LeCroy HDO4000 series High Definition Oscilloscope Windows手冊 2017/9/12 立肯科技有限公司 LeColn Technology Co., Ltd. LeCroy HDO4000 series High Definition Oscilloscope Windows手冊 企劃處-技術支援

1.認識示波器 1-1.外觀 ( FEATURE ) 7.示波器的操作及控制區域 1.螢幕 2.電源開關 6.被動式測試棒校準信號源 2017/9/12 1-1.外觀 ( FEATURE ) 7.示波器的操作及控制區域 1.螢幕 2.電源開關 6.被動式測試棒校準信號源 5.USB介面 3.連接測試棒之輸入端 ( 4波道 ) 4.外部觸發之信號輸入端

1.認識示波器 1-2.面版 ( FRONT PANEL ) 1.設定快捷按鍵 Auto Setup(自動設定) 2017/9/12 1-2.面版 ( FRONT PANEL ) 1.設定快捷按鍵 Auto Setup(自動設定) Default Setup(出廠設定) Print(列印按鍵) Touch Screen(觸控開關) Clear Sweep(清除紀錄) 2.Trigger(觸發設定) 4.Vertical(波道控制) 3.Horizontal(時基設定) 6.Adjust (輸入數值旋鈕) 7.應用快捷鍵 Decode(解譯選配) WaveScan(波形掃描) Spectrum(頻譜選配) History(歷史波形) 5.Cursors(游標控制)

1.認識示波器 1-3.螢幕 ( DISPLAY ) 5.顯示波形 1.操作選單 ( 下拉選單 ) 2.操作選單 ( 進階設定畫面 ) 2017/9/12 1-3.螢幕 ( DISPLAY ) 5.顯示波形 1.操作選單 ( 下拉選單 ) 2.操作選單 ( 進階設定畫面 ) 3.記憶深度及取樣率 4.觸發條件設定

1.認識示波器 2017/9/12 1-4.操作選單 ( MENU )

2.基礎操作 2-1.自動設定 ( AUTOSETUP ) 2.確認執行 或 取消 1.壓AUTOSETUP按鍵 3.波形顯示在畫面上 2017/9/12 2-1.自動設定 ( AUTOSETUP ) 2.確認執行 或 取消 1.壓AUTOSETUP按鍵 3.波形顯示在畫面上

2.基礎操作 2-2.輸入波道設定 ( TRACE ) 2.調整波形垂直位置，使波形在畫面上出現 2017/9/12 2-2.輸入波道設定 ( TRACE ) 2.調整波形垂直位置，使波形在畫面上出現 4.若電壓檔位是50mV/div，表示垂直一格之電壓，垂直總共八格，表示最大可觀察400mV之波形 1.選擇欲開啟之波道 3.調整電壓大小使其方便觀察

2.基礎操作 2017/9/12 2-3.時基 ( TIMEBASE ) 3.若時間檔位是2ns/div，表示水平一格之時間，水平總共十格，表示最大可觀察20ns之波形 2.調整波形觸發之水平位置，使波形在畫面上出現 1.調整欲觀察之時間視窗大小

2.基礎操作 2-4.觸發位準 ( TRIGGER LEVEL ) 1.調整欲觸發之信號電壓 3.觸發模式說明 2.設定觸發模式 2017/9/12 2-4.觸發位準 ( TRIGGER LEVEL ) 1.調整欲觸發之信號電壓 3.觸發模式說明 AUTO: 讓信號不間斷的更新，不論信號是否符合觸發條件或是無信號輸入，示波器將不間斷的更新畫面 NORMAL: 示波器只觸發符合觸發條件的波形，不符合觸發條件的信號皆不顯示 SINGLE: 示波器只觸發第一個符合觸發條件的波形 STOP: 任何時後都可以立即停止擷取信號 2.設定觸發模式

2.基礎操作 2-5.游標 ( CURSOR ) 1.點選游標選單 ( 下拉選單 ) -> 選Cusror Setups 2017/9/12 2-5.游標 ( CURSOR ) 1.點選游標選單 ( 下拉選單 ) -> 選Cusror Setups 4.游標位置旋鈕 (按壓切換游標) 5.游標讀值 3.這個按鍵也是游標選單 2. 選擇游標類型

2.基礎操作 2-6.出廠設定 ( DEFAULT SETUP ) 1.檔案管理選單 ( 下拉選單 ) 2.點選Recall Setup 2017/9/12 2-6.出廠設定 ( DEFAULT SETUP ) 1.檔案管理選單 ( 下拉選單 ) 2.點選Recall Setup 3.執行出廠設定

3.量測與分析 直覺式操作介面 ( Intuitive GUI ) 打開任一波道之電壓設定選單，於下方有數個圖形代表個別功能之選單 2017/9/12 直覺式操作介面 ( Intuitive GUI ) 打開任一波道之電壓設定選單，於下方有數個圖形代表個別功能之選單 1.點選操作選單 ( 下拉選單 ) 2.或 點選波道訊息 3.或 點選滑鼠右鍵 或 觸控螢幕於波形上並選擇SETUP 4.選擇欲執行之動作

3.量測與分析 2017/9/12 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 以通道1為範例 1.點選量測

3.量測與分析 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 參數選單 4.被選用之參數與個別內容，最多選用八組(P1~P8) 3.參數清單 2017/9/12 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 參數選單 4.被選用之參數與個別內容，最多選用八組(P1~P8) 3.參數清單 2.參數分類 1.如需清除全部參數，請壓此鍵 5.完成設定

3.量測與分析 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 最多同時選用八組參數 1.被選用之參數與個別內容，最多選用八組(P1~P8) 2017/9/12 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 最多同時選用八組參數 1.被選用之參數與個別內容，最多選用八組(P1~P8)

3.量測與分析 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 參數統計與圖表 2.參數讀值統計結果 1.開啟統計與圖表 3.參數統計圖表 2017/9/12 3-1.量測功能 ( MEASURE ) 參數統計與圖表 2.參數讀值統計結果 1.開啟統計與圖表 3.參數統計圖表 4.清除次數

3.量測與分析 3-2.放大功能 ( ZOOM ) 放大波形很簡單 4.開啟信號處理器(F1)放大原始波形 3.原始波形 2017/9/12 3-2.放大功能 ( ZOOM ) 放大波形很簡單 4.開啟信號處理器(F1)放大原始波形 3.原始波形 2.這個按鍵也是放大 1.點選放大 5.水平位置與倍率 6.垂直位置與倍率

3.量測與分析 2017/9/12 3-3.運算功能 ( MATH ) 運算功能選單 2.運算功能清單 1.運算功能分類 3.完成設定

3.量測與分析 3-3.運算功能 ( MATH ) 變更運算功能 1.運算結果 2.直接點選運算器亦可進入設定選單 3.變更運算功能 2017/9/12 3-3.運算功能 ( MATH ) 變更運算功能 1.運算結果 2.直接點選運算器亦可進入設定選單 3.變更運算功能

3.量測與分析 2017/9/12 3-4.暫存記憶體 ( STORE ) 2.波形立即被儲存於暫存記憶體M1 1.點選儲存

3.量測與分析 3-5.檔位調整 ( FIND SCALE ) 以適合之檔位觀察波形 1.波形太小解析度差 2.點選檔位調整 2017/9/12 3-5.檔位調整 ( FIND SCALE ) 以適合之檔位觀察波形 1.波形太小解析度差 2.點選檔位調整 3.以適合之檔位觀察波形，約占電壓檔位之五格以上，但時間檔位並未作任何調整

3.量測與分析 3-7.註解 ( LABEL ) 於波形上添加註解 2.點選加上註解 4.在波形上顯示輸入文字 3.輸入鍵盤可輸入文字 2017/9/12 3-7.註解 ( LABEL ) 於波形上添加註解 2.點選加上註解 4.在波形上顯示輸入文字 3.輸入鍵盤可輸入文字 1.點選操作選單

4.數據與設定檔 4-1.檔案管理選單 ( FILE ) 1.檔案管理 ( 下拉選單 ) 2.點選Save Waveform進入設定 2017/9/12 4-1.檔案管理選單 ( FILE ) 1.檔案管理 ( 下拉選單 ) 2.點選Save Waveform進入設定 3.操作選單

4.數據與設定檔 4-2.儲存數據資料 ( SAVE WAVEFORM ) 儲存數據資料於內部硬碟 3.支援多種資料格式 1.欲儲存之波道 2017/9/12 4-2.儲存數據資料 ( SAVE WAVEFORM ) 儲存數據資料於內部硬碟 3.支援多種資料格式 1.欲儲存之波道 2. 輸入儲存名稱 4.儲存位置與目錄 5.執行

4.數據與設定檔 4-3.讀取數據資料 ( RECALL WAVEFORM ) 讀取內部硬碟之數據資料 2017/9/12 4-3.讀取數據資料 ( RECALL WAVEFORM ) 讀取內部硬碟之數據資料 2. 被讀取的資料需置於記憶體(M1~M4)，才能顯示於畫面上 3.儲存資料之目錄 5.執行 1.從檔案讀取資料 4.選擇欲讀取之數據名稱

4.數據與設定檔 4-4.儲存設定檔 ( SAVE SETUP ) 儲存設定檔於內部硬碟 2.按Save儲存，總共六組 2017/9/12 4-4.儲存設定檔 ( SAVE SETUP ) 儲存設定檔於內部硬碟 2.按Save儲存，總共六組 3.或 輸入目錄與名稱 1. 輸入名稱 4.儲存設定檔於內部硬碟

4.數據與設定檔 4-5.讀取設定檔 ( RECALL SETUP ) 讀取內部硬碟之設定檔 1.快速讀取設定檔 2.或 選擇目錄與名稱 2017/9/12 4-5.讀取設定檔 ( RECALL SETUP ) 讀取內部硬碟之設定檔 1.快速讀取設定檔 2.或 選擇目錄與名稱 3.讀取設定檔於內部硬碟

5.儲存圖檔 5-1.工具選單 ( UTILITIES ) 先在選單裡設定列印內容 1.工具選單 ( 下拉選單 ) 2017/9/12 5-1.工具選單 ( UTILITIES ) 先在選單裡設定列印內容 1.工具選單 ( 下拉選單 ) 2.點選Utilities Setup進入設定 3. 列印設定

5.儲存圖檔 5-2.列印功能 ( HARDCOPY ) 圖檔設定 1.儲存至檔案 3.支援多種圖檔格式 5.輸入圖檔名稱 2. 標準 2017/9/12 5-2.列印功能 ( HARDCOPY ) 圖檔設定 1.儲存至檔案 3.支援多種圖檔格式 5.輸入圖檔名稱 2. 標準 或 省墨水模式 或 黑白列印 4.儲存位置與目錄 6.執行

5.儲存圖檔 5-2.存圖功能 ( HARDCOPY ) 列印快捷按鍵 1.預先在工具選單設定列印內容 2.這個按鍵是列印快捷鍵 2017/9/12 5-2.存圖功能 ( HARDCOPY ) 列印快捷按鍵 1.預先在工具選單設定列印內容 2.這個按鍵是列印快捷鍵

5.儲存圖檔 5-3.報告編輯器 ( Labnotebook ) 2017/9/12 5-3.報告編輯器 ( Labnotebook ) 示波器筆記本功能，可記錄波形、設定檔與圖檔，並可於圖檔加註說明、筆記本可隨時查閱，或開啟並重新測試 1.檔案管理 ( 下拉選單 ) 2.點選LABNOTEBOOK進入設定 3. 產生報告記錄檔

6.售後服務 校修服務內容 保固期: 儀器出廠包含三年保固，除人為因素造成之損壞，本公司皆提供免費之維修服務。 2017/9/12 校修服務內容 保固期: 儀器出廠包含三年保固，除人為因素造成之損壞，本公司皆提供免費之維修服務。 校驗期: 儀器保固並不包括校驗服務，為確保儀器之精準度，建議每年校驗一次。  選購服務種類:  維修合約: 超出保固期之儀器，很難掌握日後的狀況，此時客戶可以選購延長保固服務，若有故障維修費用由本公司負擔，避免儀器老舊所產生之無法預期費用。 校驗合約:儀器在長期使用之後可能產生電器特性偏移之現象，校調後儀器特性可恢復出廠時之精準度，只需五 ~ 七個工作天即可完成校驗。

6.售後服務 2017/9/12

7.測試棒類型 7-1.使用不同的測試棒輸入信號必須注意相容性。 手動調整倍率 手動調整倍率 自動偵測倍率 自動偵測倍率 PASSIVE PROBE PROBUS BNC PASSIVE PROBE LeCroy FET Probe ACTIVE PROBE PROBUS

7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) - 示波器內阻分為1MΩ及50Ω 終端阻抗應用請設定為50Ω 。 阻抗匹配之設定為DC1MΩ：觀測直流信號＋交流信號。 阻抗匹配之設定為AC1MΩ：觀測交流信號，而直流信號被濾除。 選擇阻抗

~ 7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) –輸入阻抗50Ω 一般屬通訊信號或阻抗設計為 50Ω 的電路 ( 信號產生器 )，正常使用應該搭配同軸電線 ( BNC ) 不須使用測試棒。 以下圖例為直流電源分析： 示波器內阻 Ro=50ohm 信號阻抗 Rs=50ohm 輸出電壓為Vs Vs ~ 示波器內阻等於信號內阻

7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) –輸入阻抗50Ω 使用BNC直接連接儀器輸出端與示波器。 SIGNAL GENERATOR LECROY SCOPE

7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) –輸入阻抗50Ω 設定阻抗匹配為DC50。 輸入示波器的電壓約+5V 2.設定輸入阻抗為 50 1.手動設定衰減倍率

~ 7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) – 輸入阻抗1MΩ 示波器與信號源分別為獨立迴路，示波器連接待測物將破壞信號源，因此搭配測試棒提高示波器阻抗，以降低負載效應。 測試棒增加量測系統阻抗，降低負載效應，以下圖例為直流電源分析： 測試棒內阻 Rp=9Mohm Io 示波器內阻 Ro=1Mohm Vs ~ 信號阻抗 Rs Is Is >> Io 示波器內阻必須遠大於信號阻抗

7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) – 輸入阻抗1MΩ 使用被動式測試棒(Passive Probe)須將示波器之輸入阻抗設置為1M，衰減倍率由示波器自動匹配。 標準測試棒之耐壓約+400~500V 高壓測試棒最高可達1.2K、2K、4K、5K、6K、20KV 頻寬在500MHz以內 1.設定輸入阻抗為DC1M 或 AC1M  2.搭配與 LECROY 相容的測試棒則自動偵測倍率

7.測試棒類型 7-2.阻抗匹配 ( Coupling ) – 輸入阻抗1MΩ 被動式測試棒必須作校正 ( 電容補償 )，以確保電壓量測值之準確性。若測試棒在波道 1 使用，更換至波道 2 使用，則必須從新校正測試棒。 測試棒前端 導線 示波器輸入端 步驟 1： 將測試棒連接波道 1 / 2 / 3 / 4 任選一輸入端。 步驟 2： 正極端連接示波器最右側 BNC 校正信號源輸出端。 步驟 3： 選擇AUTO SETUP。

 7.測試棒類型 7-3.校正測試棒 (Probe Calibration ) 欠激現象 ( Undershoot ) 須作補償電容調整，調整到波形為完整的方波。 

 7.測試棒類型 7-3.校正測試棒 ( Probe Calibration ) 過激現象 ( Overshoot )須作補償電容調整，調整到波形為完整的方波。 

 7.測試棒類型 7-3.校正測試棒 ( Probe Calibration ) 測試棒完成補償電容調整，調整到波形為完整的方波。 2017/9/12 7-3.校正測試棒 ( Probe Calibration ) 測試棒完成補償電容調整，調整到波形為完整的方波。 

8.示波器電源接地的方式 8-1.量測系統(測試棒＋示波器)等效電路 數位示波器的電源線為 3-PIN 的插頭，第三支腳為接地線，測試棒的負端與電源地線在內部是短路。 測試棒正端 系統電容 測試棒電阻 示波器 內阻 測試棒負端 接地電感 電 源 線 AC Source 電源接地

~ 8.示波器電源接地的方式 8-2.以簡圖表達待測物與示波器之間的關係 示波器端容易受電容效應影響造成被測量的波形產生誤差 Vs 測試棒內阻 Rp=9Mohm Vs ~ 信號阻抗 Rs 示波器內阻 Ro=1Mohm 系統電容 接地電感 RLC電路影響量測品質

~ 8.示波器電源接地的方式 8-2.以簡圖表達待測物與示波器之間的關係 以下圖例為理想電路： Vs 示波器內阻必須遠大於信號阻抗 Ro=1Mohm 測試棒內阻 Rp=9Mohm Vs ~ 信號阻抗 Rs 示波器內阻必須遠大於信號阻抗

~ 8.示波器電源接地的方式 8-2.以簡圖表達待測物與示波器之間的關係 量測系統的量測品質受電容及接地電感影響。 Vs 示波器內阻 Ro=1Mohm 測試棒內阻 Rp=9Mohm Vs ~ 信號阻抗 Rs 系統電容 接地電感 信號除造成上昇時間延遲並產生振盪

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B 接地線太長或者接地不良皆容易造成信號的振盪及失真。 A B VCC LECROY SCOPE

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) 以下四組波形為分別使用四組測試棒量測的信號結果 ( 方波/1V/25ns )。  使用BNC轉接頭  長 10cm 的標準測試棒地線  長 50cm 的測試棒地線  不使用任何測試棒地線

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B 測試棒的負端與示波器之電源的地線是接通的 LECROY SCOPE VCC A B 測試棒的負端(接地點)不可直接碰觸 B 點

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B 解決方案一:剪去電源接地線 VCC LECROY SCOPE VCC A B 示波器不接地，可避免短路

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B 解決方案一:剪去電源接地線卻造成危險 VCC LECROY SCOPE VCC A B 電位差 示波器的接地電位隨著被測點變化，信號無參考位準，容易漂動，造成電路或儀器異常，或帶給使用者很大的危險性。

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B A I B 解決方案二:兩測棒波形相減 VCC A B A B I 電源仍然接上地線 由探棒1測量A點，探棒2測量B點，再將兩波形相減獲得A-B的電壓

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B A B I=100mA R=1 解決方案二:兩測棒波形相減但解析度卻很差 VCC A B A B I=100mA R=1 電源仍然接上地線 若A點和B點的峰值高達 340V，電壓檔位必須是 50V/DIV 以觀測到完整的波形，把信號相減，將獲得解析度較差的波形。

8.示波器電源接地的方式 8-3.試棒接地問題 ( Probe Grounding ) A B 解決方案三:使用差動探棒 VCC LECROY SCOPE 差動放大器 電源仍然接上地線 減去共模信號 輸入差模信號 減去共模信號，輸入差模信號，示波器不需要在 50V/DIV 的電壓檔位，可以設定在 20mV/DIV 直接觀測 0.1V 的信號。

9.相差調整與功率計算 9-1.電流測試棒 (Current Probe ) AP015、CP030 、CP031、CP150、CP500電源由示波器供應，不需要再外接電源。 1.自動設定阻抗匹配條件 2.示波器自動感應主動式測試棒 AP015 3.使用前勿放置導線於測試棒上，先執行消磁的動作後再放入導線，電壓檔位將變成電流檔位。 4.次選單手動歸零按鍵

9.相差調整與功率計算 9-2.電壓與電壓波形延遲 兩組電壓測試棒之間的信號相位差。 CH1 SKEW CH2 兩組測試棒 量測同信號

9.相差調整與功率計算 9-2.電壓與電壓波形延遲 延遲時間有誤差 ( Skew Error ) 應重疊在同一位置 ( Deskew )

9.相差調整與功率計算 9-2.電壓與電流波形延遲 電壓與電流的相位差造成計算瞬間功率錯誤。 CH1 CH2 SKEW 電流 同步 電流 LeCroy Current Probe 同步 電流 電壓

9.相差調整與功率計算 9-3.電壓與電流校正器( DCS015 ) 電流測試棒的傳導延遲時間 (Propagation Delay) 與電壓測試棒不同，因此當同一組信號發生時，由於電流和電壓兩組信號有不同的傳導延遲時間，造成傳送到示波器上兩組信號的相位差 ( Skew )，因此必須校正。 使用示波器電源 同步電壓電流校正信號

9.相差調整與功率計算 9-3.電壓與電流校正器( DCS015 ) 電壓測試棒與電流測試棒的連接方式。 - + - + 測試棒正端 LeCroy DCS015 - + LeCroy DCS015 - + 測試棒正端 測試棒負端 電流測試棒

9.相差調整與功率計算 9-4.計算功率 電壓與電流波形相位差校準 延遲時間有誤差 ( Skew Error ) DESKEW 延遲時間有誤差 ( Skew Error ) 應重疊在同一位置 ( Deskew )

9.相差調整與功率計算 9-4.計算功率 Voltage Current Power 電壓與電流波形未校準相位差，功率計算有誤差 瞬間功率因電壓與電流有相位差關係，振幅變化較小。

9.相差調整與功率計算 9-4.計算功率 Voltage Current Power 電壓與電流波形已校準相位差，功率計算正確 電流波形校正相差之後，獲得正確的瞬間功率變化。