示波器使用中DC/AC耦合设置及其影响

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文章摘要：介绍了示波器的DC/AC耦合设置及其影响。

1、示波器工作原理

示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中 的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

2.介绍了示波器的DC/AC耦合设置及其影响。

耦合指把电信号从一条电路连接到另一条电路使用的方法。在这种情况下，输入耦合是从测试电路到示波器的连接。耦合可以设置成DC或AC。

3.DC耦合显示输入信号的所有信息，包括DC信号成分和AC信号成分。

AC耦合封锁信号的DC成分，即AC耦合滤除直流成分信号，因此可以看到以零伏为中心的波形。示波器AC耦合是在BNC端和衰减器之间串联一个电容。这样，信号的DC分量就被滤除，而信号的低频AC分量也会有一定的衰减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其真实幅度为71％时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于其输入耦合电容的数值。示波器的低频截止频率典型值为10Hz。

4.下面的两个图说明了DC耦合设置和AC耦合设置对同一信号的测量差异。

例如对一个带有2V DC成分的Vp-p正弦波，图1（示波器设置为DC耦合）和图2（示波器设置为AC耦合）说明了这种差异，DC耦合设置显示输入信号的所有信息，包括DC信号成分和AC信号成分，即AC信号是以DC信号幅度为中心的波形。

而图2中，对同一信号（2V DC成分的Vp-p正弦波信号），示波器输入耦合设置为AC耦合，由图可知：AC耦合滤除了2V的DC信号成分，只有Vp-p正弦波的AC信号成分。AC耦合设置适合用于整个信号（交流+直流）对volts/div设置太大的情况。

图1  带有2V DC成分的Vp-p正弦波的DC耦合

图2  带有2V DC成分的Vp-p正弦波的AC耦合

另外，需要注意示波器的触发耦合方式，即合理选择耦合触发方式：

(1)使用交、直流耦合方式时，触发耦合和通道耦合要设置一致；

(2)当信号中包含高频干扰或者噪声使示波器不能触发稳定时，可以采用示波器触发设置里的高频抑制功能；

(3)当信号中包含低频干扰时（例如电源纹波里面的50Hz工频干扰），示波器不能触发稳定时候可以采用示波器触发设置里的低频抑制功能。