为什么示波器显示的电压与信号发生器不同?

电器工程 示波器 电压测量
2022-01-07 17:10:46

我有一台 Rigol DS1052E 示波器和一台 Rigol DG1022 函数发生器。我刚刚将示波器风扇换成静音风扇,我发现,正如通常报道的那样,原来的风扇噪音非常烦人。这似乎很成功,也是我对示波器所做的唯一修改。

测试示波器作为检查,我用普通的 BNC 电缆(两端 BNC)将信号发生器连接到它,并将信号发生器设置为 5 伏峰峰值 1 kHz 正弦波,电压通过以下方式确认显示 3.67 左右 V RMS 的数字电压表。但是,示波器显示 10 V p/p,这也发生在 100 kHz 正弦波上。测试其他幅度,它并不总是精确的二比一,但它大约是那个比率。

为什么示波器显示的电压是信号发生器的两倍?我希望这是我忽略的一些微不足道的事情,而不是像我们过去在实验室里说的那样,当我们丢弃某些东西并且它不再起作用时,它不是“未记录的硬件修改”。


好吧,我不必惊慌失措。@Sephro 有解决方案。特别感谢他,感谢其他人的有益评论。如果允许的话,我也会接受@alex forencich 的版本。我自己开始接近这个答案,因为我发现在 sig 的输出上插入一个 50 欧姆的并联负载。将军 解决了这个问题,我按照@Seph 的建议做了并设置了签名。将军 输出到“高 Z”,这也使得显示的电压一致。

因此,根据给出的答案,我的扩展解释是:

我现在看到,要在 50 欧姆负载上产生 5 V 电压,其内部电阻也是 50 欧姆,即 sig。将军 实际产生 10 V 其中,因为串联的两个 50 欧姆充当分压器,所以输出端只出现 5 V,这就是 sig 上显示的值。将军 控制板。如果连接了诸如示波器之类的高阻抗负载,则分压器会失真,sig 上的压降非常小。gen. 的内部 50 欧姆,几乎所有的'范围输入。签名。将军 不“知道”这一点,仍然给出与 50 欧姆负载相同的显示。正如@Seph 所说,DG1022 sig 有一个“高 Z”设置。将军 那(实际上?)用高阻抗代替内部阻抗以匹配负载,因此恢复了分压器效果。

3个回答

DG1022信号发生器具有输出阻抗设置 - 高 Z 和 50\$\Omega\$(或其他一些电阻)。

如果您将其设置为 50\$\Omega\$,那么您需要使用 50\$\Omega\$ 来终止它,否则您将获得双倍的输出电压!

在此处输入图像描述

将其设置为高 Z,一切都会好起来的。

一般来说,发电机上的电压设置是开路输出电压的一半,尽管它取决于发电机。通常信号发生器设计用于驱动 50 ohm 负载,因此它们具有 50 ohm 源阻抗用于匹配目的。结果,负载两端的电压将与负载阻抗成正比。如果发电机在空载时输出 1 伏电压,那么您将在 50 欧姆负载上获得 0.5V 电压(50 欧姆电源和负载阻抗就像分压器一样)。输出电压设置对此进行了补偿。如果支持,请尝试将示波器输入设置为 50 欧姆。如果没有,请将它们都连接到一个 50 欧姆的电阻器。也可以禁用发生器中的 50 欧姆负载阻抗补偿。

顺便说一句,峰峰值电压约为 RMS 电压的 2.8 倍,因此 3.276 x 2.8 = 10.276。所以示波器显示的是正确的电压,而不是您期望的电压。

校准探头和示波器的正确方法是使用右下角提供的方波。

这样,频率响应和直流增益都得到了检查。

要校准探头,请阅读自动补偿手册。要校准增益,请阅读手册的自动校准部分。

从所有通道输入断开任何探头或电缆,否则可能会导致示波器故障或损坏。按 →Self-Cal 进入自校准界面如下。按“RUN/STOP”键开始运行,按“AUTO”键退出系统

如果发电机在 50 欧姆负载下给出相同的结果,请咨询工厂。

对于高阻抗负载,期望结果是 2 倍选定输出。匹配负载时输出下降 50%。