信號發(fā)生器與示波器連接后實現(xiàn)同步，需通過觸發(fā)同步和時基對齊確保波形穩(wěn)定顯示。以下是具體設(shè)置步驟、原理及常見問題解決方案：

一、同步的核心原理

同步的目的是讓示波器的觸發(fā)系統(tǒng)與信號發(fā)生器的輸出信號保持時間基準(zhǔn)一致，從而：

1. 穩(wěn)定波形顯示：避免波形左右晃動或周期性跳變。
2. 精確測量：確保時域參數(shù)（如上升時間、脈寬）和頻域分析（如FFT）的準(zhǔn)確性。
3. 多設(shè)備協(xié)同：在復(fù)雜測試中（如多通道相位測量），同步是關(guān)鍵前提。

同步信號來源：

• 外觸發(fā)（Ext Trigger）：直接使用信號發(fā)生器的輸出作為觸發(fā)源。
• 同步輸出（Sync Output）：部分信號發(fā)生器提供TTL電平的同步脈沖，用于觸發(fā)示波器。
• 內(nèi)部時鐘同步：通過共享時鐘信號（如10MHz參考時鐘）實現(xiàn)設(shè)備間時間基準(zhǔn)對齊。

二、具體設(shè)置步驟

1. 硬件連接

• 信號連接：
  • 使用BNC電纜將信號發(fā)生器的輸出端（Output）連接到示波器的通道1（CH1）。
• 觸發(fā)同步連接（可選）：
  • 方法一：直接使用信號發(fā)生器的輸出作為觸發(fā)源（無需額外連線）。
  • 方法二：若信號發(fā)生器有同步輸出（Sync Out）端口，用BNC電纜將其連接到示波器的外觸發(fā)輸入（Ext Trig）。
    • 示例：R&S SMA100B信號發(fā)生器的Sync Out端口可輸出與輸出信號同頻的TTL脈沖。
• 時鐘同步（高精度需求）：
  • 使用10MHz參考時鐘線連接信號發(fā)生器和示波器的時鐘輸入端口（如R&S RTO示波器的“Ref Clock In”）。

2. 示波器觸發(fā)設(shè)置

• 觸發(fā)源選擇：
  • 進入示波器菜單，選擇觸發(fā)源為連接信號的通道（如CH1）或外觸發(fā)（Ext Trig）。
    • 路徑示例：Trigger > Source > CH1 或 Trigger > Source > Ext。
• 觸發(fā)類型設(shè)置：
  • 邊沿觸發(fā)（Edge Trigger）：適用于大多數(shù)周期性信號（如正弦波、方波）。
    • 設(shè)置觸發(fā)電平（Level）為信號幅值的50%（如1Vpp信號，觸發(fā)電平設(shè)為0.5V）。
    • 選擇觸發(fā)沿（Slope）：上升沿（Positive）或下降沿（Negative），根據(jù)信號特征調(diào)整。
  • 視頻觸發(fā)（Video Trigger）：若測試視頻信號（如NTSC、PAL），需選擇對應(yīng)制式。
  • 脈沖寬度觸發(fā)（Pulse Width Trigger）：用于捕獲異常脈寬信號。
• 觸發(fā)模式選擇：
  • 正常模式（Normal）：僅在觸發(fā)條件滿足時顯示波形，適用于穩(wěn)定信號。
  • 自動模式（Auto）：無觸發(fā)時顯示最后采集的波形，適用于低頻或不穩(wěn)定信號。
  • 單次模式（Single）：按下觸發(fā)按鈕后捕獲一次波形，適用于偶發(fā)事件。

3. 信號發(fā)生器設(shè)置（輔助同步）

• 輸出阻抗匹配：
  • 設(shè)置信號發(fā)生器輸出阻抗為50Ω（與示波器輸入阻抗匹配），減少反射。
• 同步輸出配置（如有）：
  • 啟用Sync Out功能，并設(shè)置同步脈沖頻率與輸出信號一致。
    • 示例：輸出1kHz正弦波時，Sync Out設(shè)為1kHz TTL脈沖。
• 時鐘參考設(shè)置（高精度需求）：
  • 將信號發(fā)生器的時鐘參考設(shè)為“外部”（External），并連接示波器的10MHz參考時鐘輸出。

4. 示波器時基設(shè)置

• 水平刻度（Sec/Div）：
  • 根據(jù)信號周期調(diào)整時基，使波形顯示1~2個周期。
    • 示例：1kHz信號（周期1ms），時基設(shè)為200μs/div，顯示5個周期。
• 水平位置（Position）：
  • 調(diào)整水平位置使觸發(fā)點（觸發(fā)標(biāo)記）位于屏幕左側(cè)或中心，便于觀察波形細節(jié)。

5. 驗證同步效果

• 波形穩(wěn)定性：
  • 觀察波形是否穩(wěn)定無晃動，觸發(fā)標(biāo)記是否固定在相同位置。
• 相位測量（可選）：
  • 若測試多通道相位關(guān)系，使用示波器的Phase測量功能，驗證各通道同步精度。
    • 示例：R&S RTO示波器的Math > Phase功能可計算兩通道相位差。

三、常見問題與解決方案

1. 波形晃動或不穩(wěn)定

• 原因：
  • 觸發(fā)電平設(shè)置不當(dāng)。
  • 信號噪聲過大，導(dǎo)致觸發(fā)誤判。
  • 信號發(fā)生器與示波器時鐘不同步。
• 解決方案：
  • 調(diào)整觸發(fā)電平至信號幅值的50%。
  • 開啟示波器的噪聲抑制功能（如Filter > Bandwidth Limit設(shè)為20MHz）。
  • 使用10MHz參考時鐘同步設(shè)備。

2. 觸發(fā)丟失（Trigger Lost）

• 原因：
  • 信號頻率低于示波器最低觸發(fā)頻率（如<1Hz）。
  • 觸發(fā)沿選擇錯誤（如上升沿觸發(fā)但信號為下降沿）。
• 解決方案：
  • 切換觸發(fā)模式為Auto，或降低觸發(fā)靈敏度。
  • 檢查觸發(fā)沿設(shè)置是否與信號一致。

3. 多通道同步誤差

• 原因：
  • 各通道觸發(fā)延遲不一致。
  • 探頭電纜長度不同導(dǎo)致傳輸延遲。
• 解決方案：
  • 使用示波器的Deskew功能校準(zhǔn)探頭延遲（如輸入同一信號，調(diào)整各通道延遲使波形對齊）。
  • 統(tǒng)一使用短電纜（如<1m）連接信號。

4. 高速信號同步失敗

• 原因：
  • 示波器采樣率不足（如信號頻率>示波器帶寬的1/5）。
  • 觸發(fā)抖動（Trigger Jitter）過大。
• 解決方案：
  • 提高示波器采樣率至信號頻率的5~10倍。
  • 使用高精度觸發(fā)系統(tǒng)（如R&S RTO示波器的UltraStable觸發(fā)模式）。

四、典型應(yīng)用場景與同步要求

五、實踐建議

1. 使用同步輸出功能：
   • 若信號發(fā)生器支持Sync Out，優(yōu)先使用其作為觸發(fā)源，比直接使用信號更穩(wěn)定。
2. 校準(zhǔn)探頭延遲：
   • 在多通道測試前，執(zhí)行Deskew校準(zhǔn)（如輸入1kHz方波，調(diào)整各通道延遲使上升沿對齊）。
3. 選擇高精度示波器：
   • 對于高速信號（如>100MHz），使用12位高分辨率示波器（如R&S RTO6系列）和低抖動觸發(fā)系統(tǒng)。
4. 軟件輔助同步：
   • 使用示波器軟件（如R&S Viewer）遠程控制信號發(fā)生器，實現(xiàn)自動化同步測試。

總結(jié)

信號發(fā)生器與示波器的同步需通過硬件連接（信號+觸發(fā)/時鐘）、示波器觸發(fā)設(shè)置（邊沿/視頻觸發(fā)）和時基對齊共同實現(xiàn)。核心步驟包括：

1. 連接信號與觸發(fā)/時鐘線。
2. 設(shè)置示波器觸發(fā)源、類型和電平。
3. 調(diào)整信號發(fā)生器輸出阻抗和同步輸出。
4. 驗證波形穩(wěn)定性與相位精度。

遇到同步問題時，優(yōu)先檢查觸發(fā)電平、噪聲抑制和時鐘同步設(shè)置。對于高速或精密測試，建議使用專業(yè)設(shè)備（如12位示波器+10MHz參考時鐘）以確保同步精度。