数字存储示波器教学方式改进与探讨

郑元

摘要：本文主要介绍了数字存储示波器的组成结构、原理及功能，阐述了数字存储示波器实行表格化式操作的设计思想和设计样本，提供了一种正确快速掌握示波器的方法。

关键词：数字存储示波器；表格设计样本；表格化式操作方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0151-03

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。随着科技发展和进步，教学仪器进入了一个更新换代的崭新时代。数字处理、微处理器技术和各种换能技术的广泛应用与发展，也使得模似示波器逐渐升级换代为数字存储示波器。

数字存储示波器它是模似示波技术、数字化测量技术及计算机技术综合产物。数字存储示波器由信号放大电路、高速模/数转换器、中央处理器、存储器和液晶显示器（包括驱动电路）组成。它的内部采用了大规模集成电路和微处理器，它是通过对被测模拟信号进行模/数（A/D）转换，再以数字或模拟信号方式进行显示的一种数据测量和分析装置。

对于初次学习和掌握数字存储示波器使用的学生来说，要在两个学时内快速掌握数字存储示波器使用的操作是有难度的。问题关键在于，示波器面板上的开关、按键、旋钮有很多个，往往无从下手，不知道如何操作。操作内容多而广，而在短时间内单凭大脑记忆去完成老师讲授数字存储示波器的操作方法，会使学生们显得束手无策。如何在短时间内解决学生们快速掌握数字存储示波器的使用，在不依懒老师的情况下能独立顺利地完成实验教学中规定的内容呢？在实验教学上，我们进行了教学方式的改革，即实行示波器表格化式的操作方式。

设计这个表格化式的操作方式的目的是引导学生自行掌握面板旋钮各个功能键的使用方法，将示波器使用中的操作步骤及操作思路转化成表格式操作，让学生们在操作过程中同时完成表格内容的填写，通过这种方式去体会和逐步掌握数字存储示波器的使用方法。

我们以TDO1000/2000系列数字存储示波器为例，首先介绍数字存储示波器面板的结构及功能，再者是各种基本图形表格化式操作的设计样本。

（一）数字存储示波器面板结构与功能介绍

1.示波器面板结构图：见图1。

2.示波器功能介绍：TDO1000/2000系列数字存储示波器有五个功能控制区和一个信号连接区，下面就分述如下。

（1）总功能控制区（MENU菜单区）：该功能区共有六个按键。分别对应不同的功能，它们将决定数字存储示波器的整体工作情况。

（2）执行控制区（RUN CONTROL区）：该区有两个按键。控制输出波形的采样、运行或停下。

（3）垂直功能控制区（VERTIGAL区）：该区有四个按键和四个旋钮。控制输入信号波形或运算波形或参考波形的打开、选中、关闭，并在屏幕上显示对应通道的操作菜单，控制波形垂直增益和垂直位置。

（4）水平功能控制区（HORIZONTAL区）：该区有一个按键和两个旋钮。使用水平控制可以改变输入信号波形的时基，调节触发在内存中的位置，并可以观察选定部分的波形细节。

（5）触发功能控制区（TRIGGER区）：该区有三个按键和一个旋钮。调整和控制触发电平的位置，改变触发类型的设置。

（6）信号连接区：信号连接区由三个外接信号输入端和一个探头补偿器组成。“EXTTRIG”它是外部触发信号的输入连接器。“探头补偿器”它是示波器提供的一个内部信号源，此信号常用来检验和校正探头和输入电路的匹配，也常用该信号来观察和检查示波器是否处于正常工作状态。

（二）各种图形操作表格设计样本

初次掌握数字存储示波器的操作主要有以下两方面的内容：一是熟悉和掌握示波器面板旋钮的基本功能和使用方法（表1）。二是重点掌握在示波器上各种图形操作方法和使用技巧，为后期进一步深入学习示波器的使用打下良好的基础。

1.调节示波器的初始状态。示波器测量前的准备工作很重要。如果仪器没有进行确认和校准，将影响被测数据的准确性，甚至导致测不出数据。用同轴电缆线将双路数字信号发生器产生的正弦波信号和数字存储示波器CH1和CH2通道相连，分别打开信号发生器和示波器的电源开关，打开MNENU菜单栏，调节好示波器的初始状态，并设置好CH1和CH2通道参数，按照表2和表2操作提示即可。

2.示波器上各种图形的显示。示波器上“CH1”和“CH2”分别是通道1和通道2的输入信号连接插座，它分别对应着X轴和Y轴。在调整好示波器的初始状态并设置好通道参数后，如何在示波器上显示出亮点、水平扫描线、垂直扫描线、正弦波、李萨如图形呢？按照表3的操作提示即可。

综上所述：从上述表格中我们不难发现，在示波器上显示亮点、水平扫描线、垂直扫描线、正弦波、李萨如图形时，对水平面板控制区的主时基和X—Y的操作是关键，触发面板控制区的操作是显示出稳定的图形的重要保证。示波器上显示亮点、垂直扫描线、李萨如图形时一定要将主时基关闭、X—Y开启，显示水平扫描线、正弦波进一定要将主时基开启、X—Y关闭。教学实践表明，这种表格化式的操作方式，使得初次学习使用数字存储示波器的学生们能够快速地掌握其方法，提高了单位时间的学习质量和效率，取得了较好的实际效果。

参考文献：

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