第4章 仪器仪表使用

  本章将介绍六种常见的电子测量仪器：数控电源、万用表、函数发生器、示波器、电子负载和频谱分析仪。学习要点包括：

• 了解各种仪器的功能、参数和使用方法。
• 掌握各种仪器的操作技巧，例如设置参数、读取数据、进行测量等。
• 理解各种仪器的应用场景，例如电子电路测试、信号分析、故障诊断等。
• 能够根据实际需求选择合适的仪器进行测量和测试。

通过本章的学习，读者将能够熟练使用各种电子测量仪器，进行各种参数的测量和测试，为电子设计、研发和生产提供重要的技术支持。

4.1数控电源

4.1.1 数控电源介绍

数控电源是一种能够精确控制电压和电流输出的电源设备，通常具备可调节的输出参数和多种保护功能，常用于工业生产与研发、电子设备供电、通信领域等应用。以普源精电的DP932U数控电源讲解数控电源仪器的使用：

DP932U系列是一款高性能的三通道可编程直流电源，专为实验室、研发和教育用途设计。该系列提供两个可调通道和一个固定通道，可调通道支持最大30V/3A输出，而固定通道常设为5V/3A。DP932U具有低纹波和噪声特性，确保输出稳定性和测量准确性。其内置的过压保护（OVP）和过流保护（OCP）功能有效保护被测设备安全。此外，DP932U配备了彩色显示屏和丰富的接口，包括USB和LAN，支持远程控制及编程操作。该电源以智能风扇控制减少噪音，是工程师和研究人员在多种复杂应用场景中的理想选择。

DP900系列的DP932U型号前面板配备有安全端子，来确保电路连接的安全性。安全端子的设计可以防止金属裸露，避免了电路元件的直接暴露和接触，从而最大程度地保护使用者的测试安全。

DP932U基础参数：

• 输出电压：CH1-0 至 32 V/0 至 3 A；CH2-0 至 32 V/0 至 3 A；CH3-0 至 6 V/0 至 3 A
• 总功率：210W
• 编程分辨率：10mV/1mA
• 显示分辨率：10mV/1mA
• 回读分辨率：10mV/1mA
• 纹波和噪声：<350 μVrms/2 mVp

DP932U特色功能：

• 含前面板安全端子输出
• 支持 CH1 和 CH2 内部串并联输出功能
• 3 个通道之间电气隔离，独立输出，最大输出功率 210 W
• 丰富的接口：USB、LAN、数字 IO

4.1.2 使用技巧

1、恒压输出

本系列电源提供如下三种输出模式：恒压输出 (CV)、恒流输出 (CC) 和临界模式 (UR)。在 CV

模式下，输出电压等于电压设置值，输出电流由负载决定；在 CC 模式下，输出电流等于电流设置值，输出电压由负载决定；UR 是介于 CV 和 CC 之间的临界模式

操作方法：

(1) 将负载和相应通道道输出端子连接。
(2) 打开电源开关键，启动仪器，进入用户界面
(3) 通过前面板参数输入区或者使用触屏功能设置电压、电流参数。以触控功能为例，在通道设置界面点击“Set”右侧的电压设置框，弹出虚拟键盘，通过虚拟键盘输入数值和单位。

(4) 设置好电压电流后，打开输出

2、电源串并联

串联两个或多个隔离通道可以提供更高的电压；并联两个或多个隔离通道可以提供更高的电流。本系列电源的三个通道之间电气隔离，独立输出。对于单个电源，三个通道中的任意两个可以外部串并联。通道 1 和通道 2 之间可以内部串并联。

(1) 电源串连

支持通道 1 和通道 2 内部串联。内部串联时，端子输出电压为两个通道电压设置值之和（最高 64 V），输出电压电流值在通道 1 显示，如下图所示

下图展示了前面板接线端子如何在内部串联模式下连接到单个负载。

(2) 电源并联

并联电源可以提供更高的输出电流，其输出电流是单个通道的输出电流之和。电源外部并联时，要为每个通道设置相同的电压值和过压保护值。支持通道 1 和通道 2 内部并联。内部并联时，端子能输出的最大电流为设定值的两

倍（最高 6 A），输出电压电流值在通道 1 界面显示，如下图所示。

下图显示了前面板接线端子如何在内部并联模式下连接到单个负载

(3)串并联设置

在输出设置界面点击 “通道连接” 右侧下拉列表可以切换选择“串联”、“并联”或“独立”来控制通道 1 和通道 2 的通道连接状态。

选择好通道连接状态后，点击主界面显示返回主界面显示，依次设置CH1和CH2的通道的电压和电流，设置好通道设置后，打开输出实现串并联

实操小实验：串连联输出40V电压

1. 点击电源左下角的功能菜单导航进入菜单界面，点击“功能”后点击“输出设置”进入通道输出模式菜单界面，在界面中选择“通道连接”设置处选择“串连”进入内部串连模式。

1. 设置好串连输出模式后，点击后点击“基础”，进入主界面显示和设置

1. 点击通道1界面进入电压输出设置，在通道设置界面点击“Set”右侧的电压设置框，弹出虚拟键盘，通过虚拟键盘输入数值和单位，输入20V1A的电压电流值。同样的操作设置通道2一样为20V1A
2. 接着打开通道1和通道2的输出，自动输出串连之后的40V电压，接着用万用表接到通道1的正和通道2的负测试串连输出电压

4.2万用表

4.2.1 万用表介绍

万用表是一种多功能电子测量仪器，能够测量电压、电流、电阻等多种参数，常用于电子电路维修、电力系统测试、研发与测试等应用场景。以普源精电的DM3068系列数字万用表为例介绍该仪器的使用方法：

DM3068系列数字万用表最高精度6.5位，它针对高精度、多功能、自动测量的测试需求而设计，集自动测量、多种数学变换和任意传感器测量等功能于一身。兼容主流万用表命令集，可以满足研发、品质验证、自动化生产、教育培训等领域的需求。、

DM3068基础参数：

• 精度：六位半
• DCV年准确度：0.0035%
• 最快测量速率：10K rdgs/s
• 直流电压测量范围：-1000V至1000V
• 直流电流测量范围：-10A至10A
• 交流电压测量范围：True-RMS, 0V至750V
• 交流电流测量范围：True-RMS, 0A至10A
• 电阻测量范围：0Ω至100MΩ；支持二线和四线电阻测量
• 电容测量范围：0F至100mF
• 频率测量范围：3Hz至1MHz

4.2.2 使用技巧

1、测试接线方式

万用表提供多种测量功能。在选择所需的测量功能后，请按下图所示的方法将被测信号（器件）接入万用表。测量过程中，请勿随意切换测量功能，否则可能损害万用表。例如：当测量引线连接至电流插孔中时，请勿用其去测交流电压

2、选择测试项目

在测量功能键按下不用测试项目按钮选择不同的测试项目，不同按键对应不同的测试项目，具体参考如下

3、设置量程

DM3068 量程的选择有自动和手动两种方式。自动方式下，万用表根据输入信号自动选择合适的量程；手动方式下，您可以使用前面板按键或菜单键设置量程。前者可为用户提供方便，后者可以获得更高的读数精确度

• 自动量程：按 键，启用自动量程。
• 手动量程：按 键，量程递增，按 键，量程递减。

注意待测信号不要超过测试量程，超出量程会容易烧坏万用表的保险丝，当输入信号超出当前量程范围，万用表将提示“超出量程。测试时可以先用大量程测试数据，再切换到适当的量程保证精度，或者可以使用自动量程，根据待测信号自动调整恰当量程。

4、待测量数据稳定后进行读数记录

实操小实验：测试电源输出电流大小

1. 设置电源输出电压为1A，输出电流为1A。
2. 使用万用表的接线柱接到大电流10A的接线柱，然后正负表笔分别接到电源的正负输出口

1. 按下直流电流测试按键选选择测量项目为测量直流电压，接着在下方的菜单栏中选择大电流模式还是小电流模式，因为电源输出的的电流为1A，所以按下屏幕下方的菜单选择按钮选择“A”进入大电流模式。接着按下“AUTO”键选择自动量程
2. 设置完成后打开电源输出，测试电源输出电流是否为1A，测试完成时之后关闭电源输出

4.3函数发生器

4.3.1 函数发生器介绍

函数发生器是一种用于产生各种波形信号的测试仪器，能够输出正弦波、方波、三角波等多种波形。常用于测试放大器、滤波器等电子设备的性能以及模拟通信信号，测试通信系统的性能。以普源精电公司的DG4000系列函数发生器为例讲解使用方法：

• 系列集函数发生器，任意波形发生器，脉冲发生器，谐波发生器，模拟/数字调制器，频率计等功能于一身的多功能信号发生器；该系列所有型号皆具有2个功能完全相同的通道，通道间相位可调。
• 支持多种调制类型，调制类型包括AM、FM、PM、ASK、FSK、3FSK、4FSK、PSK、BPSK、QPSK、PWM和OSK，且支持内部和外部调制源，满足更多教学或通信系统测试的需求。
• 支持扫频功能，支持由低频向高频或由高频向低频扫描输出，扫描类型包括线性、对数和步进，可设定“标记”频率，满足更多幅频测试应用需求
• 支持噪声发生功能和突发模式功能，可产生最大120MHz带宽的白噪声。另带噪声叠加功能，支持在主输出信号上叠加一个高斯噪声，可用于测试设备的抗噪声性能。突发模式功能提供N循环、无限和门控三种类型的脉冲串
• 支持高达16次谐波输出功能，输出具有指定次数、幅度和相位的谐波，通常应用于谐波检测设备或谐波滤波设备的测试中。
• 支持高分辨率的频率计功能，提供7digits/s频率计测量功能，可以测量外部输入信号的频率、周期、占空比、正脉宽及负脉宽等参数，并支持对测量结果的统计。频率计测量可与双通道输出同时工作。

DG4000主要参数：

• 最高输出频率：200MHz
• 采样率：500Msa/s
• 垂直分辨率：14bits
• 通道数：2CH
• 任意波长度：16K

4.3.2 使用技巧

1、输出基础波形

DG4000 系列函数/任意波形发生器可从单通道或同时从双通道输出基本波形，包括正弦波、方波、锯齿波、脉冲和噪声。开机时，通道默认配置频率为 1kHz，幅度为 5Vpp的正弦波。

（1）选择通道

配置波形参数之前，请选择所需的通道。开机时，仪器默认选中 CH1。按下前面板 “CH1”或 “CH2”按键，用户界面中对应的通道区域变亮。此时，您可以配置所选通道的波形和参数。

（2）选择基本波形

按下前面板不同的波形按键选择输出不同的基本波形，按键背灯变亮，用户界面右侧显示选中的波形类型的参数设置菜单。支持选择的基础波形为正弦波（Sine）、方波（Square）、锯齿波（Ramp）、脉冲（Pulse）和噪声（Noise）。

（3）设置基础波形的参数

选择波形类型之后，可以通过菜单右侧的按键对不同的参数进行设置，例如频率、幅度等等参数，不同波形能够设置的参数不一样，具体可以参考如下

（4）打开输出

按下前面板 Output1 按键或/和 Output2 按键，按键背灯变亮，仪器从前面板

[Output1] 或/和 [Output2] 连接器输出已配置的波形

2、输出调制波形

DG4000 支持的调制方式包括 AM、FM、PM、ASK、FSK、3FSK、4FSK、PSK、BPSK、QPSK、PWM 和 OSK。DG4000 可从单通道或同时从双通道输出已调制波形。已调制波形由载波和调制波构成。载波可以是正弦波、方波、锯齿波、任意波（DC 除外）或脉冲（仅 PWM）。调制波可以来自内部调制源或外部调制源

以AM输出为例介绍调制波形的输出操作：

(1) 参照输出基础波形章节，设置载波的类型、频率、幅度等参数完成载波参数设置。

(2) 选择调制类型

按“Mod”→“调制类型” →“AM”启用 AM 功能，可以选择的调制类型支持AM、FM、PM、ASK、FSK、3FSK、4FSK、PSK、BPSK、QPSK、PWM 和 OSK

(3) 选择调制源

按 “Mod”→“信号源”选择“内部”或“外部”调制源。DG4000 可以接收来自内部或外部调制源的调制波形。选择“内部”调制源后，按“调制波形”软键，可选择 Sine、Square、Triangle、UpRamp、DnRamp、Noise 或 Arb 作为调制源。默认为 Sine。

(4) 设置调制波频率

选择“内部”调制源后，按“调幅频率”软键，可设置调制波的频率

(5) 设置调制深度

调制深度表示幅度变化的程度，以百分比表示。AM 调制深度的可设置范围为 0%至120%。按 调制深度 软键可设置 AM 调制深度。

(6) 设置好调制参数之后，按下Output1 按键打开输出调制波形。

实操小实验:输出AM调制波形

1. 按下“CH1”按键选中通道1进行参数设置，按下“Sinc”我们将载波设置为正弦波，进行载波参数设置；
2. 在弹出的正弦波参数设置菜单中，按下屏幕右侧软键首先进行频率设置，通过数字键盘输入载波频率为1MHz，接着设置幅度为5Vpp，完成载波参数设置。
3. 按下“Mod”键进入调制参数设置，按下“调制类型”键选择调制类型为AM调制，在AM调制设置中按下“信号源”选择内部源波形的调制波形，按下“调制波形”键选择调制波形为“Sinc”正弦波为调制波形。
4. 按下“调幅频率”设置调制波的频率为10KHz，按下“调制深度”软键设置AM调制的调制深度为100%。

1. 完成调制波参数设置后按下Output1 按键打开输出调制波形，并用示波器进行观测。

4.4示波器

4.4.1 示波器介绍

示波器是一种能够显示电压信号随时间变化的电子测量仪器，通过观察波形来分析信号的特征。应用于电子设计与调试过程中观察电路中的信号波形，判断电路的工作状态，发现并解决电路中的问题。以普源精电推出的DHO400数字示波器为例讲解数字示波器的使用方法：

DHO4000系列数字示波器是基于RIGOL的"半人马座"芯片组的全新高分辨率数字示波器。DHO4000具有超低本底噪声的特点，18μVrms超低本底噪声典型值，信号更纯净。DHO4000垂直分辨率高达12bit 高分辨率，12bit垂直分辨率4096级量化，16倍于8bit的量化级别，小信号测试得心应手。DHO4000的最低的垂直灵敏度为100μV。支持UltraAcquire凝时获取模式，提供高达1500000wfms/s高波形捕获速率，不放过任何一帧异常波形。在人机交互上，新增Flex knob双旋钮设计，双多功能旋钮设计，告别单旋钮的复杂切换步骤，实现更高效的交互。

DHO4000主要参数：

• 800 MHz 模拟带宽，4 个模拟通道，1 个外触发通道
• 最高 4 GSa/s 实时采样率
• 最大 500 Mpts 存储深度（选配）
• 高达 100 μV/div 的垂直灵敏度
• 提供凝时获取模式（Ultra Acquire Mode），最高 1,500,000 wfms/s
• 10.1 英寸 1280*800 高清触控显示屏

4.4.2 使用技巧

1、探头补偿

首次使用探头时，应进行探头补偿调节，使探头与示波器输入通道匹配。未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。探头补偿步骤如下：

（1）使用探头连接示波器的通道 1 ，探头钩子连接自检方波输出端，将探头的接地鳄鱼夹连接至 “接地端”

（2）将探头衰减比设定为 10X，然后按 AUTO 键。

（3）观察示波器显示屏上的波形 ，判断补偿情况

（4）使用附件中提供的探头补偿调节棒调整探头上的低频补偿调节孔，直到显示的波形如图所示的“补偿正确

2、垂直设置

（1）示波器提供 4 个模拟输入通道 CH1~CH4，并且为每个通道提供独立的垂直控制系统。每个通道的垂直系统设置方法完全相同，本章以 CH1 为例介绍垂直系统的设置方法。

当通道被选中时，触摸屏幕下方的通道状态标签，弹出如下图所示的菜单

(3). 在弹出的通道设置里设置通道的垂直参数。

• $A.$ 调整垂直档位，垂直档位，即显示屏垂直方向上每格所代表的电压值，通常表示为 V/div。调节垂直档位时，波形显示幅度会增大或减小，同时屏幕下方通道状态标签中的档位信息也会实时变化。调整垂直设置时，让波形占屏幕2/3为合适的垂直档位如图所示，垂直档位越大误差越大。

• $B.$ 调整垂直偏移。垂直偏移，即垂直方向上波形的通道信号零点位置相对于屏幕中心的偏移。单位与当前选择的幅度单位一致。调节垂直偏移时，相应通道的波形上下移动，同时屏幕下方通道状态标签中的垂直偏移信息也会实时变化

• $C.$ 可以设置通道耦合、带宽限制、输入阻抗、反相等参数
• $D.$ 点击探头进入探头设置。可以手动设置探头比，用户必须正确设置探头比才能获得准确的测量结果。示波器上探头比设置和探头的探头比保持一致

3、设置水平系统

可以通过如下方法，进入 水平 系统菜单。

• 按前面板水平控制区的 键，进入 水平 系统菜单。

• 点击屏幕下方的通道状态标签，弹出 垂直 菜单。点击 采样 按钮，进入 水平 系统菜单。

• 点击屏幕上方的水平时基标签、采样率标签或水平位移标签，屏幕弹出 水平 系统菜单。

(1). 水平时基调整。水平时基（也称水平档位），即显示屏水平方向上每格所代表的时间值，通常表示为 s/div。水平时基的可调范围为 500 ps/div~1.00 ks/div。改变水平时基时，所有通道显示的波形相对于当前选择的水平扩展基准水平扩展或压缩，屏幕左上方的水平时基信息实时变化
(2). 调整水平位移。水平位移（也称触发位移）是指水平方向上所有通道的波形触发点相对于屏幕中心的位移。波形触发点位于屏幕中心的左侧（右侧）时，水平位移为正（负）。改变水平位移时，所有通道的波形触发点和显示的波形均左右移动；屏幕上方的水平位移信息实时变化。一般调整水平时基和水平位移让屏幕内有4-5个周期波形

**4、自动测量** 可通过如下几种方法进入 测量 菜单。

• 点击屏幕左下方的导航图标 选择 测量，可进入测量菜单。

• 按前面板右侧的键，可进入测量菜单。

• 点击屏幕右上方工具栏中的 测量 按钮，可进入测量菜单。

• 在设置垂直系统 菜单中，点击 测量 按钮，可进入测量菜单

按下Measure键后，在弹出的菜单中选择测量类型、测量信源，添加的测量类型测量结果会显示在屏幕右侧，可以点击箭头打开统计等测量结果

5、光标测量

使用光标可以测量所选波形的 X 轴值（如时间）和 Y 轴值（如电压）。使用光标测量前，请将信号连接至示波器并获得稳定的显示

（1）您可通过以下方式打开光标测量：

• 点击屏幕左下方的导航图标

光标，打开光标测量。

• 点击屏幕右上方工具栏中的 光标，打开光标测量。

• 按下前面板按键，打开光标测量。

测量结果显示在屏幕右侧的“结果”窗口中，如下图所示

（2）在手动光标模式下，可以通过手动调整光标，测量指定信源波形在当前光标处的值。若光标类型、测量信源等参数的设置不同，使用光标测量得到的结果也不同

（3）选择测量源。在 信源 项的下拉菜单中，可选的信源通道为无、CH1~CH4 或 Math1~Math4

（4）调节光标位置。可以在弹出的光标设置中手动输出X和Y光标的位置，也可以通过双复用旋钮调整光标的位置

实操小实验：用示波器测试电源纹波

1. 用电源设置输出电压为1V电流为0.1A，打开电源输出；
2. 示波器使用1X探头比的探头，在探头上将探头比设置为1X，然后把前端帽子和鳄鱼夹取下，换成接地弹簧之后点到电源输出接口

3. 点击示波器左上角的水平时基进入水平系统设置，设置水平时基为10us，存储深度为自动

4. 点击左下角的通道标签，在弹出的垂直系统设置中设置垂直档位为500Uv，带宽限制为20M带宽显示，耦合方式为交流耦合

5. 设置完成后点击右上角的“测量”对通道1信号添加测量项峰峰值或者有效值测量纹波输出大小

4.5电子负载

4.5.1 电子负载介绍

电子负载是一种用于模拟各种负载条件的测试设备，能够动态调整负载电流和电压，用于测试电源的输出特性，如稳压、稳流、过载保护等功能的设备。以普源精电推出的DL3000系列电子负载为例讲解电子负载的使用方法：

DL3000系列是一款高性价比、经济型的可编程直流电子负载，它拥有友好的人机交互界面和优异的性能指标，提供多种远程通信接口，能满足多样化的测试需求，为设计和测试提供多种解决方案，广泛应用于汽车电子和燃料电池等行业。

电子负载支持多种功能：
（1）30kHz动态模式。动态测试功能能够使负载根据设定的规则在两种设定参数间（A值和B值）进行切换，此功能可以用来测试被测设备的动态特性，其中频率最高可设置为30 kHz。
（2）最高5A/us电流斜率。DL3000A型号提供高达5A/us和30kHz频率设置，用于瞬态模式测试。 通过这种灵活性模拟更加动态的现实世界电力需求，为电池和电源系统带来更高的可靠性。
（3）List列表功能。通过编辑单步的设置值、持续时间和斜率(仅CC模式下)，List功能可以生成多种复杂的序列，以满足复杂的测试需求。
（4）多种波形显示功能。负载提供波形显示功能，并支持对波形进行暂停、放大、缩小和截图等操作，方便用户通过动态波形来观察参数的变化趋势。

DL3021A主要参数：

• 总功率200W，最大电压150V，最大电流40A
• 电流斜率3.0A/us
• 电流回读分辨率0.1mA
• 电压回读分辨率0.1mV
• 4.3英寸TFT液晶显示屏，可同时显示多个参数和状态
• 过电压/过电流/过功率/过温/反极性保护
• 四种静态模式：定电压、定电流、定电阻、定功率
• 三种动态模式：连续模式、脉冲模式、翻转模式
• List功能最多支持512步编辑

4.5.2 使用技巧

1、静态模式操作

电子负载的静态操作模式包括以下四种：恒流模式（CC）、恒压模式（CV）、恒阻模式（CR）、恒功率模式（CP）。以下恒压模式输出为例

(1). 启动仪器。

按电子负载前面板的电源开/关键 ，启动仪器。

(2). 连接被测设备与负载通道输入端子

将被测设备与负载前面板通道输入端子连接。连接时注意正负极性，以避免损坏仪器或被测设备

(3). 设置通道参数

按 CV 键进入 CV 模式主界面，如图 2-6 所示，主界面上方显示“CV”和“STATIC”，其中“STATIC”高亮显示。

(4). 设置CV参数。

在 CV 模式下需设置的参数包括电压、量程、电压上限、电流上限

在主界面中，按 电压 键切换参数焦点至“电压”，使用数字键、方向键或旋钮输入所需的数值。使用同样的方法依次按“量程”、“电压上限”、“电流上限”键并通过键盘输出具体数值

(5). 打开通道输入

按 On/Off 键打开通道输入，主界面将显示电子负载的实际输入电压、电流、电阻和功率

2、动态模式操作

动态测试功能能够使电子负载根据设定的规则在两种设定参数间（A值和B值）进行切换，此功能可以用来测试被测设备的动态特性。电子负载的动态测试功能包括以下三种操作模式（仅支持CC模式）：恒流连续模式（Con）、恒流脉冲模式（Pul）、恒流翻转模式（Tog）

以恒流连续模式（Con）为例介绍恒流模式操作步骤：

(1). 启动仪器

按电子负载前面板的电源开/关键 ，启动仪器。

(2). 连接被测设备与负载通道输入端子

将被测设备与负载前面板通道输入端子连接，连接时注意正负极性，以避免损坏仪器或被测设备。

(3). 进入向导界面设置通道参数

按 Con 键进入 Con 模式向导界面，如图所示。在向导界面中，用户可以在参数配置列表中设置相关参数，并通过参数配置向导图直观的进行查看

恒流连续模式的参数包括量程、A 值、B 值、上升斜率、下降斜率、频率/周期、宽度/占空比和触发源

(4). 设置连续模式的参数

在向导界面中，按上/下键切换参数焦点至“量程”。使用左/右键或旋钮切换电流工作量程。设置较小电流时，选择低量程可提供更好的解析度和精度。若设定的电流值超过低量程的最大值，则必须选择高量程。同理依次设置A值、B值、上升斜率、下降斜率、频率/周期、宽度/占空比等参数

(5). 应用参数

在向导界面中，参数设置完成后，按 应用 键进入主界面，如图所示，此时表示在向导界面中设置的参数已生效。主界面上方显示“CC”和“Continuous”，其中“Continuous”高亮显示。在向导界面中，若放弃已设置的参数，按 取消 键也可进入主界面

(6). 开触发、打开输出

实操小实验：恒流拉载电源输出1A电流

1. 设置电源输出电压为2V，输出电流为2A；
2. 将电子负载的正极和电源的正极相连，电子负载的负极和电源负极相连
3. 按下电子负载的“CC”按键，进入恒流拉载模式的设置菜单，在主界面中按下“量程”键设置量程为6A，然后按“电流”键设置电流大小为2A
4. 设置完成之后按下电子负载“ON/OFF”键打开通道输入，接着打开电源输出，观察电源和负载此时的回读电流是否是1A

4.6频谱分析仪

4.6.1 频谱分析仪介绍

频谱分析仪是一种用于分析信号频谱特性的仪器，能够将时域信号转换为频域信号的设备，常用于电磁兼容性测试、通信干扰分析、频谱环境检测以及雷达系统设计等应用。以普源精电推出的RSA3000实时频谱分析仪为例讲解该仪器的使用方法：

RSA3000实时频谱分析仪，配备实时分析（RTSA）、扫频分析（GPSA）功能及矢量网络分析模式（VNA，仅限N型号），可选EMI测量应用软件（EMI），拥有优异的性能及指标。RSA3030N出色的功能：（1）RSA3000内置EMI预测试应用软件，结合符合CISPR标准的滤波器，对产品进行传导及辐射的预测试，从而发现其传导/辐射骚扰源并改善，加速产品上市。（2）通过FMT模板进行信号触发及监测。FMT频率模板触发是实时频谱分析仪才独有的触发模式。您可以快速构建模板，并对符合模板规则的信号进行准确的定位及触发，从而发现监测范围内偶发的异常信号。（3）低至1Hz的分辨率带宽。分辨频率相近的信号对于验证许多RF器件和系统至关重要。使用RSA3000，扫描频宽仅为1 Hz的RBW分辨率带宽，可以查看相邻信号的更多细节。（4）优异的本底噪声减少对微弱信号测试的影响。微弱信号的测试容易受到频谱仪本身的本底噪声影响。RSA3000系列显示平均噪声电平低至-161dBm，可以有效保证对微弱信号的测试能力。（5）使用多点触控屏快速完成操作。RSA3000提供10.1英寸多点触控电容屏进行快速的设置，并支持对波形进行拖动、展开、缩放等多种手势操作，提供人性化交互体验，最大程度解决您的时间

RSA3030N主要参数：

• 频率范围：9kHz~3GHz。
• 分辨率带宽：1Hz~3MHz(10MHz opt.)
• 相位噪声(典型值)：-102dBc/Hz@10kHz
• 显示平均噪声电平：-161dBm
• 配备跟踪源TG

4.6.2 使用技巧

1、设置起始频率和终止频率

按下FREQ键，设置频谱仪的频率参数，频谱仪在设定的频率范围内进行扫描，每当改变频率参数时，则重新开始扫描，按下“起始频率”和“终止频率”键设置扫频的起始频率和终止频率，频谱仪的扫频测量范围会从起始频率扫频测量到终止频率。

第二种设置方法可以选择设置中心频率和扫宽，设置中心频率和扫宽之后起始频率和终止频率会自动更改。所以一般选择一种设置方法即可，设置起始频率和终止频率或者设置中心频率和扫宽。一般把待测信号频率设置为中心频率等等

2、设置参考电平

按下 “AMPT”键，选中参考电平进行设置，参考电平为设置当前窗口能显示的最大功率或电压值，可以让迹线上下的移动。

3、设置输入衰减

设置射频前端衰减器，从而使大信号可以低失真（小信号可以低噪声）地通过混频。避免输入信号较大烧坏射频前端，设置输入衰减会导致底噪抬升

4、设置刻度

设置纵轴每格刻度大小，该功能只在刻度类型为对数时可用。可以改变纵轴方向上每一格的刻度大小，纵轴方向上进行方法或者缩小

5、设置分辨率带宽

按下 BW 键进入设置分辨率带宽（RBW），作用是可以分辨两个频率相近的信号。例如信号有两个频谱成分100KHz和99Khz，两个频率相近，那么RBW需要设置得比两个频谱成分差小，设置RBW＜1Khz这样才能把两个频谱成分区分开。减小 RBW 可以获得更高的频率分辨率，但也会导致扫描时间变长。

6、光标测量

光标（Marker）是一个三角形的标记，用于标记迹线上的点。通过光 标可以读出迹线上各点的幅度、频率或扫描的时间点。

RSA5000 提供 8 个光标， 默认选择光标 1。选择光标后，可以设置光标的类型、 所标记的迹线和读数方式等参数。 当前已打开的光标将标记在 标记迹线 选择的迹线上，屏幕左上角测量结果栏将显示当前激活的光标在标记处的读数。

按下“Marker”键，可以选择最多6个光标，在光标类型里选择对应的光标类型“常规”、“固定”、“差值”。用于测量迹线上某一点的 X（频率或时间）和 Y（幅度）值。选择“常规”后，迹线上出现一个以当前光标号标识的光标，如“1”。选择“固定”光标后， 直接或间接设置光标的 X、 Y 值，其位置保持不变， Y 值不随迹线改变。用于测量“参考点” 与“迹线上某一点” 之间的差值： X（频率或时间）和 Y（幅度）值。 选择“差值”后， 迹线上将出现一对光标：参考光标（用“× ”标记）和差值光标（用“△”标记）。差值光标可以测量两个光标之间的频率差值和功率差值，选择差值光标之后需要选择参考光标即测量差值光标和参考光标两个光标之间的频率差值和功率差值。

设置完光标表后可以打开光标表，打开光标表时， 在分屏的下窗口中以列表形式显示所有打开的光标。显示内容包括：光标号、 标记的迹线号、光标读数类型、 X 轴读数和幅度。 利用光标表可以查看多个测量点的测量值。

7、Peak

Peak峰值搜索可以自动搜索频谱中的峰值并把光标自动标记，标记后可以使用左峰值、右峰值、下一峰值等自动将光标迁移到临近峰值查看峰值结果

实操小实验：使用频谱仪观察DG4000输出方波的谐波成分

1. 按下DG4000的“Utility”键进入系统设置，选择“CH1设置”进入CH1通道设置菜单，在菜单中选择“阻抗”，将信号源的阻抗设置为“负载”此时信号源的阻抗为50欧，设置好之后再次按下“Utility”键退出系统设置
2. 按下DG4000的“Square”选择输出的波形为方波，频率设置为100KHz，幅度设置为0dbm，设置完成后打开输出；
3. 按下频谱仪的“FREQ”设置起始频率为50Khz，终止频率为1MHz。按下“BW”键之后设置分辨率带宽为3KHz。按下“AMPT”键设置参考电平为16dbm
4. 按下“Marker”键，选择光标为“光标1”，然后按下“Peak”键自动搜索峰值得到第一个峰值的结果；接着再按下“Marker”键，选择光标为“光标2”，类型选择“常规”，然后按下“Peak”键自动搜索峰值之后按下“右峰值”测量第二个峰值结果；以此类推添加5个光标分别测量5个峰值结果。
5. 添加完5个峰值之后，按下“Marker”然后翻到翻到下一页，打开光标表同时看5个光标的测试结果

4.7学习小结

  本章主要介绍了六种常见的电子测量仪器：数控电源、万用表、函数发生器、示波器、电子负载和频谱分析仪。通过对这些仪器的介绍，我们可以了解到它们的功能、参数和基本使用方法，为后续的电子测量实验和科研工作打下基础。

主要学习内容：

数控电源 (DP932U): 了解其输出模式、串并联功能以及安全端子的作用，掌握恒压输出和电源串并联的操作方法。

万用表 (DM3068): 掌握测试接线方式、测试项目选择、量程设置和读数记录等操作技巧，了解自动量程和手动量程的区别。

函数发生器 (DG4000): 了解其多种波形输出功能、调制方式和扫频功能，掌握输出基础波形和调制波形的操作方法。

示波器 (DHO4000): 掌握探头补偿、垂直设置、水平设置、自动测量和光标测量等操作技巧，了解凝时获取模式的优势。

电子负载 (DL3021A): 了解其静态模式和动态模式的功能，掌握恒压模式和恒流连续模式的操作步骤。

频谱分析仪 (RSA3030N): 掌握设置起始频率和终止频率、参考电平、输入衰减、刻度和分辨率带宽等操作方法，了解光标测量和峰值搜索的功能。

仪器的学习和操作更应该结合实际实验操作，加深对各种仪器的理解和掌握。也可以查阅相关仪器的用户手册，了解更多高级功能和操作技巧。将所学知识应用到实际项目中，解决实际问题。

通过本章的学习，我们能够熟练使用各种电子测量仪器，进行各种参数的测量和测试，为电子设计提供重要的技术支持。

同样的我们还提供部分仪器操作介绍、使用技巧以及仪器原理等视频配套资料，可以查阅哔哩哔哩关注RIGOL实验室账号获取。