对于一个含有直流和交流分量的信号,如何使用示波器正确显示并测出直流电压值和交流电压峰峰值？

对于一个含有直流（DC）和交流（AC）分量的混合信号，使用示波器来正确显示和测量其直流电压值和交流电压峰峰值需要选择适当的设置和方法。以下是详细的步骤：

所需设备

• 示波器
• 电压探头

步骤一：连接探头

1. 连接电压探头：
   • 将电压探头连接到待测信号的测量点，并确保接地夹子连接到公共地。

步骤二：设置耦合模式

1. DC 耦合（用于显示并测量直流和交流分量）：
   • 在示波器上选择 DC 耦合模式，以便显示信号的全部成分，即包括直流和交流部分。

步骤三：调整垂直灵敏度和偏移

1. 调整垂直灵敏度（Volts/Div）：
   • 根据预期的信号幅度调整垂直灵敏度，使信号在屏幕上清晰可见且不过载。
2. 调整垂直偏移：
   • 调整垂直偏移，使信号在屏幕上居中显示，便于观察和测量。

步骤四：设置时间基准（Time/Div）

• 根据信号频率设置合理的时间基准。例如，对于较低频率的信号，选择较大的 Time/Div；对于高频信号，选择较小的 Time/Div。

步骤五：触发设置

1. 选择触发源：
   • 通常选择 CH1 作为触发源。
2. 选择触发模式：
   • 使用边沿触发（Edge Trigger），可以选择上升沿或下降沿。
3. 设置触发电平：
   • 将触发电平设置在信号的中间电平位置，使信号稳定地显示在屏幕上。

步骤六：测量直流电压值

1. 利用光标工具：
   • 打开示波器的光标工具，选择垂直电压光标。
   • 将一个光标放置在信号的基线位置（即信号的零电平处）。
   • 将另一个光标放置在信号的平均电平处（直流成分）。
   • 读取两个光标之间的电压差，即为直流电压值。
2. 使用自动测量功能（如果示波器支持）：
   • 一些示波器具有自动测量功能，可以直接显示直流电压值。选择 “DC Voltage” 或类似选项，示波器会自动计算并显示直流电压值。

步骤七：测量交流电压峰峰值

1. 继续使用 DC 耦合模式：
   • 确保示波器仍处于 DC 耦合模式，以显示完整的信号，包括直流和交流成分。
2. 利用光标工具：
   • 打开垂直电压光标，将一个光标放置在信号的最低点（负峰值）。
   • 将另一个光标放置在信号的最高点（正峰值）。
   • 读取两个光标之间的电压差，即为交流电压的峰峰值（Vpp）。
3. 使用自动测量功能（如果示波器支持）：
   • 一些示波器具有自动测量功能，可以直接显示交流电压的峰峰值。选择 “Peak-to-Peak Voltage” 或类似选项，示波器会自动计算并显示峰峰值。

示例操作

这里我们用光标功能来测量一个包含 5V 直流电平和 2V 峰峰值交流成分的信号：

1. 连接信号：使用信号发生器输出一个2V峰峰值，偏移5V的正弦信号，通过BNC线接入示波器通道1。

图为普源精电DG5352信号发生器

1. 选择 DC 耦合：使示波器能够显示直流和交流分量。
2. 调整垂直灵敏度和偏移：设置为 2V/Div，使信号能完整显示在屏幕上。
3. 设置时间基准：根据信号频率选择合适的 Time/Div。
4. 触发设置：选择 CH1 上升沿触发，设置适当的触发电平。

图为普源精电DHO4804数字示波器

1. 测量直流电压：
   • 用光标工具在信号的平均电平和基线之间测量电压差，得到 5V 直流电压。

图为普源精电DHO4804数字示波器

1. 测量交流电压峰峰值：
   • 用光标工具在信号的最高点和最低点之间测量电压差，得到 2V 峰峰值。

图为普源精电DHO4804数字示波器

通过以上步骤，你可以准确测量并显示包含直流和交流分量的信号的直流电压值和交流电压峰峰值。