步驟1：示波器

示波器的背景并不多，所以讓我們一起潛水吧直接進(jìn)入。如果您需要有關(guān)AD的幫助2校準(zhǔn)和波形安裝/設(shè)置，請(qǐng)查看此快速入門，我們將進(jìn)行收集。

在開始使用AD2之前，我們需要一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的簡(jiǎn)單電路，以便了解發(fā)生了什么。

當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電容器充電，但很快達(dá)到滿容量。一旦完成，它就像電線上的斷路，電阻兩端的電壓與電池的電壓相同。開關(guān)斷開后，電容器開始通過電阻排空。公式Τ= RC告訴我們，電容器耗盡到其先前值的?36.8％將花費(fèi)Τ（希臘文Tau）秒。對(duì)于我們的原理圖，我們得到Τ=20kΩ*100μF= 2s。我們將稍后返回該值。

將30針連接器連接到AD2。將“ 1+”連接到電容器陽(yáng)極（+），將“ 1-”連接到電容器陰極（-）。由于AD2上的示波器通道是完全差分的，這意味著它們無(wú)需GND參考即可測(cè)量“ 1+”和“ 1-”引腳之間的電位差，因此無(wú)需從GND連接GND線。 AD2，盡管您可以根據(jù)需要。如果使用電子設(shè)備瀏覽器板，則示波器通道不是差分的，因此您需要將一個(gè)通道連接到陽(yáng)極，將GND連接到陰極。在此示例中，該端子也連接到“-”電池端子。

設(shè)置好所有電路后，您的電路應(yīng)該看起來(lái)像這樣。

設(shè)置好AD2和電路后，打開Waveforms，然后單擊頂部的“ Scope”按鈕。

示波器窗口將打開。

步驟2：捕獲數(shù)據(jù)。

請(qǐng)確保您的開關(guān)關(guān)閉，然后轉(zhuǎn)到示波器窗口并單擊開始獲取數(shù)據(jù)。您應(yīng)該在0處看到一條藍(lán)線，什么也沒有。

關(guān)閉開關(guān)，您會(huì)看到黃線開始掉入視野，最終回到0。

很顯然，我們需要對(duì)查看窗口進(jìn)行一些調(diào)整。如果您查看y軸，則會(huì)看到它僅上升到2.5V，每個(gè)分度設(shè)置為500mV/分度。由于我們使用的是9V電池，因此當(dāng)電容器充電到9V時(shí)，我們將丟失數(shù)據(jù)。

轉(zhuǎn)到窗口的右側(cè)，您會(huì)看到用于調(diào)整通道1和通道2的選項(xiàng)。

單擊將允許您關(guān)閉所選通道上繪圖的跡線。由于此處沒有使用通道2，因此可以在此處取消選擇。

在“通道1”框中，我們有兩個(gè)不同的選項(xiàng)。我們可以給跡線一個(gè)偏移量，該偏移量將在該方向上移動(dòng)0。如果在此處輸入值“ -5V”，它將在曲線圖上的0向下移動(dòng)5伏。您最終在y軸的圖中心處獲得+ 5V。如果令人困惑，請(qǐng)不要難過。我花了一些時(shí)間弄清楚要在哪個(gè)方向上輸入什么值。

范圍框可讓您設(shè)置y軸的比例。由于我們使用的是9V電池，因此我們將范圍設(shè)置為“ 1V/div”。您可以單擊下拉箭頭，或直接將其輸入到框中。

繪圖窗口經(jīng)過硬編碼，可以將x-和y軸分為10個(gè)分區(qū)。偏移值為-5V（以+ 5V為中心），刻度為1V/div，我們得到的y軸顯示0-10V。再次單擊并打開電池。您會(huì)看到通道1走線躍升至大約+ 9V。關(guān)閉電路，您會(huì)發(fā)現(xiàn)走線逐漸開始下降。我們?cè)絹?lái)越接近捕獲所有數(shù)據(jù)。但是，讓我們看看是否無(wú)法通過調(diào)整x軸捕獲所有數(shù)據(jù)。

請(qǐng)看一下時(shí)間調(diào)整框。您可以調(diào)整位置，并且與通道偏移不同，您在此處輸入的值將是位于x軸中心的值。您還可以設(shè)置每格的時(shí)間。讓我們將位置保留為0并將基準(zhǔn)設(shè)置為2 s/div。

請(qǐng)確保您的開關(guān)關(guān)閉至少20 s，然后單擊開始獲取數(shù)據(jù)。垂直的灰色條將在繪圖窗口中緩慢移動(dòng)，通道1的跡線將開始在0V處沿底部繪圖。等待幾秒鐘，然后關(guān)閉開關(guān)。您會(huì)看到走線迅速躍升至大約9V，表明電容器很快充電。

您還將注意到，一旦走線到達(dá)窗口的最右側(cè)時(shí)，它將環(huán)繞到左側(cè)并開始覆蓋當(dāng)前數(shù)據(jù)所在的跟蹤數(shù)據(jù)。如果需要長(zhǎng)時(shí)間獲取更多數(shù)據(jù)，則可以調(diào)整時(shí)間窗口。您可以稍后將其向下調(diào)整以進(jìn)行縮放，但是請(qǐng)記住，該圖只能在圖窗口的整個(gè)寬度上獲取一定數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。如果停止采集后放大，則數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的空間會(huì)擴(kuò)大，數(shù)據(jù)的分辨率會(huì)降低。我將介紹一些如何縮放的技巧，同時(shí)仍然需要一點(diǎn)時(shí)間查看數(shù)據(jù)。這個(gè)特定的電路有點(diǎn)慢，無(wú)法顯示出來(lái)。

讓我們捕獲特定的數(shù)據(jù)窗口。確保開關(guān)已打開。再次單擊，但這一次大約2秒鐘后關(guān)閉開關(guān)。讓灰色條一直向右移動(dòng)，然后單擊，然后將其環(huán)繞到圖的左側(cè)。您應(yīng)該會(huì)得到如下內(nèi)容。

第3步：解釋數(shù)據(jù)。

好，我們可以使用捕獲的數(shù)據(jù)做很多事情。還記得我們的時(shí)間常數(shù)Τ值嗎？ Τ= R * C =20kΩ*100μF= 2秒。讓我們看看如何解決。首先，我們需要確定我們的最大值。通過目視檢查，我認(rèn)為該值約為8.78V。問題是，僅此而已。

轉(zhuǎn)到頂部，然后單擊“查看”。這里有很多選項(xiàng)，但是請(qǐng)單擊“測(cè)量”。我們還需要打開“ X光標(biāo)”窗格，因此從同一菜單中將其打開。

“測(cè)量”窗格將在在“繪圖”窗口中，“ X光標(biāo)”窗格將在繪圖下方打開。

在這些窗格的右上角，您有一些小按鈕。單擊將關(guān)閉窗口，因此請(qǐng)不要這樣做。如果您確實(shí)不小心關(guān)閉了窗格，則只要不關(guān)閉程序，所做的更改將被保存。只需重新打開窗格。單擊將允許您將窗格彈出到其自己的窗口中。窗格使繪圖區(qū)域更小，因此這可以使查看繪圖數(shù)據(jù)更加容易。您也可以單擊并拖動(dòng)每個(gè)窗格和繪圖之間的，以調(diào)整窗格大小，而無(wú)需將其彈出到窗口中。如果要將窗口放回到合并范圍窗口中，可以單擊窗口頂部，然后將其拖動(dòng)到合并范圍窗口周圍將突出顯示可以放置窗格的不同區(qū)域。您的選擇。

在“度量”窗格中，單擊，然后單擊“定義的度量”以添加度量選項(xiàng)。確保選擇了通道1，然后雙擊“垂直”，然后雙擊“最大”，或單擊一次，然后單擊“添加”。 “添加”窗口將以任何一種方式保持打開狀態(tài)，因此添加完測(cè)量后將其關(guān)閉。

如果最終添加了太多的相同的測(cè)量，或者用同一測(cè)量完成，請(qǐng)確保通過單擊突出顯示特定的測(cè)量，然后單擊窗口頂部的。將打開一個(gè)小窗口。

“刪除”將僅刪除一個(gè)頻道。 “清除”將刪除所有測(cè)量通道。 “編輯”按鈕將允許您編輯分配給該特定通道的后臺(tái)軟件代碼。對(duì)于此示例，無(wú)需這樣做，但這對(duì)于制作涉及某種數(shù)學(xué)功能的自定義測(cè)量通道非常方便，例如通過僅測(cè)量電壓來(lái)確定流經(jīng)電阻的電流。 “顯示”按鈕將為每個(gè)測(cè)量通道添加不同的指標(biāo)。這些對(duì)于確定信號(hào)的一致性可能很有用。我們只關(guān)心這里的值，因此我們也將不理會(huì)它。

現(xiàn)在進(jìn)入“ X光標(biāo)”窗格。單擊在圖的x軸上添加垂直光標(biāo)。再次單擊或?qū)⑻砑痈喙鈽?biāo)。讓我們添加2個(gè)游標(biāo)。這些游標(biāo)可以顯示依賴于另一個(gè)游標(biāo)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，或僅顯示原始數(shù)據(jù)。您可以單擊光標(biāo)線底部的來(lái)移動(dòng)它。數(shù)據(jù)將顯示在“ X光標(biāo)”窗口以及繪圖中的小標(biāo)簽上。如果單擊光標(biāo)數(shù)字右邊的小箭頭，將打開一個(gè)小選項(xiàng)窗口。這些選項(xiàng)與“ X光標(biāo)”窗格中看到的選項(xiàng)相同，允許您在兩個(gè)位置都進(jìn)行設(shè)置。您還可以在此處更改光標(biāo)的顏色。

在此示例中，我們希望光標(biāo)2在其和顯示屏之間的設(shè)定時(shí)間內(nèi)顯示電壓變化。游標(biāo)1.確保游標(biāo)1的“ Ref”列為“ none”，游標(biāo)2則為“ 1”。還在游標(biāo)2的標(biāo)有“ΔX”的列中輸入2s的值。 ”，這就是我們希望兩個(gè)光標(biāo)之間X的變化。這會(huì)將光標(biāo)2設(shè)置在光標(biāo)1之前+ 2s（輸入“ -2”會(huì)將光標(biāo)2 -2放在光標(biāo)1之后）。如果在光標(biāo)1上單擊并移動(dòng)它，光標(biāo)2將隨之移動(dòng)，由于光標(biāo)2依賴于光標(biāo)1，所以始終將ΔX保持在2s。 ，但會(huì)更改ΔX的值。

將光標(biāo)1移動(dòng)到繪圖中的點(diǎn)，在該點(diǎn)中，C1的值必須降至測(cè)量中C1 Max的值以下。對(duì)于我的繪圖，它位于-8s的右側(cè)。

在光標(biāo)窗口中查看光標(biāo)1和2的值。當(dāng)游標(biāo)2在游標(biāo)1之后2s時(shí)，游標(biāo)1有8.5560V游標(biāo)，而游標(biāo)2有3.2284V。還記得我們的Τ= 2s值和它的意思嗎？這是電容器上的電荷降至其先前值的?36.8％所需的時(shí)間，該百分比將在我們測(cè)量的任何2秒窗口內(nèi)保持不變。 3.2284V/8.5560V = 0.3773 = 37.73％。當(dāng)我們認(rèn)為我們假設(shè)元件的標(biāo)稱值（20kΩ和100μF）為實(shí)際值時(shí)，很容易解決這個(gè)錯(cuò)誤，因此我們應(yīng)該在正確的位置。現(xiàn)在，轉(zhuǎn)到光標(biāo)1的“位置”列，然后輸入繪圖中的任何其他值，例如-3.702s。由于我們將光標(biāo)2的ΔX鎖定在光標(biāo)1之后的+ 2s處，所以光標(biāo)將自行移動(dòng)，并且我的圖顯示光標(biāo)1的值為1.0716V，光標(biāo)2的值為0.4139V。這將降低到（0.4139V/1.0716V ）= 0.3875 = 1.0716V的38.75％，在預(yù)期的誤差內(nèi)。

現(xiàn)在，讓我們看一下我們可以訪問的其他一些功能

步驟4：一些其他功能。

按鍵盤上的“ F1”將打開“幫助”菜單，以顯示任何工具你開著。您也可以單擊左上角的“窗口”，然后單擊“幫助”。在Waveforms 2015的多個(gè)位置，您將看到。這是一個(gè)通用圖標(biāo)，用于表示您可以在其中更改各種設(shè)置的位置。這里的每個(gè)選項(xiàng)都有太多選擇，但是一般來(lái)說(shuō)，有幾個(gè)選項(xiàng)非常有用，因此讓我們現(xiàn)在來(lái)看一下。

一個(gè)正在觸發(fā)，通常用于強(qiáng)制范圍如果滿足輸入條件，則僅在某種類型的情況下捕獲數(shù)據(jù)。窗口頂部有一個(gè)綠色的小箭頭。單擊它會(huì)在頂部工具欄上打開更多選項(xiàng)，其中大多數(shù)都適用于觸發(fā)功能。

“模式”框可讓您更改數(shù)據(jù)的顯示方式，一次顯示一個(gè)完整的圖，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)實(shí)時(shí)回繞，實(shí)時(shí)橫向滾動(dòng)或記錄。此處的“屏幕”設(shè)置很好。單詞“ Source”旁邊的“ Auto”框使我們可以確定觸發(fā)器如何獲取數(shù)據(jù)。如果2秒鐘內(nèi)未滿足觸發(fā)條件，則“自動(dòng)”將獲取足夠的數(shù)據(jù)以一次填充繪圖窗口，以顯示所有存在的數(shù)據(jù)。 “正常”僅在滿足指定的觸發(fā)條件時(shí)才獲取數(shù)據(jù)。 “無(wú)”將忽略觸發(fā)設(shè)置，僅獲取數(shù)據(jù)。

從“源”框中，您可以選擇各種觸發(fā)源，包括其他AD2工具，例如Wavegen通道之一，甚至是外部源。 “類型”（Type）框?qū)⒆屇x擇要用于觸發(fā)示波器的信號(hào)變化類型（邊沿，脈沖或過渡）。選擇脈沖或過渡將更改“條件”和“ LCondition”框中的可用選項(xiàng)。 “條件”框可讓您進(jìn)一步定義所需的信號(hào)類型。例如，您為類型選擇“邊緣”，但是您期望上升還是下降邊緣？或者您為類型選擇“脈沖”，但是您想要正脈沖還是負(fù)脈沖？ “ LCondition”可讓您進(jìn)一步定義“ Pulse”和“ Transition”觸發(fā)器。

在“ Level”框中，可以設(shè)置觸發(fā)觸發(fā)器發(fā)生的垂直高度。如果您正在尋找數(shù)據(jù)尖峰，則將噪聲級(jí)別設(shè)置為高于噪聲，以忽略除了大尖峰之外的所有內(nèi)容。 “長(zhǎng)度”指定“脈沖”或“轉(zhuǎn)換”類型的最小或最大脈沖長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)換時(shí)間。 “滯后”框?qū)τ诎芏嘈≌袷幥野诖蟮枚嗟恼袷幹械男盘?hào)非常有用，例如當(dāng)您添加兩個(gè)頻率至少相差一個(gè)數(shù)量級(jí)或更多的正弦波時(shí)。此處的“自動(dòng)”選項(xiàng)幾乎適用于幾乎所有類型的信號(hào)。 “ Holdoff”允許您告訴觸發(fā)器等待特定的時(shí)間，以便可以正確獲取數(shù)據(jù)。

對(duì)于此示例，我將觸發(fā)器設(shè)置為以下設(shè)置：

我還將時(shí)基設(shè)置更改為10ms/div。目的是從電容器充電中捕獲數(shù)據(jù)。確保關(guān)閉電源至少20秒鐘，然后單擊“運(yùn)行”。 “運(yùn)行”按鈕應(yīng)該是“停止”按鈕，在它的正下方，您應(yīng)該看到。這告訴您觸發(fā)器已設(shè)防并正在等待指定條件。關(guān)閉開關(guān)，您將獲得一張完整的數(shù)據(jù)圖，顯示電容器充電時(shí)的電壓。

在這里，我們可以清楚地看到開關(guān)跳動(dòng)在機(jī)械開關(guān)中非常常見。

您可以在使用扳機(jī)時(shí)調(diào)整x和y軸的比例。滿足觸發(fā)條件的第一個(gè)實(shí)例將以觸發(fā)電平和0s相交的點(diǎn)為中心。在該圖上，您可以看到這些標(biāo)記為：右邊的黃色三角形標(biāo)記為3V，頂部的白色三角形標(biāo)記為0s。您可以單擊并拖動(dòng)其中任意一個(gè)來(lái)移動(dòng)繪圖。在“時(shí)間設(shè)置”窗口的“位置”框中輸入值將移動(dòng)0，即使您愿意也可以移出繪圖。滿足觸發(fā)條件的第一個(gè)實(shí)例仍將以觸發(fā)電平和0相交的點(diǎn)為中心，即使您將0移出繪圖也是如此。

在這里，我將時(shí)間位置設(shè)置為6 ms，這將觸發(fā)器實(shí)例移到了左側(cè)。

只要您不按鼠標(biāo)左鍵處的“停止”按鈕，頂部，示波器將返回到武裝觸發(fā)條件，并等待另一個(gè)滿足觸發(fā)規(guī)范的實(shí)例，這時(shí)將獲取并顯示另一輪數(shù)據(jù)。

另一個(gè)非常有用的功能是為繪圖添加數(shù)學(xué)通道。這使我們可以使用數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)操縱數(shù)據(jù)，從而以不同的方式查看數(shù)據(jù)。為此，讓我們重置為以前的設(shè)置。仔細(xì)檢查圖像，將示波器窗口設(shè)置為匹配，并像以前一樣捕獲一幅值得放電的電容器數(shù)據(jù)。確保將頂部的“模式”框設(shè)置為“屏幕”，并將觸發(fā)器設(shè)置為“無(wú)”。

在時(shí)間和頻道1之間在最右邊的框中，您會(huì)看到。單擊它，然后選擇“自定義”。新曲線將出現(xiàn)在圖形上，新的數(shù)學(xué)通道M1將出現(xiàn)在通道2下方。

單擊數(shù)學(xué)功能按鈕打開數(shù)學(xué)函數(shù)編輯器。

讓我們用它來(lái)確定有多少電流流過20kΩ電阻。由于電流是通過將電壓除以電阻（I = V/R）而得到的，因此我們需要將電壓（C1）除以電阻器（20000）的值。將“ pow（C1，3）”替換為“ C1/20000”。由于我們正在嘗試測(cè)量電流，因此在“單位”框中輸入“ Amps”或“ A”，然后單擊“ OK”。現(xiàn)在，我們調(diào)整窗口設(shè)置，以便我們可以看到我們的軌跡。一種快速的方法是將通道1的設(shè)置除以20，000，因此對(duì)于該范圍，偏移0.00005 A/div可得到-0.00025A。由于默認(rèn)值比這些值大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此程序很難讓您輸入非常小的偏移值，除非范圍處于相同的數(shù)量級(jí)。輸入范圍值“ 0.00005A”，然后按Enter。這將允許您輸入“ -250uA”作為偏移量。您應(yīng)該看到Math跡線與通道1的跡線重疊。要清楚地看到它們，可以將M1的偏移量調(diào)整為“ -200uA”，也可以單擊y軸數(shù)字并將比例尺拖動(dòng)到所需位置它。如果要移動(dòng)C1比例尺，請(qǐng)單擊圖左上方的C1以選擇C1比例尺，然后根據(jù)需要單擊并在軸上拖動(dòng)。您應(yīng)該得到這樣的結(jié)果：

由于電阻器是線性器件，因此我們看到流經(jīng)電阻器的電流與施加在其上的電壓完全一致

我們的電阻消耗多少功率？我使用了1/8th W（125mW）電阻，所以我應(yīng)該擔(dān)心達(dá)到最大極限嗎？我對(duì)此表示嚴(yán)重懷疑，但讓我們添加另一個(gè)數(shù)學(xué)渠道進(jìn)行查找。不要?jiǎng)h除M1，只需添加M2。通過操縱歐姆定律，我們可以對(duì)現(xiàn)在擁有的數(shù)據(jù)使用三個(gè)函數(shù)，即W = V * I，W = I 2 * R或W = V 2 /R。在函數(shù)編輯器窗口中，輸入最適合您的函數(shù)，并記住我們找到了當(dāng)前I的通道M1。我輸入了“ sqr（M1）* 20000”，即I 2 xR。在單位框中輸入“ W”，然后單擊“確定”。您還需要調(diào)整M2的比例。我發(fā)現(xiàn)，“-2.5mW”的偏移量和“ 500uW/div”的范圍效果很好。您可以使用光標(biāo)或測(cè)量窗格來(lái)確定最大值。您應(yīng)該看到以下內(nèi)容：

您可以看到在光標(biāo)上，M2的值為3.854mW，遠(yuǎn)低于我們的最大允許值功率為125mW，因此我們?cè)谶@里還可以。您還可以看到功耗完全不是線性的，這可以從歐姆定律的方程式中看出。

步驟5：使用BNC適配器。

h2》

通過將BNC適配器板連接到AD2，可以使用標(biāo)準(zhǔn)BNC端接的探針和測(cè)試線。

使用BNC板和BNC探針時(shí)，要記住一些事情。大多數(shù)探頭通常可以將信號(hào)衰減10倍甚至100倍。

當(dāng)您的輸入信號(hào)高于示波器的范圍時(shí)，這很有用。顯示。 AD2示波器也只能顯示最大50V峰峰值，因此，如果您的信號(hào)是400V（我的引線可以處理，但示波器無(wú)法顯示），則可以將開關(guān)設(shè)置為10X，并且我會(huì)讀取40V范圍圖像。話雖如此，很容易忘記將探頭設(shè)置為10X，然后去讀取一些數(shù)據(jù)，并且它比預(yù)期的要小得多。

我們?cè)谶@里用兩個(gè)不同的探頭看到了相同的精確信號(hào)。通道1設(shè)置為1X，通道2設(shè)置為10X，因此它顯示的信號(hào)是實(shí)際信號(hào)的1/10。

您可以將探頭切換為1X，也可以在探頭中調(diào)整衰減。通道設(shè)置。

使用設(shè)置框，如果將探頭設(shè)置為100X并將示波器通道設(shè)置為1000X，則可以將信號(hào)衰減超過1000X。設(shè)置框中的衰減為0.1倍。

BNC適配器板在BNC連接器后面有一個(gè)小跳線，可讓您在AC或DC耦合之間進(jìn)行選擇。如果您的電路是直流電路，則需要直流耦合。但是，如果您的信號(hào)具有某種交流正弦信號(hào)，則切換到交流耦合可能會(huì)有所幫助。這將消除任何直流偏移，并將正弦信號(hào)的中心定為0。為了我們的目的，我們將其保持直流耦合狀態(tài)。

還請(qǐng)確保將探頭連接到電路GND。否則，可能會(huì)發(fā)生奇怪的情況，因此，如果發(fā)現(xiàn)奇怪的情況，請(qǐng)檢查并確保正確連接探針GND。

第6步：我認(rèn)為目前為止是對(duì)的。

我已經(jīng)介紹了很多有關(guān)如何使用示波器的信息，而這些實(shí)際上是使用任何示波器的基礎(chǔ)。它可能令人困惑且難以記住，但是結(jié)合Waveforms 2015和Analog Discovery 2，再加上一點(diǎn)實(shí)踐，數(shù)據(jù)采集就比傳統(tǒng)臺(tái)式工具更簡(jiǎn)單，并且成本也低得多。