衰減開關(guān)（Attenuation Switch）是模擬示波器的重要控制部件，用于調(diào)整輸入信號(hào)的幅度，使其適應(yīng)示波器的垂直靈敏度范圍。正確選擇衰減擋位可避免信號(hào)失真、過載或測(cè)量誤差。以下是選擇原則與操作方法：

一、衰減開關(guān)的作用與常見擋位

1. 衰減開關(guān)的核心功能

• 信號(hào)幅度調(diào)整：將輸入信號(hào)按固定比例衰減（如 ×1、×10、×100）。
• 保護(hù)示波器：防止高幅度信號(hào)損壞垂直放大器。
• 提高測(cè)量精度：使信號(hào)幅度落在垂直刻度的有效范圍內(nèi)。

2. 常見衰減擋位

二、選擇衰減擋位的核心原則

1. 確保信號(hào)幅度在垂直刻度范圍內(nèi)

• 目標(biāo)：使信號(hào)幅度占據(jù)垂直刻度的 1/3 至 2/3，避免過載或信號(hào)過小。

• 計(jì)算方法：

示例：

• 信號(hào)峰值 = 12 V，垂直靈敏度 = 5 mV/div，刻度 = 10 格。
• 計(jì)算：$\frac{12\text{ V}}{5\text{ mV/div}\times 10\text{ div}}=240$，選擇 ×10 擋。

2. 避免信號(hào)過載

• 過載表現(xiàn)：
  • 波形頂部或底部被削平（削波失真）。
  • 屏幕顯示“OVL”或“OVERLOAD”提示。
• 解決方法：
  • 立即切換至更高衰減擋位（如從 ×1 切換至 ×10）。

3. 平衡信噪比與精度

• 低衰減擋位（×1）：
  • 優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)幅度大，信噪比高。
  • 缺點(diǎn)：易受噪聲干擾，需確保信號(hào)源阻抗匹配。
• 高衰減擋位（×100）：
  • 優(yōu)點(diǎn)：避免過載，適合高幅度信號(hào)。
  • 缺點(diǎn)：信號(hào)幅度小，噪聲影響顯著。

三、操作步驟與注意事項(xiàng)

1. 初始設(shè)置

• 默認(rèn)選擇 ×10 擋：
  • 適用于大多數(shù)未知信號(hào)，提供安全余量。
• 連接探頭：
  • 使用 10:1 衰減探頭時(shí)，需將衰減開關(guān)調(diào)至 ×10 擋（匹配探頭衰減比）。

2. 動(dòng)態(tài)調(diào)整

• 觀察波形：
  • 若波形過小，切換至更低衰減擋位（如 ×1）。
  • 若波形削波，切換至更高衰減擋位（如 ×100）。
• 逐步微調(diào)：
  • 每次調(diào)整衰減擋位后，重新調(diào)整垂直靈敏度（VOLTS/DIV），確保波形清晰。

3. 特殊情況處理

• 高頻信號(hào)：
  • 高頻信號(hào)易受探頭衰減影響，優(yōu)先使用 ×10 擋，并配合 50 Ω 輸入阻抗。
• 低頻信號(hào)：
  • 低頻信號(hào)幅度穩(wěn)定，可嘗試 ×1 擋，提高信噪比。

四、常見問題與解決方案

五、實(shí)踐建議與注意事項(xiàng)

1. 優(yōu)先使用探頭衰減匹配：
   • 若使用 10:1 探頭，衰減開關(guān)必須調(diào)至 ×10 擋。
2. 避免頻繁切換：
   • 衰減擋位切換后，需重新調(diào)整垂直靈敏度和觸發(fā)設(shè)置。
3. 定期校準(zhǔn)：
   • 衰減開關(guān)可能因老化導(dǎo)致精度偏差，建議每年校準(zhǔn)一次。
4. 參考手冊(cè)：
   • 查閱示波器與探頭的技術(shù)手冊(cè)，確認(rèn)衰減比匹配要求。

六、示例：測(cè)量 20 V 峰值信號(hào)

七、總結(jié)與推薦

1. 核心原則：
   • 信號(hào)幅度 × 衰減比 = 垂直刻度范圍。
2. 推薦實(shí)踐：
   • 優(yōu)先使用 ×10 擋，逐步調(diào)整至合適范圍。
   • 配合探頭衰減比選擇衰減擋位（如 10:1 探頭 → ×10 擋）。
3. 工具選擇：
   • 高端示波器（如 Tektronix TBS2000）提供自動(dòng)衰減功能，簡(jiǎn)化操作。

通過系統(tǒng)性選擇衰減擋位，可確保信號(hào)幅度適配示波器垂直靈敏度，避免過載、失真或測(cè)量誤差，提升測(cè)量精度與穩(wěn)定性。