（f）取决于它的周期，如以下所示：

1. 用前面测量时间间隔的方法测量一波形的周期。 2. 计算周期的倒数即得到波形的频率。

例如：在图3-5中的信号周期为16.6ms，计算频率（f）:

1 1 f = = = 60Hz -3

T 16.6×10

27

应用

上升时间

上升时间的测量与测量时间间隔的方法一样，差异仅为测量的点为被选波形在从低到高过渡过程中的10%和90%两个点。

1. 将信号加到CH1或CH2的输入端，将VERTICAL MODE设置为选用的通道。

2. 设置适当的VOLTS/DIV及微调，使显示的波形为准确的5格。 3. 垂直方向移动基线以便使波形的零参考与0%刻度线平齐而波形的顶部与100%刻度线平齐。 4. 水平方向移动波形，以使波形上10%点与相交于某一个垂直刻度线。（图3-6，A点）

说明

使用SEC/DIV及水平扩展将波形的瞬态放大显示，以便使信号幅度的10%和90%两个点之间有足够的水平间隔，这样可以获得更高的测量精度。 B10090信号幅度A100水平距离 图3-6 测量上升时间 28

应用

5. 测量10%和90%两个点之间的水平间距（图3-6，A点和B点），并用下列公式计算时间间隔：

水平间距（格）×SEC/DIV开关设置

上升时间 =

扩展倍率

例如：在图3-6中，在10%和90%两个点之间的水平间距为5格，SEC/DIV的设置为1us/格，水平方式（MODE）为×1，代入公式：

5格×1 us/格

= 5us 上升时间 =

1

相关信号的时间差测量

用下列步骤测量两个相关信号的时间差。

1. 将触发源（TRIGGER SOURCE）设置为CH1。 2. 将两个输入耦合开关设置在合适的耦合方式。

3. 使用探头或具有相等时间延迟的电缆，将一已知的参考信号加到CH1的输入端，将欲比较信号加到CH2输入端。 4. 将两个VOLTS/DIV开关设置为4~5格的显示波形。

5. 根据被测信号的频率,将VERTICAL MODE设置为ALT或CHOP.。 6 .如果两个信号的极性相反，将中间的CH2极性开关设置为 INVERT，使得通道2反相显示。

7. 调节LEVEL使得波形显示稳定。

8. 合理设置SEC/DIV开关，以便两个波形上的测量点之间有足够的水平间距，将每个波形垂直方向居中（见图3-7）。

9. 测量两个信号被测点之间的水平间距，并用下列公式计算时间差：

时间差 =

水平间距（格）×SEC/DIV开关设置

扩展倍率

29

应用 例如：在图3-7中，SEC/DIV设置为10us/格，水平方式设置为×1，波形测量点之间的水平间距为4.5格，代入公式： 4.5格×10us/格 = 45us 时间差= 1 参考波形延迟波形10090AB100水平距离 图3-7 相关信号间的时间差 相位差 与前面的测量方法类似，使用本机的双踪特点可以在两个同频率信号之间进行相位比较。相位差的测量方法可以适用于垂直偏转系统的满带宽范围内，用下列步骤进行相位比较：

30

应用

1. 将TRIGGER SOURCE设置为CH1。 2. 将两个输入耦合开关设置在相同位置。

3. 使用探极或具有相同时间延迟的电缆，将一已知参考信号加到CH1的输入端，而将未知信号加到CH2输入端。

4. 根据输入信号的频率，将VERTICAL MODE设置为ALT或CHOP参考信号在时间上应超前欲比较信号。

5. 如果两个信号极性相反，将中间的VERTICAL MODE开关设置为CH2 INVERT使得通道2反相显示。

6. 设置两个VOLTS/DIV开关及微调，使得显示的波形幅度相等。 7. 调节LEVEL便得波形显示稳定，并垂直方向上居中显示。 8. 设置SEC/DIV，使得波形显示为一个完整周期的信号。 参考波形延迟波形10090BA100水平距离8格(360 ) 图3-8 相位差 31 应用

9. 移动波形并调节SEC/DIV的微调，使得参考信号的一个周期为水平方向8格（见图3-8）。现在刻度线的每一水平间隔表示一个周期的45°（360°除以8格），即水平刻度被校准为45°/格。

10.测量两个波形在同一幅值时两点之间的水平间距，并用下列公式计算相位差：

相位差 = 水平间距（格）×刻度校准值（度/格） 例如：在图3-8中，水平间距为0.6格×45°/格=27°

在不改变SEC/DIV微调的情况下，通过采用水平扩展功能来提高扫速，以便获得更高的测量精度，为实现上述功能，将水平方式（HORZXONTAL MODE）设置为×10。扫速被提高了10倍,则扩展的水平刻度值为4.5°/格（45°/格除以10），图3-9显示的信号与图3-8的信号相同，但水平方向扩展了10倍。

例如：在图3-9中，扩展×10的结果使两个信号之间的水平间距为6格，代入公式：

相位差 = 6格×4.5°/格 = 27°

参考波形延迟波形10090BA100水平距离

图3-9 高分辩率的相位差

图 3-9 高分辨率测量相位差32

应用

电视信号测量

本机可以被用来显示电视场信号

1. 将电视信号加到CH1或CH2输入端，并将VERTICAL MODE开关设置所使用的通道。。

2. 将触发耦合方式（SOURCE）设置为电视场（TV），并将SEC/DIV设置为2ms

3. 对于正向的TV信号同步脉冲，将SLOPE（触发极性）设置为 ，对于负向的同步脉冲，将触发极性（SLOPE）设置为 。 4. 设置合适的VOLTS/DIV，以便显示大于1格的复合视频信号。 5. 调节电平（LEVEL）旋扭，使波形稳定显示。

说明

如要更详细地观察一个电视场信号的细节，将水平方式（HORIZONTAL MODE）开关设置×10扩展。

X-Y方式的应用

在某些场合，如：外接扫描信号、李沙育图形的观察或作为其它设备的显示装置，需要采用X-Y方式。

X-Y方式的操作：将“SEC/DIV”开关逆时针方向旋足至“X-Y”位置，由“CH1 OR X”插座输入X轴信号，其偏转灵敏度仍按照该通道的“VOLTS/DIV”开关指示值读取。

Z轴调制

由仪器背面的Z轴输入插座可输入对波形亮度的调制信号，调制极性为负电平加亮。

33

检查和校准

4． 检查和校准

仪器使用2000小时或一年之后，应检查和校准仪器的所有性能，如果仪器的工作环境恶劣，检查间隔时间应更短。如果仪器进行了维修，校准应及时进行。

系统的校准程序不在本章的范围之内，如果需要，请向有资格的技术人员寻求帮助。

本章的检查和校准（由操作人员完成）将消除明显的测量误差并提高测量的精确度。

轨迹旋转

正常情况下，显示波形的基线应与中心水平刻度线平行，按下列步骤检查基线情况并在需要时进行调节，本调节不需要探极。 1. 预置仪器的控制键（第13页），获得一基线。 2. 调节垂直移位将基线移到中心水平刻度线上。

3. 基线应与中心水平刻度线平行，如果不平行，用一小的平头螺丝刀调节前面板的基线旋转（TRACE ROTATION），使基线与中心水平刻度线重合。

探极补偿

探极低频补偿的调节不当是造成测量误差的常见原因，为了保证最佳的测量精度，在测量之前应对探极补偿进行检查并调节，步骤如下： 1. 预置仪器控制键（第13页），并获得一基线。

2. 将两个探极（随仪器提供）连到CH1和CH2的输入端。

3. 将两VOLTS/DIV都设置为10mv，将两个输入耦合都设置为DC，并将VERTICAL MODE设置为CH1，将探头设置为×10方式。 4. 将通道1的探极探针接到探极调节（PROBE ADJUST）输出端上。 5. 用约1kHz的探极调节方波作为输入，获得一个5格显示的信号。

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检查和校准

6. 设置SEC/DIV，获得几个周期信号的显示，调节垂直移位（POSITION）使波形垂直方向居中。

10090100正确1009010090100100过补偿欠补偿

图4-1 探极补偿

7. 检查波形的上冲和下塌（见图4-1），如果需要按第8步的要求调节探极的低频补偿，否则，进行第9步。

35

检查和校准

8. 使用一个低感应的调节工具调节低频补偿，获得一方波或近似方波（见图4-1和图4-2）。

9. 选择VERTICAL MODE的CH2，取下通道1探极的探针,并将通道2探极的探针接到探极调节（PROBE ADJUST）输出端上。 10. 获得垂直方向5格的显示波形。 11. 对通道2的探极补偿重复第7步。

低频补偿 图4-2 探极低频补偿调节位置

36

性能指标

5． 性能指标

表5-1所列的电气指标应使仪器已预热20分钟后测试，

表5-2列出了仪器的机械指标

表5-1 电气指标

指 标 垂直偏转系统

垂直偏转系数范围 精度 微调范围 5mV/div 到5V/div按1-2-5顺序共9挡 ± 5 % 在步进设置之间连续可调 调节范围 ≥2.5 ：1 HG202X：≤17.5ns HG204X：≤8.8ns HG206X：≤5.8ns HG202X：≥20MHz HG204X：≥40MHz HG206X：≥60MHz 在-3dB时≤10Hz 1MΩ±3% 30pF±3pF 要 求 瞬态响应（上升时间） 带宽（-3dB） AC耦合时下限频率 输入阻抗 输入电容 37

性能指标

表5-1（续）

指 标 垂直偏转系统

最大安全输入电压 共模抑制比（CMRR） 通道隔离度 基线分离范围 400V dc + peak ac ( ≤10KHz ) ≥10：1 ( 20MHz ) 在10MHz时，≥100：1 ≥3格(仅适用于HG20X3) 触发系统

触发灵敏度 AUTO 及NORM方式 内触发 外触发 HG202X：5 ~ 20（MHz） 10Hz ~5MHz HG204X：5 ~ 40（MHz） HG206X：5 ~ 60（MHz） 0.5 div 0.2V 2div 0.5V 要 求 AUTO 20Hz，1div的内触发信号或200mV的外触的最低工作频率 发信号 TV方式 1div的复合同步信号 1MΩ±5% 30pF±3pF 400V dc + peak ac ( 10kHz )

外触发输入阻抗 外触发输入电容 最大安全输入电压 38

性能指标

表5-1（续）

指 标 水平偏转系统

水平工作方式 ×1， ×10， 交替（仅HG20X3） 0.2s/div - 0.2us/div按1-2-5顺序共19挡， （HG202X） 0.1s/div - 0.1us/div按1-2-5顺序共19挡， （HG204X，HG206X） 在步进设置之间连续可调， 调节范围 ≥2.5 ：1 ×10 ×1 ±5% ×1 扫描线性 ±5% Z轴调制

灵敏度 频率范围 输入电阻 最大安全输入电压 5V引起明显调制，正向降低亮度 DC到1MHz 10kΩ 50V dc + peak ac ±10% 扩展 ±10% 扩展 要 求 扫描时间系数 扫描微调范围 扩展倍率 精度 39

性能指标

表5-1 （续）

指 标 X-Y方式

水平偏转系数 精度 带宽（-3dB） X-Y相位差 同垂直偏转系统 ± 5 % DC - 1MHz DC – 50kHz±30 探极调节信号

幅度 频率 0.5Vp-p ±5% ( 1MΩ阻抗时 ) 1kHz ±5% 电 源

电压范围 电源频率 最大功率 电源保险丝 220V ±10 % 50Hz ±2Hz 40W 250V 0.5A 阴极射线管

显示区域 发光颜色 8 div×10 div 1 div = 1cm 绿色 要 求 40

性能指标

表5-2 机械指标

指 标 重量 包装重量 高度 宽度 深度

约7.5 kg 约9.0 kg 138 mm 327 mm (不包括把手) 438 mm (不包括把手) 说 明 41

附件

6． 附件

本章列出了每台仪器应配置的标准附件

标准附件： 描述

探头（×10，×1可转换）用户手册 电源线

保险丝（250V 0.5A）

数量 2 1 1 1

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