第二章信号发生器示波器和数据处理应用软件

第二章 信号发生器 示波器和数据处理应用软件第一节 双踪数字示波器的使用双踪示波器是一种能够直接观察电信号波形变化的电子测量仪器，并且能在同一屏幕上同时显示两个被测波形，是一种通用的测量工具。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器是任何设计、制造或是维修电子设备的必备之物。当今世界瞬时万变，工程师们需要最好的工具，快速而精确地解决测量疑难。在工程师看来，面对当今各种测量挑战，示波器自然是满足要求的关键工具。示波器的用途不仅仅局限于电子领域。它还广泛地应用于国防、科研、学校以及工、农业等各个领域。一、示波器的类型示波器可以分为模拟示波器和数字示波器。对于大多的电子应用，无论模拟示波器，还是数字示波器都是能够胜任的。但是，对于一些特定应用，由于两者具备的不同特性，每种类型都有适合和不适合的地方。（1） 模拟示波器在本质上，模拟示波器工作方式是直接测量信号电压，并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。示波器屏幕通常是阴极射线管（CRT）。电子束投到荧幕的某处，屏幕后面总会有明亮的荧光物质。当电子束水平扫过显示器时，信号的电压是电子束发生上下偏转，跟踪波形直接反映到屏幕上。在屏幕同一位置电子束投射的频度越大，显示得也越亮。（2） 数字示波器与模拟示波器不同，数字示波器通过模数转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。它捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止。随后，数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO） 、数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。二、普通示波器的组成及原理1. 普通示波器的组成普通示波器主要由示波管、Y 轴偏转系统、X 轴偏转系统、扫描及整步系统、电源等五部分组成。 图 2-1 示波器的组成各部分作用名称 组成及作用示波管 它是示波器的核心。其作用是把所需观测的电信号变换成发光的图形。Y 轴偏转系统 由衰减器和 Y 轴放大器组成，其作用是放大被测信号。X 轴偏转系统 由衰减器和 X 轴放大器组成，作用是放大锯齿波扫描信号或外加电压信号。扫描及整步系统扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压。整步系统的作用是引入一个幅度可调的电压，来控制扫描电压与被测信号电压保持同步，使屏幕上显示出稳定的波形。电源 由变压器、整流及滤波等电路组成，作用是向整个示波器供电。2. 原理1）示波管的基本结构图 2-2 示波管的结构3）示波器的原理Y 偏转板加直流电压后使电子束发生偏转图 2-3 示波管的原理工作原理：在 Y 轴偏转板上加一被测周期信号，同时，在 X 轴偏转板上加一幅值随时间线性变化，频率与被测信号频率相同的锯齿波扫描信号，即可在荧光屏上显示出被测信号的波形。4）波形的稳定条件 如果锯齿波扫描电压周期是被测电压的周期完全相等，扫描电压每变化一次，荧光屏上就出现一个完整的被测波形。 如果锯齿波扫描电压周期是被测信号周期的整数倍，荧光屏上会稳定地显示出若干个被测信号的波形。 为达到上述目的，调节扫描电压的频率可以通过调节示波器面板上的“时间因数”旋钮（有的示波器称“扫描范围” ）和“扫描微调”旋钮来实现。三、双踪示波器的组成及原理1. 双踪示波器的组成双踪示波器主要由垂直系统、水平系统和主机（高、低压电源和显示电路）系统组成。2. 双踪示波器的原理双 踪 示 波 器 具 有 两 路 输 入 端 ,可 同 时 接 入 两 路 电 压 信 号 进 行 显 示 。 双 踪 示 波 是 在单 线 示 波 器 的 基 础 上 ， 增 设 一 个 专 用 电 子 开 关 ， 利 用 电 子 开 关 将 两 个 待 测 的 电 压 信号 CH1 和 CH2 周 期 性 的 轮 流 作 用 在 Y 偏 转 板 上 ， 使 两 路 信 号 同 时 显 示 在 示 波 管 的 屏 面上 。 由 于 视 觉 滞 留 效 应 ， 能 在 荧 光 屏 上 看 到 两 个 完 整 的 波 形 。图 2-4 双踪示波器的 Y 轴偏转系统为 了 保 持 荧 光 屏 显 示 出 来 的 两 种 信 号 波 形 稳 定 、 清 晰 ， 则 要 求 被 测 信 号 频 率 、 扫描 信 号 频 率 与 电 子 开 关 的 转 换 频 率 三 者 之 间 必 须 满 足 一 定 的 关 系 。a) 两 个 被 测 信 号 频 率 与 扫 描 信 号 频 率 之 间 应 该 是 成 整 数 比 的 关 系 ， 也 就 是 要 求“同 步 ”。b) 为 了 使 荧 光 屏 上 显 示 的 两 个 被 测 信 号 波 形 都 稳 定 ， 除 满 足 上 述 要 求 外 ， 还 必 须合 理 地 选 择 电 子 开 关 的 转 换 频 率 ， 使 得 在 示 波 器 上 所 显 示 的 波 形 个 数 合 适 ，以 便 于 观 察 。3. 电子开关（Y 工作方式）的五种工作状态 当电子开关处于“CH1”状态时，CH1 通道开通，屏幕上只能显示 CH1 通道的波形。 当电子开关处于“CH2”状态时，CH2 通道开通，屏幕上只能显示 CH2 通道的波形。 当电子开关处于“CH1CH2”状态时，电子开关不工作。这时，两路信号同时通过门电路和放大器，屏幕上显示两路信号叠加后形成的波形。 在“交替”状态时，电子开关产生一个方波信号，当方波在“1” 电平时，门电路只让 CH1 通道的信号通过；当方波在“0”电平时，门电路只让 CH2 通道的信号通过。这种工作状态只适用显示频率较高的信号波形。 当处于“断续”状态时，电子开关不受扫描信号的控制，产生固定频率为 250kHz的方波信号。电子开关即以这个频率进行自动转换，轮流接通两个通道。适合于显示频率较低的信号。注意： 上述“交替”和“断续”两种方式都属于“双踪”显示的范围。4. 探头在首次将探头与任一输入通道连接时，要进行探头补偿的调节，使探头与输入通道匹配。未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。结构 等效电路图 2-5 探头将 待 测 信 号 正 确 接 入 示 波 器 是 测 试 工 作 的 第 一 步 ， 探 头 与 被 测 电 路 连 接 时 需 注 意 ：（ 1） 探 头 与 被 测 电 路 连 接 时 ， 探 头 的 接 地 端 务 必 与 被 测 电 路 的 地 线 相 联 。（ 2） 测 量 建 立 时 间 短 的 脉 冲 信 号 和 高 频 信 号 时 ， 请 尽 量 将 探 头 的 接 地 导 线 与 被 测点 的 位 置 邻 近 。 接 地 导 线 过 长 ， 可 能 会 引 起 振 铃 或 过 冲 等 波 形 失 真 。（ 3） 为 避 免 接 地 导 线 影 响 对 高 频 信 号 的 测 试 ， 建 议 使 用 探 头 的 专 用 接 地 附 件 。（ 4） 为 避 免 测 量 误 差 ， 请 务 必 在 测 量 前 对 探 头 进 行 检 验 和 校 准 。 （ 5） 对 于 高 压 测 试 ， 要 使 用 专 用 高 压 探 头 ， 分 清 楚 正 负 极 后 ， 确 认 连 接 无 误 才 能通 电 开 始 测 量 。 （ 6） 对 于 两 个 测 试 点 都 不 处 于 接 地 电 位 时 ， 要 进 行 “浮 动 ”测 量 ， 也 称 差 分 测量 ， 要 使 用 专 业 的 差 分 探 头 。5. 延迟电路采用内触发扫描时，被测信号经过前置放大后，一方面被送往垂直偏转板，另一方面作为触发信号，经变换、放大后触发扫描发生器，使之产生扫描电压，再经过水平放大后才能送到水平偏转板开始扫描，所以开始扫描的时间必然落后于被测信号到达垂直偏转板的时间。当被测信号是变化很快的脉冲信号时，被测信号上升的前沿就不能显示出来，因此必须在垂直通道接入延迟电路，保证被测脉冲信号在荧光屏上全部显示出来。6. 触发扫描 连续扫描方式：在被测信号的一个周期内用连续不断的扫描电压进行扫描。连续扫描是由一个直线性变化的扫描电压进行扫描，这个扫描电压不需要外界信号控制，由锯齿波发生器产生。 触发扫描方式：必须在外界信号触发下才能产生扫描电压。外界信号不断触发，它就产生一系列扫描电压波形，而且扫描电压和被测脉冲信号始终保持同步。 自动扫描电路：在无触发信号时，扫描发生器产生自激扫描，当有触发信号输入时，电路自动转换到触发状态，由触发信号启动扫描。7. 校准信号发生器校准信号发生器用来产生频率为 1kHz、幅度为 0.5Vp-p 的标准方波电压。标准信号的作用是用来测量被测信号电压的幅度，或者用来校准扫描速度。8. 电源 灯丝电源：供给示波管用； 低压电源：提供示波器各电路工作所需要的直流电压。 高压电源：供给示波管所需的聚集电压和第二阳极电压。三、示波器的性能有许多方式可以说明数字示波器的性能，但最重要的是带宽、上升时间、取样速率和记录长度这几个参数。 带宽带宽是首先要考虑的参数。带宽是示波器的频率范围，通常以兆赫兹(MHz)为单位。它是指所显示的正弦波幅度衰减到原始信号幅度的 70.7%时的频率。当测量高频率或快速上升时间信号时，示波器带宽尤为重要。如果没有足够的带宽，示波器将不能显示并测量高频率变化。通常建议示波器的带宽至少为需要测量的最高频率的 5 倍。基于此“5 倍原则”，可以显示信号的第 5 个谐波，并确保将带宽引起的测量错误降到最小。 示 波 器 宽 带 信 号 的 次 谐 波例如 ：如果要测量的信号是 100MHz 那么示波器就需要 500MHz 的带宽。 上升时间 数字信号的边沿速度（上升时间）所含的高频分量可能比其重复速率所暗含的要多。示波器和探头必须有足够的快速上升时间，以捕获更高频率分量，从而精确显示信号跃迁。上升时间是指某一步长或脉冲从幅度电平的 10%上升到 90% 所用的时间。这里仍然适用“5 倍原则” ，建议示波器的上升时间至少要比需要测量的信号的上升时间快 5 倍。 5信 号 的 上 升 时 间示 波 器 的 上 升 时 间例如 ：如果要测量的信号的上升时间是 5 s，那么示波器的上升时间应该快于 1 s。 取样速率数字示波器取样输入信号的频率称为取样速率，以取样数/秒(S/s)为单位。为了正确重建信号，奈奎斯特取样要求：取样速率至少是所测量的最高频率的两倍。这是理论上的最小值。实际上，通常需要取样速率至少为 5 倍。 5f最 高取 样 速 率例如 ：对于 450 MHz 的信号，正确取样速率为2.25 GS/s。 记录长度数字示波器为每个采集的波形捕获特定数量的取样或数据点，该特定数量即称为记录长度。记录长度为点数或取样数，除以取样速率（取样数/秒）得到采集的总时间（秒）。 =记 录 长 度采 集 时 间 取 样 速 率例如 ：记录长度为 1M 点，取样速率为 250 MS/s 时，示波器将会捕获长度为 4ms 的信号。四、双踪示波器的使用方法（一）DS1102C 型双踪示波器图 2-6 DS1102C 型双踪示波器（二）测量前的准备工作：1. 显示扫描线：将电源线插头插入电源插座之前，按下表设置仪器的开关旋钮及控制开关。表 2-1 开关介绍开关名称 位置设置 开关名称 位置设置电源开关 断开 触发源 CH1辉度 相当于时钟“3”点位置耦合选择 ACY 轴工作方式 CH1 电平 锁定（逆时针旋到底）垂直位移 中间位置，推进去 释抑 常态（逆时针旋到底）VDiv 10mVDiv TDiv 0.5msDiv垂直微调 校准（顺时针旋到底） ，推入水平微调 校准（顺时针旋到底） ，推入ACDC 接地 水平位移 中间位置2. 打开电源：调节辉度和聚焦旋钮，使扫描基线清晰度较好。3. 一般情况下，将垂直微调和扫描微调旋钮处于“校准”位置。4. 调节 CH1 垂直移位：使扫描基线设定在屏幕的中间，若此光迹在水平方向略微倾斜，调节光迹旋转旋钮可使光迹与水平刻度线相平行。5. 校准探头：由探头输入方波校准信号到 CH1 输入端，将 0.5VPP 校准信号加到探头上。将“ACDC”开关置于“AC”位置，校准波形将显示在屏幕上。（三）测量信号的步骤1.将被测信号输入到示波器通道输入端。注意输入电压不可超过 400V（DC+ACP-P） 。使用探头测量大信号时，必须将探头衰减开关拨到10 档，此时输入信号缩小到原值的1/10，实际的 VDiv 值为显示值的 10 倍。2.如果 VDiv 置于 0.5VDiv，那么实际值应等于 0.5VDiv105VDiv。测量低频小信号时，可将探头衰减开关拨到1 档。3.选择各旋钮的位置，使信号正常显示在荧光屏上，记录测量的读数或波形。测量时必须注意将 Y 轴增益微调和 X 轴增益微调旋钮旋至“校准”位置。4.根据记下的读数进行分析、运算、处理，得到测量结果。（四）使用注意事项1. 该示波器使用的电源为单相三线制，使用前必须检查电网电压是否与示波器要求的电源电压相一致。2.通电后预热 15min 后再调整各旋钮，必须注意亮度不可开得过大，且亮点不可长期停留在一个位置上，以免影响示波管的使用寿命。仪器暂时不用时可将亮度关小，不必切断电源。3.通常信号引入线都需使用屏蔽电缆。示波器的探头有的带有衰减器，读数时需加以注意。【实验内容与步骤】1.按示波器说明书要求（参阅有关示波器的使用说明）认清示波器各控制旋钮的位置和作用。开启电源，调节辉度、聚焦、水平和垂直移位，将同步极性开关、扫描（电压）和电平、稳定度等旋钮置于适当位置，使荧光屏上呈现一条清晰的水平线。反复练习上述操作，以求熟练。2.电压测量（1 ）测量前校准。校准要求和方法因使用不同的示波器而各不相同，具体步骤请参阅有关说明。（2 ）交流电压 Vpp 测量用示波器观察正弦波波形，如果荧光屏上波形的峰-峰值为 Ddiv(设 D=3)，Y 轴灵敏度为 0.02V/div,则测得Vp-p = 0.02V/divDdiv = 0.02D(V) = 0.23(V) = 0.6(V)式中 0.02V/div 是示波器无衰减的灵敏度，即每格代表 20mv，D 为被测量信号在 Y 轴方向峰-峰之间距离，单位为格（即 div） 。令低频信号发生器输出电压分别为 1 v ,2 v ,3 v ,4 v ,5 v , f = 1KHZ，测量其相应的电压峰-峰值 Vp-p。并填入表 2-24表 2-2 交流电压 Vpp 的测量数据输出电压（v） 1 2 3 4 5D (div)A（v/div）Vp-p3.时间测量时间测量是指 X 轴读数,量程由 X 轴的时基扫描速度开关 “t/div”决定。（1）测量前校准方法与步骤请参阅示波器的使用说明。（2）测量信号波形任意两点间的时间间隔 t。将被测信号送入 Y 轴，调节有关旋钮，使其在荧光屏上呈现稳定波形，然后测量两峰值之间的时间间隔 t。测出两峰值在屏幕 X 轴上的距离 B(div)。记录 “tdiv ”扫描档级指示值，如为 A（ms/div）。用公式 t A（ms/div） B（div）= A B（ms），计算时间间隔。例如：若测得 B = 5div，而“ tdiv”指在 0.1（msdiv ）时，则t = 0.1（ms div） 5（div） = 0.5（ms ）表明两峰值点间的时间间隔是 0.5 毫秒。4.频率测量利用 f=1/T 关系，先按时间测量方法，测出周期 T,即可求出频率。改变低频信号发生器的输出频率分别为 50、100、200、分别测量波形中相邻峰-峰（或谷谷）之间在屏幕上的距离 B（div ），并将 B 和 A(t/div)值填入表 2-25 中，计算出相应的 T 和 f。表 2-3 频率的测量数据低频信号发生器 的频率 ( Hz )50 100 200 300 500 1K 5K 10K 15K 20K相邻峰 峰间距 B(div)A(t/div)T = ABf=1/T ( Hz )5.观察李萨如图形，利用李萨如图形，通过已知标准频率，求未知频率用 X-Y 方式，即将“ Y1 移位” 拉出， ，进入这一方式，此时，Y 1 通道为 X 输入端，Y 2 通道为 Y 输入端，当从 X、 Y 这二个输入端输入正弦信号时在示波管荧光屏上可显示出李萨如图形，根据图形可以推算出二个信号之间频率及相位关系。 yxfXY方 向 切 线 对 图 形 的 切 点 数 N 方 向 切 线 对 图 形 的 切 点 数式中 为已知标准频率，则用上式来求未知频率yf xf【注意事项】1.示波器和低频信号发生器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时不能用力太猛。2.荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。3.双踪示波器的两路输入端 Y1.Y2 有一公共接地端，同时使用 Y1 和 Y2 时，接线时应防止将外电路短路。4. 校 正 波 形 调 整 完 毕 后 ， 所 有 补 偿 按 钮 都 不 能 调 动 或 更 改 ， 否 则 将 要 再 次 对 示 波 器 重新 校 正 一 次 。【思考题】1. 示波器的主要组成部分是什么？示波器的主要用途有哪些？2. 为什么示波器的扫描信号必须是锯齿波？3. 假定在示波器的输入端输入一个正弦电压，所用水平扫描频率为 120Hz，在屏上出现了三个完整的正弦波周期，那么输入电压的频率为多少？4. 若示波器一切正常，但开机后看不见光迹和光点，可能的原因有哪些？应如何调整？5. 若发现示波器上的图形向右运动，则扫描信号的频率与待测电信号的频率是什么关系？6. 1V 峰峰值的正弦波，它的有效值是多少？第二节 任意波形发生器的使用DG1000 系列双通道函数/任意波形发生器使用直接数字合成（DDS）技术，可生成稳定、精确、纯净和低失真的输出信号，可以输出 5 种基本波形，内置 48 种任意波形，可编辑输出 14-bit、4k 点的用户自定义任意波形。具有 100MSa/s 采样率，另外还具有高精度、宽频带的频率测量功能。一、设备介绍1.前后面板介绍DG1000 向用户提供简单而功能明晰的前面板，如图 2-7 所示，前面板上包括各种功能按键、旋钮及菜单软键，您可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。后面板如图2-4所示。图 2-7 前面板图 2-8 后面板图 2-1 调整手柄的方法2用户界面DG1000 提供了 3 种界面显示模式：单通道常规模式、单通道图形模式及双通道常规模式。这 3 种显示模式可通过前面板左侧的 View 按键切换。用户可通过 来切换活动通道，以便于设定每通道的参数及观察、比较波形。二、基本参数设置1.波形设置如下图 2-9 所示，在操作面板左侧下方有一系列带有波形显示的按键，它们分别是：正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、噪声波、任意波，此外还有两个常用按键：通道选择和视图切换键。下面的练习将引导您逐步熟悉这些按键的设置。本章以下对波形选择的说明均在常规显示模式下进行。波形选择 通道选择 视图切换图 2-9 按键选择1) 使用 Sine 按键，波形图标变为正弦信号，并在状态区左侧出现“Sine”字样。通过设置频率/周期、幅值/高电平、偏移/低电平、相位，可以得到不同参数值的正弦波。图 2-10 正弦波常规显示界面图 2-10 所示正弦波使用系统默认参数：频率为 1kHz，幅值为 5.0VPP，偏移量为 0VDC，初始相位为 0。2) 使用 Noise 按键，波形图标变为噪声信号，并在状态区左侧出现“Noise”字样。通过设置幅值/高电平、偏移/低电平，可以得到不同参数值的噪声信号。图 2-11 噪声波形常规显示界面3) 使用 Arb 按键，波形图标变为任意波信号，并在状态区左侧出现“Arb”字样。通过设置频率/周期、幅值/高电平、偏移/低电平、相位，可以得到不同参数值的任意波信号。图 2-12 任意波形常规显示界面图 2-12 所示 NegRamp 倒三角波形使用系统默认参数：频率为 1kHz，幅值为5.0VPP，偏移量为 0VDC，相位为 0。2.输出设置如下图 2-13 所示，在前面板右侧有两个按键，用于通道输出、频率计输入的控制。图 2-13 通道输出、频率计输入图 2-14 通道输出控制通道 1 输出通道 2 不输出1） 使用 Output 按键，启用或禁用前面板的输出连接器输出信号。已按下 Output键的通道显示“ON”且键灯被点亮。2）在频率计模式下，CH2 对应的 Output 连接器作为频率计的信号输入端，CH2 自动关闭，禁用输出。3.调制/扫描/脉冲串设置如下图 2-15 所示，在前面板右侧上方有三个按键，分别用于调制、扫描及脉冲串的设置。在本信号发生器中，这三个功能只适用于通道 1。图 2-15 调制/扫描/ 脉冲串按键1）使用 Mod 按键，可输出经过调制的波形。并可以通过改变类型、内调制/外调制、深度、频率、调制波等参数，来改变输出波形。DG1000 可使用 AM、FM、FSK 或 PM 调制波形。可调制正弦波、方波、锯齿波或任意波形（不能调制脉冲、噪声和 DC） 。图 2-16 调制波形常规显示界面2）使用 Sweep 按键，对正弦波、方波、锯齿波或任意波形产生扫描（不允许扫描脉冲、噪声和 DC） 。在扫描模式中，DG1000 在指定的扫描时间内从开始频率到终止频率而变化输出。图 2-17 扫描波形常规显示界面3）使用 Burst 按键，可以产生正弦波、方波、锯齿波、脉冲波或任意波形的脉冲串波形输出，噪声只能用于门控脉冲串。图 2-18 脉冲串波形常规显示界面脉冲串：输出具有指定循环数目的波形，称为“脉冲串”。脉冲串可持续特定数目的波形循环（N 循环脉冲串），或受外部门控信号控制（为门控脉冲串）。脉冲串可适用于任何波形函数（DC 除外），但是噪声只能用于门控脉冲串。 4. 设置偏移电压1）按 Sine 偏移/低电平 偏移 ，设置偏移电压参数值。 屏幕显示的偏移电压为上电时的默认值，或者是预先选定的偏移量。在更改参数时，如果当前偏移量对于新波形是有效的，则继续使用当前偏移值。 2） 输入所需的偏移电压。 使用数字键盘或旋钮，输入所选参数值，然后选择偏移量所需单位，按下对应于所需单位的软键。5.设置占空比1） 按 Square 占空比 ，设置占空比参数值。占空比：方波高电平期间占整个周期的百分比。屏幕中显示的占空比为上电时的默认值，或者是预先选定的数值。在更改参数时，如果当前值对于新波形是有效的，则使用当前值。 2） 输入所需的占空比。 使用数字键盘或旋钮，输入所选参数值，然后选择占空比所需单位，按下对应于所需单位的软键，信号发生器立即调整占空比，并以指定的值输出方波。当前操作参数：偏移量当前操作参数：占空比功能菜单 设定 说明类型 AM 选择幅度调制内调制深度 设置振幅变化深度（0%120% ）频率 设置调制波频率（2mHz20kHz）调制波选择内部调制信号：Sine SquareTriangle UpRampDnRamp Noise Arb外调制 选择外调制时，调制信号通过后面板Modulation In 端输入。图 2-19 设置占空比参数值此时按 View 键切换为图形显示模式，查看波形参数，如下图所示。图 2-20 图形显示模式下的波形参数6.存储和输出/辅助系统功能/帮助功能如下图 2-21 所示，在操作面板上有三个按键，分别用于存储和调出、辅助系统功能及帮助功能的设置。下面的说明将逐步引导您熟悉这些功能的设置。图 2-21 存储/辅助系统功能/ 帮助设置按键1）使用 Store/Recall 按键，存储或调出波形数据和配置信息。2）使用 Utility 按键，可以进行设置同步输出开/关、输出参数、通道耦合、通道复制、频率计测量；查看接口设置、系统设置信息；执行仪器自检和校准等操作。3）使用 Help 按键，查看帮助信息列表。三、调制类型参数设置1.幅度调制（AM）已调制波形由载波和调制波形组成。在 AM（调幅）中，载波的幅度是随调制波形的瞬时电压而变化的。 幅度调制所使用的载波通过前面板上 Sine 、 Square 、 Ramp 、 Arb 功能键设置。 按 Mod 类型 AM ，进入如下所示界面。图 2-22 幅度调制波形参数设置界面表 2-4 设置幅度调制参数功能菜单 设定 说明类型 AM 选择幅度调制内调制深度 设置振幅变化深度（0%120% ）内调制 频率 设置调制波频率（2mHz 20kHz）内调制 调制波选择内部调制信号：Sine、Square、riangle、UpRamp、DnRamp、Noise、Arb外调制 选择外调制时，调制信号通过后面 板Modulation In 端输入。此时按 View 键切换为图形显示模式，查看波形参数，如下图所示。调制类型 调幅频率图 2-23 图形显示模式下AM波形参数调制深度 设置幅度变化的范围（也称“百分比调制”）。调制深度可以从0到120之间变化。 在0调制时，输出幅度是指定值的一半。 在100调制时，输出幅度等于指定值。 在大于100调制时，仪器的输出不会超过20VPP。 对于外部源，AM深度由Modulation In连接器上的信号电平控制。100%的内调制与+5V 的外接信号源对应。 2.频率调制（FM）已调制波形由载波和调制波组成。在 FM（调频）中，载波的频率是随调制波形的瞬时电压而变化的。 频率调制所使用的载波通过前面板上 Sine 、 Square 、 Ramp 、 Arb 功能键设置。按 Mod 类型 FM ，进入如下所示菜单。图 2-24 频率调制波形参数值设置界面此时按 View 键切换为图形显示模式，查看波形参数，如下图所示。调制频率图 2-25 图形显示模式下的FM波形参数频率偏移 偏移量必须小于或等于载波频率； 偏移量和载波频率的和必须小于或等于所选函数的最大频率加上1kHz； 对于外部源，偏移量由 Modulation In 连接器上的5V电平控制。+5V 加上所选偏移量，较低的外部信号电平产生较少的偏移，负信号电平将频率降低到载波频率之下。 3. 频移键控（FSK）使用 FSK 调制，是在两个预置频率（“载波频率”和“ 跳跃频率” ）值间移动其输出频率。输出频率在载波频率和跳跃频率之间移动的频率称为 FSK 速率。该输出以何种频率在两个预置频率间移动，是由内部频率发生器或后面板 Ext Trig 连接器上的信号电平所决定的。 在选择内调制时，输出频率在载波频率和跳跃频率之间移动的频率是由指定的 FSK速率决定的。 调制深度调制波形信源选择调制波载波频偏在选定外调制时，FSK 速率不可调节，输出频率由后面板 Ext Trig 连接器上的信号电平决定。在输出逻辑低电平时，输出载波频率；在出现逻辑高电平时，输出跳跃频率。频移键控调制所使用的载波通过前面板上 Sine 、 Square 、 Ramp 、 Arb 功能键设置。按 Mod 类型 FSK ，进入下面所示菜单。图 2-26 频移键控波形参数值设置界面表 2-5 设置频移键控参数功能菜单 设定 说明类型 FSK 选择频移键控跳频内调制时，调制信号为 50%占空比的方波。设置跳跃频率范围（不超过载波的频率范围）内调制 速率 设置输出频率在“载波频率” 和“ 跳跃频率”之间交替的频率（2mHz50kHz ）外调制 跳频 外调制时，调制信号通过后面板的ExtTrig端输入，此时只需设置“跳频”参数此时按 View 键切换为图形显示模式，查看波形参数，如下图所示。键控频率调频图 2-27 图形显示模式下的FSK 波形参数4.相位调制（PM）已调制波形由载波和调制波形组成。在 PM（调相）中，载波的相位是随调制波形的瞬时电压而变化的。 相位调制所使用的载波通过前面板上 Sine 、 Square 、 Ramp 、 Arb 功能键设置。按 Mod 类型 PM ，进入下图所示界面。图 2-28 相位调制波形参数设置界面此时按 View 键切换为图形显示模式，查看波形参数，如下图所示。调相频率图 2-29 图形显示模式下的PM波形参数四、设置扫频波形在扫描模式中，DG1000在指定的扫描时间内从开始频率到终止频率变化输出。可使用正弦、方波、锯齿波或任意波形产生扫频波形（不允许扫描脉冲、噪声和DC）。使用 Sweep 按键，系统显示如下图所示的操作菜单。通过使用扫描操作菜单，对扫描模式的输出波形参数进行设置。图 2-30 扫描波形参数值设置显示界面触发源内部：选择内部信号源外部：选择外部信号源，使用后面板ExtTrig 连接器手动：选择手动触发，每按一次 手动 都会启动一次扫描，继续按该键，将再次触发信号发生器输出： 设置在信号的上升边沿触发： 设置在信号的下降边沿触发关闭：关闭触发设置触发触发设置完成扫描频率设置 要在频率上向上扫描，设置开始频率 终止频率，或设置一个负的频率间隔。相位偏移第三章 用 Excel 软件处理物理实验数据通过演示“半导体磁阻效应”实验数据的处理过程，向大家讲解如何用 Excel 软件来：计算数据、绘图、数据拟合并得出经验公式。以较复杂的计算磁阻值、绘制磁阻曲线（B-MR 曲线） 、数据拟合为演示对象，磁化曲线（I M-B 曲线）作图以 B-MR 曲线为参考即可。一、设计表格、输入数据设计表格的表头，输入数据，并画好边框（选中表格，点击图 1 中的所有框线）即可。欧姆符号先从 word 插入符号“”后，再复制到 excel。把 “B2/T2”中的 2 变为上标，先选中数字 2，再右键选择图 2-31 中的“设置单元格格式” ，弹出对话框，选中上标即可，下标以此类推。必要时设置所有的字体为“Time New Roman”字体。图 2-31二、计算数据如计算 B/T，将磁场用“T”表示。先点击“C2 框” ，再计算栏 fx 后面写入计算公式。先输入“=” ，再点击 “B2”框，然后输入“/1000”即可。图 2-32“C2”框后面的数据如何计算，先点击“C2”框，鼠标变成图 2-33 所示，然后点击鼠标左键向下拖动到最后一行即可。图 2-33这时小数点后面的数据太少，修改方法是：在 C 列上右键选择“设置单元格格式” ，如图 2-34 所示的方法进行修改。图 2-34B2/T2 计算公式： =C22，其中“2 ”表示平方，再向下拖动即可。 R/计算公式：=E2/F2，再向下拖动即可。MR 计算公式：=(G2-316.1)/316.1。其中“G1 ”框的电阻（316.1）为 R（0） ，计算时一定要用自己的 R（0 ）去替换 316.1，否则是错误的。所有结果如图 5 所示。由于“G2”框的有效数字比 316.1 要多，所以 MR 不等于零，改为零即可。用鼠标选择所有的数据（包括表头） ，然后右键即可复制带表格的数据到 word 中。图 2-35三、绘制曲线图绘制 B-MR 图， B 的数据用 mT 为单位的数据。单击图 2-36 的图表向导，弹出对话框，选择“平滑线散点图” 。选择下一步，点击“添加” ，出现图 2-37 所示。图 2-36 图 2-37在图中的名称根据曲线名称输入（如 MR 曲线） ；X 值、Y 值分别点击后面的图标，然后选择图 2-88 中的 B 和 MR 数据，并且得出了曲线图。图 2-38点击下一步，设置图 2-39 的标题；设备图 2-40 的网格