在電子仿真軟件MultiSIM9中，除了虛擬雙蹤示波器和虛擬四蹤示波器以外，還有兩臺高性能的先進示波器，它們分別是：跨國“安捷倫”公司的虛擬示波器“Agilent54622D”和美國“泰克”公司的虛擬數(shù)字存儲示波器“TektronixTDS2024”。本刊2006年第5期曾對Multisim7中的安捷倫虛擬示波器設(shè)置和顯示有過簡單介紹，讀者可以參閱該文相關(guān)內(nèi)容。本文主要介紹安捷倫虛擬示波器的一些其他特殊功能和泰克虛擬數(shù)字存儲示波器這兩臺高檔示波器的使用方法。
一、安捷倫虛擬示波器Agllent4822D的使用方法舉例
虛擬54622D的帶寬為100MHz，具有兩個模擬通道和16個邏輯通道。下圖是它的放大面板圖，它的各個開關(guān)、按鈕及旋鈕的排列和調(diào)節(jié)都和實物儀器完全一樣，我們在自己的電腦里也能享受到使用高檔測量儀器的愉悅，且沒有損壞儀器的擔(dān)憂。
1．顯示基本波形(以模擬通道1為例)
首先在MultiSIM9電子平臺上調(diào)出安捷倫虛擬函數(shù)信號發(fā)生器33120A和安捷倫虛擬示波器54622D各一臺，按下圖連好電路。雙擊虛擬33120A圖標(biāo)“XFG1”打開電源開關(guān)，不作任何設(shè)置使用它的默認(rèn)值，即：頻率1kHz，幅值100mVpp的正弦波(可參閱上期文章)。
然后雙擊虛擬54622D圖標(biāo)“XSC1”，打開它的電源開關(guān)，如上圖中鼠標(biāo)手指所示。
打開仿真開關(guān)，這時可以從虛擬54622D屏幕上看到一條水平細(xì)紅線。在放大面板處于當(dāng)前窗口的前提下，將鼠標(biāo)移至“Y軸量程調(diào)節(jié)”旋鈕上呈手指狀，按住鼠標(biāo)左鍵向逆時針方向轉(zhuǎn)，或連續(xù)按鍵盤上的“↑”鍵都可以逐漸放大正弦波信號幅度，且屏幕上方“Y軸量程指示”數(shù)字在減小。
將鼠標(biāo)移至“X軸時間調(diào)節(jié)”旋鈕上呈手指狀，按住鼠標(biāo)左鍵向逆時針方向轉(zhuǎn)，或連續(xù)按鍵盤上的“↑”鍵都可以使正弦波信號展寬，且屏幕上方“X軸時間量程指示”數(shù)字在減小。
將鼠標(biāo)移至屏幕左下角“波形亮度調(diào)節(jié)”(也可認(rèn)為是在調(diào)整聚焦)旋鈕上呈手指狀，或按住鼠標(biāo)左鍵向順時針方向轉(zhuǎn)，或連續(xù)按鍵盤上的“↓”鍵都可以逐漸加粗正弦波信號波形。
將鼠標(biāo)移至屏幕左下角“Y軸移位調(diào)節(jié)”旋鈕上呈手指狀，按住鼠標(biāo)左鍵向順時針方向轉(zhuǎn)，或連續(xù)按鍵盤上的“↓”鍵都可以將正弦波向下移動，相當(dāng)于真實示波器的Y軸移位旋鈕。
經(jīng)以上調(diào)整，從屏幕上可以看到如下圖所示波形，從圖上我們通過屏幕上方顯示的數(shù)據(jù)可以讀出1kHz正弦波的周期是1ms、幅度為lOOmV，與虛擬33120A設(shè)置相符，波形中心離開X軸為50mV，屏幕上的波形已被適當(dāng)加粗。
2．游標(biāo)測量功能仍用上述圖2電路為例，首先打開虛擬33120A和54622D電源開關(guān)，33120A不作任何設(shè)置仍使用它的默認(rèn)值，即：頻率1kHz，幅值100mVpp的正弦波，適當(dāng)調(diào)整相關(guān)旋鈕得到穩(wěn)定的波形如下圖所示。
點擊虛
若要對波形的周期進行精細(xì)測量，可先點擊“輔助功能按鈕”第二個“XY”綠框下方按鈕，選取“X”，即“X”下方打上勾表示選中，再點擊“X1”綠框下方按鈕，這時可以利用游標(biāo)虛線確定波形一個周期的初始精確位置，將鼠標(biāo)移到屏幕右面“Cursor”按鈕左側(cè)旋鈕上，鼠標(biāo)呈手指狀如下圖所示，按鍵盤上的“↑”鍵或“↓”鍵，“X1”下方的數(shù)字隨著變化，使它等于-500μs，這實際上就確定了該正弦波形一個周期的初始精確位置，再點擊“X2"按鈕，按鍵盤上的“↑”鍵或“↓”鍵，使“X2”下方數(shù)字等于500μs，見圖4，這實際上就確定了該正弦波形一個周期的結(jié)束時間精確位置，這樣就利用了游標(biāo)虛線準(zhǔn)確地確定了正弦波形的一個周期時間。左上方黑色框中顯示“dx=1ms”即正弦波周期為1ms，中間黑色框中顯示頻率“1／dx=1kHz"。
如果切換測量正弦波形幅度，則對應(yīng)的“Y1”和”Y2”框顯示“-50mV”和“50mV”，上方黑色框中顯示“dY=100mV”，上圖中鼠標(biāo)箭頭所指位置為游標(biāo)虛線“X1”和“Y1”的交叉處，即正弦波一個周期的初始時間游標(biāo)虛線和正弦波的正峰值游標(biāo)虛線匯合點。
3．?dāng)?shù)學(xué)函數(shù)運算功能54622D對波形有加、減、乘、除、微分、積分和傅里葉變換等多種運算功能。下面以兩個不同頻率的正弦波相減運算、相加運算和相乘運算為例說明之。
首先在MultiSIM9的電子平臺上創(chuàng)建如下圖所示的仿真電路。
雙擊虛擬33120A圖標(biāo)“XFG1”，打開電源開關(guān)，將它的幅度設(shè)置成5Vpp，頻率用默認(rèn)值lkHz的正弦波；雙擊另一臺虛擬33120A圖標(biāo)“XFG2”，打開電源開關(guān)，將它的幅度也設(shè)置成5Vpp，頻率設(shè)置成500Hz的正弦波。打開仿真開關(guān)，雙擊虛擬54622D圖標(biāo)“XSC1”，打開示波器電源開關(guān)，按下通道“2”按鈕，見下圖中鼠標(biāo)手指所指，再適當(dāng)調(diào)整兩波形的Y軸位置如下圖所示。
點擊“通道參數(shù)設(shè)置”框中的“Math”按鈕，見圖8左圖鼠標(biāo)手指所指，這時屏幕下方也將出現(xiàn)6個綠色矩形，分別注明為“Setting”、“FFT”、“1×2”、“1—2”、“dv/dt”、“vdt”，將鼠標(biāo)點擊“1-2”按鈕，綠框中出現(xiàn)“&raDIC;”表示該項功能選中見下圖右圖屏幕下方鼠標(biāo)手指所指，這時可以看到屏幕最下方的兩波形相減的波形。
若要實現(xiàn)兩波形相加運算，可再點擊一下通道“2”按鈕，這時屏幕下方出現(xiàn)3個綠色方框，用鼠標(biāo)點擊“Invert”(轉(zhuǎn)換)按鈕，見圖9中鼠標(biāo)手指所指。實際上這里只是把通道“2”的正弦波上下翻轉(zhuǎn)，即相位改變了180度，執(zhí)行的仍然是兩波形的減法運算，和數(shù)學(xué)中的1-(-2)=1+2相當(dāng)，兩波形相加結(jié)果波形如下圖屏幕最下方所示。表面上看兩波形相加和相減好像沒有大的區(qū)別，讀者可以用上面游標(biāo)測量功能來驗證一下上圖是否是兩波形相減的結(jié)果，下圖是否是兩波形相加的結(jié)果。
再先點擊一下上圖中的“Invert”(轉(zhuǎn)換)按鈕，后點一下“Math”按鈕回到圖8相減狀態(tài)；然后點擊“1×2”按鈕，即可看到兩波形相乘的波形如下圖所示。
二、英國“泰克”虛擬示波器TektronixTDS2024簡介
在MultiSIM9中還新增添了一臺美國“泰克”虛擬示波器TektronixTDS2024．，它是一臺四通道、200MHz的數(shù)字存儲示波器。點擊“儀器工具條”中的“TektrenixOscilloscope"腳可調(diào)出“泰克”虛擬示波器“XSC1”，如圖下圖所示，雙擊圖標(biāo)“XSC1”即打開它的放大面板，該面板上的主要功能按鈕如下圖所示。
虛擬TDS2024的使用方法和一般示波器并沒有太大的區(qū)別，只是它的功能更強大一些，例如可以產(chǎn)生調(diào)幅波信號，使用起來更麻煩一些。當(dāng)你需要將屏幕上顯示的波形進行更深入的研究，比如對波形取樣、放大展寬、測量脈沖上升、下降沿等，可以按下圖12儀器面板右上角的“RUN／STOP”按鈕，這時屏幕上顯示的波形就被暫時儲存下來可以進行反復(fù)檢測和研究。
小結(jié)：對于廣大的業(yè)余電子愛好者來說，擁有Agilent54622D和TDS2024這樣先進和價格昂貴的測試儀器是一種奢望，而MultiSIM9給我們提供了這些世界頂尖技術(shù)的高檔測量儀器，只要坐在電腦前輕點鼠標(biāo)就能把夢想變成現(xiàn)實!
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