示波器基础系列之六-顺序模式

示波器基础系列之六-顺序模式
示波器基础系列之六-顺序模式

关于示波器的顺序模式

汪进进美国力科公司深圳代表处

通常情况下,示波器都是工作在实时模式,但对某些应用,我们需要利用示波器的一些特别的工作模式。顺序模式是一种特别的工作模式,并不是在实时模式下的一种功能。在这种特别模式下实时模式下的某些功能都失效了。

在介绍一个新功能前,我总先要回忆一下当年我刚到力科时我的“老师们”是怎么解释这个功能的。“力科的顺序模式就如Tek的DPX模式,这就好比百事可乐和可口可乐,T公司先注册了DPX,所有我们不能再叫DPX了,但其实两种功能的目的差不多。很多人都知道DPX,却很少有人知道顺序模式,但其实顺序模式比DPX模式强大得多!”这段话我至今未忘。下面我来解读类似但又区别于可口可乐的“百事可乐”——力科的顺序模式。

在DPX模式下,信号经过放大器、ADC之后没有送到存储器而是直接送到屏幕上累积显示,因此,在这种模式下波形的刷新率很高,使得死区时间极大地减小,但该功能仅止于看看屏幕上的波形有没有异常的。在实时模式下因为刷新率低可能会漏掉这些异常。这个“看看有没有异常”的功能成为T公司示波器的标志。 T常年累月持续不断广告轰炸,传递的信息就是证明“看看”的重要性,而且T将有这种功能的示波器定义为第三代示波器。

那么DPX的刷新率到底有多快?顺序模式的刷新率和它具有可比性吗?有次PK 大战中,我们比较了这一点。下面是两张拷屏。时间都是2008年1月23日。T的DPX 表现不错,捕获率达到了每秒21.9万次。力科的顺序模式表现更好,最大达到了每秒27.7万次,如果减小时基,让屏幕上只显示一个上升沿,那么力科的波形捕获率更高,可以达到每秒30万次以上。

图一 T公司的DPX捕获率为每秒21.9万次

图二力科的顺序模式的波形捕获率为平均每秒21.7万次,最大达到每秒27.7万次

稍微了解DPX的原理的人们都知道,在DPX模式下是不能进行参数测量的,但T公司要强调他们可以显示测量结果,但其实这显示的结果并不是屏幕上的数据对应的结果!!我不知道这结果对应的数据来源于哪里。

所谓顺序模式,就是将示波器的存储空间分成了若干等份,每个小的空间里存放触图三顺序模式的工作原理

发到的波形,触发一次,存放一次。如图三所示。示波器通过忽略掉事件之间无用的周期信号使得捕获率达到了每秒30万次以上。您能将存储空间分成多少等份,取决于存储深度,譬如在32MS的存储深度下可以分成10,000等份,在100MS的存储深度下可以分成25,000等份。这种模式下屏幕上看到的完整的波形由在单次采样模式下得到的一定数量的固定大小的数据段组成。您可以选择所捕获的数据段的编号,从而单独选择每个数据段,使用运算和测量工具利对它进行处理。利用顺序模式,您可以限制相邻的数据段触发事件之间的死区时间。这死区时间可能是1us,1ms甚至是一个上午的时间,这和DPX的实现原理是不一样的。您还能够以采样时基的全精度测量选定数据段中事件之间的时间。设备利用顺序时基设置来确定每个数据段的捕获时间:10 x time/div。和该设置一起,示波器利用所希望的数据段数量、最大段长度和总的可用存储器来确定采样、段、时间或数据点的实际数量。

图四是力科示波器设置顺序模式的界面。在Timebase菜单中,首先将采样模式设置为Sequence,选择Num Segments为某个数值,这里设置为78 了。屏幕上显示的是78个脉冲。(如果将时基设置由50ns/div改为500ns/div,屏幕上看到的脉冲可能就不是78个了。)这78个脉冲是在什么时刻出现的?相邻两次出现的时间间隔是多少?我最期待客户看到这一步时问这个问题,因为这将会使我表达出力科的顺序模式和DPX 的区别来。顺序模式可以打开时间标签,查看每次触发到的波形的时刻,可以查看相邻两次的时间间隔。这种功能太有用了。譬如在有些应用中偶尔来一个脉冲,相邻脉冲之间隔了几十毫秒,通过顺序模式就可以将每个脉冲显示出来,而且可以知道每个脉冲的到来时刻,而且可以选择每段的脉冲作为测量和运算函数的输入。可以用来测量!这是顺序模式和DPX的又一重大差别。

图四顺序模式设置界面实例

图五通过时间标签查看分段时标

此外,在顺序模式下的波形显示方式除了上面显示的级连方式外覆盖、镶嵌、瀑布、透视等方式,通过不同的显示方式可以快速查看问题。在覆盖模式下的显示效果很类似于DPX了。如图六所示。

图六顺序模式下的不同显示方式

示波器触发功能

关于示波器的触发功能 我记得初入力科的时候,在关于示波器的三天基础知识培训中有一整天的时间都是在练习触发功能。“触发”似乎是初学者学习示波器的难点。我们常帮工程师现场解决关于触发的测试问题的案例也很多。通常有些工程师只知道“Auto Setup”之后看到屏幕上有波形然后“Stop”下来再展开波形左右移动查看细节。因此,我有时候甚至接到这样的电话,质疑我们的示波器有问题,因为他在”Auto Setup”之后看到的波形总是在屏幕上来回“晃动”。但是当我问他触发源设置得对不对,触发电平设置得合适否,是否采用了合适的触发方式等问题时,我没有得到答案; 即使有时遇到我心目中的高手,我也常发现他们对触发的基本概念都没有建立起来。我喜欢在写作某个主题之前google一下,但是很遗憾我没有找到一篇堪称完整的启蒙文章。虽然三家示波器厂家的PPT讲稿中都有很多关于触发的,但细致介绍触发的中文文章真的很少。当然,这也是幸运的,因为我的拙文也许将是很多工程师茅塞顿开的启蒙之作。 触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一。数字示波器的触发功能非常地丰富,通过触发设置使用户可以看到触发前的信号也可以看到触发后的信号。对于高速信号的分析,其实很少去谈触发,因为通常是捕获很长时间的波形然后做眼图和抖动分析。触发可能对于低速信号的测量应用得频繁些,因为低速信号通常会遇到很怪异的信号需要通过触发来隔离。 假如示波器的触发电路坏了,示波器仍然可以工作,只是这时候看到的波形在屏幕上来回“晃动”,或者说在屏幕上闪啊闪的。这其实相当于您将触发模式设置为“Auto”状态并把触发电平设置得超过信号的最大或最小幅值。示波器的采集存储器是一个循环缓存,新的数据会不断覆盖老的数据,直到采集过程结束。如图一所示。没有触发电路,这些采集的数据不断地这样新老交替,在屏幕上视觉上感觉波形在来回“晃动”。Auto Setup是自动触发设置,示波器根据被测信号的特点自动设置示波器的水平时基,垂直灵敏,偏置和触发条件,使得波形能显示在示波器上。其主要目的是保证波形能显示出来,这对于拿到示波器不知道如何使波形“出来”的新手是有用的。但如果不理解触发的概念,通过Auto Setup的设置就开始观察,测量甚至得出结论是不对的。示波器毕竟是工程师的眼睛,工程师需要透彻掌握这个工具,用好这双眼睛。 所谓触发,按专业上的解释是:按照需求设置一定的触发条件,当波形流中的某一个波形满足这一条件时,示波器即实时捕获该波形和其相邻部分,并显示在屏幕上。触发条件的唯一性是精确捕获的首要条件。为了观察特定波形之前发生的更多事件,把触发点往显示窗口右方推移一段时间,即是延迟触发;为了了解特定波形之后发生的更多事件,把触发点往显示窗口左方推移一段时间,即是超前触发。如图二所示。在数字示波器中,触发点可以位于采集存储的记录的任何位置。如图一的右边图形,触发点停留在采集存储的中间时刻。 为了更形象地理解触发,我常用一段很酸的话来形容。所谓触发,就是“在此刻停留”,或者说是“等待那一刻”。触发电路可以理解为有那么一双纯情的眼睛在注视在她面前走过的每一个人(信号流),当她看到她的意中人(触发条件)时,她的眼睛凝视这个人,让意中人停留在她注视的位置(触发点)。但她会继续寻找她的下一个意中人。每次找到了意中人,她都会让意中人在她注视的位置(触发点)停留。因此,她的眼睛注视点(触发点)的位置只停留那些意中人(满足条件的波形)。

数字示波器基础知识

数字示波器基础知识 耦合 耦合控制机构决定输入信号从示波器前面板上的BNC输入端通到该通道垂直偏转系统其它部分的方式。耦合控制可以有两种设置方式,即DC耦合和AC耦合。 DC耦合方式为信号提供直接的连接通路。因此信号提供直接的连接通路。因此信号的所有分量(AC 和:DC)都会影响示波器的波形显示。 AC耦合方式则在BDC端和衰减器之间串联一个电容。这样,信号的DC分量就被阻断,而信号的低频AC分量也将受阻或大为衰减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其直实幅度为71%时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于其输入耦合电容的数值。 和耦合控制机构有关的另一个功能是输入接地功能。这时,输入信号和衰减器断开并将衰减器输入端连至示波器的地电平。当选择接地时,在屏幕上将会看到一条位于0V电平的直线。这时可以使用位置控制机构来调节这个参考电平或扫描基线的位置。 输入阻抗 多数示波器的输入阻抗为1MΩ和大约25pF相关联。这足以满足多数应用场合的要求,因为它对多数电路的负载效应极小。 有些信号来自50Ω输出阻抗的源。为了准确的测量这些信号并避免发生失真,必须对这些信号进行正确的传送和端接。这时应当使用50Ω特性阻抗的电缆并用50Ω的负载进行端接。某些示波器,如PM3094和PM3394A,内部装有一个50Ω的负载,提供一种用户可选择的功能。为避免误操作,选择此功能时需经再次确认。由于同样的理由,50Ω输入阻抗功能不能和某些探头配合使用。 相加和反向 简单的把两个信号相加起来似乎没有什么实际意义。然百,把两个有关信号之一反向,再将二者相加,实际上就实现了两个信号的相减。这对于消除共模干扰(即交流声),或者进行差分测量都是非常有用的。 从一个系统的输出信号中减去输入信号,再进行适当的比例变换,就可以测出被测系统引起的失真。 由于很多电子系统本身就具有反向的特性,这样只要把示波器的两个输入信号相加就能实现我们所期望的信号相减。 带宽

简谈示波器的触发

示波器的触发 1.触发概述 触发的定义:按照需求设置一定的触发条件,当波形流中的某一个波形满足这一条件时,示波器即时捕获该波形和其相邻部分,并显示在屏幕上。 触发的作用:保证每次时基扫描或采集的时候,都从输入信号上满足定义的触发条件处开始,这样每一次扫描或采集的波形就同步,可以使每次捕获的波形相重叠,从而显示稳定的波形。即:捕获感兴趣的信号;稳定显示。 用于:对单次信号进行捕获,对重复信号中的异常波形隔离捕获,对周期性信号进行稳定的显示等。 如果没有触发,每一屏的显示都不同,如图1所示。当示波器快速刷新的时候,看到的信号是混叠的,没有稳定的图像,无法观察和测量。 图1 无触发的图像 触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一。模拟示波器只有简单的边沿触发。没有存储单元,触发只是示波器显示波形的一个起始信号,只定义了波形的起点。而数字存储示波器把模拟信号数字化,由于有数据存储,并可以定义触发点在内存中的位置,可以看到触发之前的波形,可以设置更多更复杂的触发类型,满足不同特征波形的触发和观察。 2.触发设置 2.1触发源 触发源决定触发信号从哪里获得。多数情况下,触发信号来自输入信号本身。触发电路与被测信号处理电路是并行结构,所以触发电路并不会影响到被测信号的数字化处理,也就决定了触发信号不光可以从被测信号引入,还可以通过其他通道、外触发通道等引入。若示波器具有外部触发输入端,那么它上面连接的信号则可以驱动触发电路时示波器触发。若想要观察与电源有关的干扰信号,可以使用电源触发。

2.2触发点 为了观察特定波形之前发生的更多事件,把触发点往显示窗口右方推移一段时间,即是预触发。 为了了解特定波形之后发生的更多事件,把触发点往显示窗口左方推移一段时间,即是延迟触发。 另外,将触发点向左移可充分利用示波器的存储空间。 一般将触发点设置在中间位置以方便观察和调节,因为示波器的波形扩展时是以触发点为对称点展开的。 2.3触发释抑 有时,为了使示波器能在信号的正确部分触发并不容易。许多示波器采用专门特性,简化了任务。触发器释抑时间是发生正确触发后的一段时间,在这段时间内,示波器不能触发。当触发源是复杂波形的时候,该特性能发挥作用。其结果是,只有在适当的触发点示波器才能触发。图2解释了如何使用触发释抑特性来显示有用波形。 图2 触发释抑 2.3 触发电平 触发电平是指信号需要达到该电平才能被触发。 设置任何触发条件都需要有一个具体的触发电平。触发电平定义了信号是否为满足触发条件的“事件”。 在上升沿触发时,只有该上升沿在上升的过程中达到触发电平的位置才认为是“事件”从而被“隔离”在触发点。

示波器基础使用说明和功能详细讲解

示波器基础使用说明和功能详细讲解 2009/7/30/10:56 来源:慧聪教育网 【慧聪教育网】示波器基础使用说明和功能 说明和功能 我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。 普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测 量读数。而示波器则与共不同。示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化,即波形。 示波器和电压表之间的主要区别是: 1.电压表可以给出祥测信号的数值,这通常是有效值即RMS值。但是电压表不能给出有关信号形状的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而,示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。 2.电压表通常只能对一个信号进行测量,而示波器则能同时显示两个或多个信号。 显示系统 示波器的显示器件是阴极射线管,缩写为CRT,见图1。阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统,称为电子枪。电子枪向屏幕发射电子。电子枪发射的电子经聚焦形成电子束,并打在屏幕中心的一点上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就发出光来。 图1阴极射线管图 电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。偏转系统由水平(X)偏转板和垂直(Y)偏转板组成。这种偏转方式称为静电偏转。 在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络,称为标尺。标尺通常在垂直方向有8个,水平方向有10个,每个格为1cm。有的标尺线又进一步分成小格,并且还有标明0%和100%的特别线。这些特别的线和标明10%和90%的标尺配合使用以进行上升时间的测量。我们后面会讨论这个问题。 如上所述,受到电子轰击后,CRT上的荧光物质就会发光。当电子束移开后,荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。这个时间称为余辉时间。余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。最常用的荧光物质是P31,其余辉时间小于一毫

示波器触发功能使用

灵活使用示波器触发功能 每个工程师刚刚开始接触示波器的时候,都是从最基础的数字信号的信号质量开始测量的。找一块板子,接一个时钟信号,一个数据信号,测量它们的最大/最小电压(Max/Min)、建立/保持时间(Setup/Hold Time)、上升/下降时间(Rise/Fall Time)等基础参数。这些基础参数的测量老工程师们都耳熟能详,也都知道怎么去测量它们,但很多朋友却不知道,如果能灵活地使用示波器的各种触发功能进行辅助,将会使测量时间大大缩短,测量结果更加精准。下面我们来看一看示波器的触发功能在信号质量测量时的一些经典应用。 最古老的也是最经典的触发–边沿触发带给我们的启示 边沿触发从示波器诞生之日起就与示波器密不可分,最早的模拟示波器只有一种触发功能,就是边沿触发。边沿触发非常简单和常用,以至于很多工程师用了几年的示波器都没有意识到这是一种触发功能。边沿触发包括上升沿触发和下降沿触发,以上升沿触发为例,示波器的触发器会比较触发电平(Trigger Level)前后两个点的电压,当后一个点的电压高于前一个点时,就会判定为上升沿触发;下降沿触发则反之。 信号的最大/最小电压(Max/Min)测量是一个常规的测量项目,一般常用的方法有两种,一种是直接用示波器的自动测量,打开统计功能,找出最大/最小值,第二种是打开示波器的无限余辉,累积一段时间后,用光标测量最大/最小值。但这两种方法都有一个小缺点,就是无法直观地看到Max/Min电压所对应的波形。对于Debug而言,更希望能清楚地看到这个最坏的波形,以便能找到调试的思路。利用传统的边沿触发,通过调节边沿触发的触发电平,我们就可以轻松地看到最大/最小电压所对应的波形并进行测量。 选择上升沿触发,将触发模式调成Normal (注1)。然后慢慢调高触发电平,直到触发事件变得非常稀少(示波器面板上Trig’d绿色指示灯的亮/灭间隔明显变长或屏幕波形刷新速度明显变慢),这意味着电压的上升已处于极限位置,此时触发点的波形就是最大电压的波形。同理,选择下降沿触发,调低触发电平,可以精确定位最小电压所对应的波形。

示波器触发

示波器触发 1、触发的作用 触发是示波器非常重要的特征之一,因为示波器具有强大的触发功能,所以能够用于异常信号捕获和电路故障调试。示波器的触发有两个重要作用: 1)捕获感兴趣的信号波形; 2)确定时间参考零点,稳定显示波形。 2、触发器简单工作原理 简单的边沿触发器的工作原理如下图所示。首先预设一个触发电平,触发信号与触发电平比较,当触发信号穿越触发电平后,电压比较器立即产生一个快沿触发脉冲,去驱动下一级硬件,这样即可进行边沿触发。 触发信号的来源可以是信号自身,亦可以是一个同步的触发信号(或外触发信号)。示波器的捕获板内部有开关,可以把任何一个示波器通道或外触发输入通道切换到触发器。这是示波器非常灵活的一面,需要了解。 3、触发释抑(Hold Off) 示波器的触发释抑Hold Off对于稳定显示Burst类型的波形是非常重要的。如下图所

示,如果没有Hold Off,示波器第一次触发在Burst波形的第一个脉冲,第二次有可能触发在Burst波形的第三个脉冲,这样屏幕看到的就不是稳定的Burst波形串,而左右晃动的波形。示波器采用Hold Off解决这个问题,当示波器第一次触发后,必须在经过Hold Off 时间后,才能够进行第二次触发,这样,如果设置Hold Off时间大于Burst波形串的时间,则第二次也会触发到第二个Burst波形的第一个脉冲,这样整个Burst波形串即可稳定的显示在示波器的屏幕上。 4、边沿(Edge)触发 边沿触发是示波器最常用的触发类型,也是示波器默认的触发类型。边沿触发分为上升边沿触发(默认类型),下降边沿触发,或者双边沿触发。双边沿触发功能可以让我们简单看看数据信号的眼图(并不准确,尤其边沿抖动部分)。 5、边沿再边沿(Edge Then Edge)触发

示波器的基础学习知识原理和使用

示波器的原理和使用 示波器是一种用途广泛的基本电子测量仪器,用它能观察电信号的波形、幅度和频率等电参数。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差,一些性能较好的示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。 【实验目的】 1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。2.学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 图1-1 示波器结构图 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1-1所示的几个基本组成部分:示波管(又称阴极射线管,cathode ray tube,简称CRT)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号发生电路(锯齿波发生器)、自检标准信号发生电路(自检信号)、触发同步电路、电源等。 1.示波管的基本结构

示波管的基本结构如图1-2所示。主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,全都密封在玻璃壳体内,里面抽成高真空。 (1)电子枪:由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极五部分组成。灯丝通电后加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极外面。它的电位比阴极低,对阴极发射出来的电子起控制作用,只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“辉度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度,从而改变了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多,电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时,电子枪内的电场对电子射线有聚集作用,所以, H-灯丝;K-阴极;G1,G2- 控制栅极;A1-第一阳极;A2-第二阳极;Y-竖直偏转板;X-水平偏转板 图1-2 示波管结构图 第一阳极也称聚集阳极。第二阳极电位更高,又称加速阳极。面板上的“聚集”调节,就是调第一阳极电位,使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚集”,实际是调节第二阳极电位。 (2)偏转系统:它由两对互相垂直的偏转板组成,一对竖直偏转板,一对水平偏转板。在偏转板上加以适当电压,电子束通过时,其运动方向发生偏转,从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置也发生改变。 (3)荧光屏:屏上涂有荧光粉,电子打上去它就发光,形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同,发光过程的延续时间(一般称为余辉时间)也不同。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板,供测定光点的位置用。在性能较好的示波管中,将刻度线直接刻在荧光屏玻璃内表面上,使之与荧光粉紧贴在一起以消除视差,光点位置可测得更准。2.波形显示原理

示波器的触发功能

示波器的同步 要明白触发的概念,首先要了解示波器同步的概念。那么什么是示波器的同步呢?我们这里所说的示波器同步是指示波器的扫描信号与被观测的信号同步,也就是说它们的频率之间存在着整数倍的关系。为什么要这样?不这样会有什么结果?带着这样的问题让我们来考察图1的情况。 我们先了解一下示波器的工作原理。我们知道,示波器是通过在X和Y偏转板上加上控制电压,控制由电子枪射出电子束的偏转从而在屏幕上描绘出轨迹的,一般在X偏转板加的是正向锯齿波信号,线性上升的电压控制电子束从左到右移动,形成水平扫描。因为上升的电压与时间成线性关系,扫描得到的轨迹就可以模拟时间轴。如果同时在Y偏转板加上与被测信号成比例的电压,使电子束在水平移动的同时也在垂直方向移动,这样电子束就描绘出了被测信号与时间的关系,也就是信号的波形。这是示波器显示波形的基本原理。 现在我们来看图1。图1中的Y是一周期性信号,X是扫描信号,显然它们是不同步的。当将这样的信号同时分别加到示波器的Y和X偏转系统时,显示的波形如图2所示,其中当X从T0扫描到T1时描绘出的波形是A,从T1到T2扫描时描绘出的波形是B,而从T2到T3扫描时描绘出的是C,显然它们在屏幕上的位置都不同,而且先后出现,所以您会看到的是它们的混合,得不到一个稳定的波形。这就是示波器的扫描与信号不同步的结果。 如果我们设法将X信号变成图3 所示的情形,使每一次扫描开始时刻都对应于Y信号一个周期的同一点,使得每一次扫描对应的Y信号都相同,也就是让示波器的扫描信号与被测信号“同步”。当将这样的信号同时分别加到示波器的X和Y偏转系统时,由于每一个扫描周期X和Y的信号都相同,电子束受到同样的偏转控制,因而每一次扫描的电子束都打在屏幕上的同样的轨迹上,也就是说我们可以得到图4所示的波形。这是您能看到的唯一波形,因为每一个扫描周期电子束都打在这个波形的轨迹上,而不是其他位置,因而这个波形是稳定的。这就是示波器扫描与信号同步的结果。

fluke示波器的使用方法

示波器的使用方法 示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型双踪示波器为例介绍。 (一)面板装置 SR-8型双踪示波器的面板图如图5-12所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。 1.显示部分主要控制件为: (1)电源开关。 (2)电源指示灯。 (3)辉度调整光点亮度。 (4)聚焦调整光点或波形清晰度。 (5)辅助聚焦配合“聚焦”旋钮调节清晰度。 (6)标尺亮度调节坐标片上刻度线亮度。 (7)寻迹当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。 (8)标准信号输出1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y 轴输入灵敏度和X轴扫描速度。 2.Y轴插件部分 (1)显示方式选择开关用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式: “交替”:当显示方式开关置于“交替”时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电

子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。 “断续”:当显示方式开关置于“断续”时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。 “YA”、“YB ”:显示方式开关置于“Y A ”或者“YB ”时,表示示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“Y A”或“YB ”通道的信号波形。 “YA + YB”:显示方式开关置于“Y A + YB ”时,电子开关不工作,YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。 (2)“DC-⊥-AC” Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于“⊥”位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。 (3)“微调V/div” 灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div~20v/div分11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于2.5倍,连续调节“微调”电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。 (4)“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移,调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。 (5)“↑↓ ” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。 (6)“极性、拉YA ” Y A 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - Y A 。 (7)“内触发、拉YB ” 触发源选择开关。在按的位置上(常态)扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。 (8)Y轴输入插座采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。 3.X轴插件部分

示波器基础(一)——示波器基础知识之一

示波器基础(一)——示波器基础知识之一1.1 说明和功能 我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。 普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。而示波器则与共不同。示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化,即波形。 示波器和电压表之间的主要区别是: 1.电压表可以给出祥测信号的数值,这通常是有效值即RMS值。但是电压表不能给出有关信号形状的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而,示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。 2.电压表通常只能对一个信号进行测量,而示波器则能同时显示两个或多个信号。 显示系统 示波器的显示器件是阴极射线管,缩写为CRT,见图1。阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统,称为电子枪。电子枪向屏幕发射电子。电子枪发射的电子经聚焦形成电子束,并打在屏幕中心的一点上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就发出光来。

图1 阴极射线管图 电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。偏转系统由水平(X)偏转板和垂直(Y)偏转板组成。这种偏转方式称为静电偏转。 在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络,称为标尺。标尺通常在垂直方向有8个,水平方向有10个,每个格为1cm。有的标尺线又进一步分成小格,并且还有标明0%和100%的特别线。这些特别的线和标明10%和90%的标尺配合使用以进行上升时间的测量。我们后面会讨论这个问题。 如上所述,受到电子轰击后,CRT上的荧光物质就会发光。当电子束移开后,荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。这个时间称为余辉时间。余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。最常用的荧光物质是P31,其余辉时间小于一毫秒(ms).而荧光物质P7的余辉时间则较长,约为300ms,这对于观察较慢的信号非常有用。P31材料发射绿光,而P7材料发光的颜色为黄绿色。 将输入信号加到Y轴偏转板上,而示波器自己使电子束沿X轴方向扫描。这样就使得光点在屏幕上描绘出输入信号的波形。这样扫出的信号波形称为波形轨迹。 影响屏幕的控制机构有:

触发方式对示波器波形的影响_电子测量研讨报告

Beijing Jiaotong University 电子测量技术研讨 研究触发方式对示波器波形的影响 学院:电子信息工程学院 小组成员: 学号: 班级: 指导教师: 时间:2013.11.27

题目:在Multisim环境下,利用Agilent54622D虚拟示波器,通过仿真实验来说明触发电平、触发极性、触发耦合方式对波形显示的影响。 1、实验目的 认识示波器的触发电路及其作用 熟悉Multisim环境并进行仿真电路的设计 掌握Agilent54622D虚拟示波器的触发设置 理解触发电平、触发极性及触发耦合方式对波形显示的影响 2、实验原理 被测信号从示波器的Y轴输入后,一部分送到示波管的Y轴偏转板上,驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲,触发扫描发生器,产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上,使光点沿水平方向移动,两者合一,光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知,正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形,掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。 2.1触发源 要使屏幕上显示稳定的波形,则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源:内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。 内触发使用被测信号作为触发信号, 如通道1、通道2。 外触发使用外加信号作为触发信号,外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系,何时开始扫描与被测信号无关 电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。 正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中,对一个简单的周期信号而言,选择内触发可能好一些,而对于一个具有复杂周期的信号,且存在一个与它有周期关系的信号时,选用外触发可能更好。

示波器的使用入门教案

课题:示波器的使用教学目标:1. 了解示波器控制面板各功能区的功能; 2. 3. 教学重点: 掌握示波器对波形,幅度,周期,等基本参数的测量方法及读数;掌握带电测量的注意事项。 1. 掌握示波器的测量方法及读数; 2. 教学难点: 掌握带电测量的注意事项; 1. 掌握示波器的测量方法; 2. 教学用具: 带电测量的注意事项。 1. 单、双通道模拟示波器 2. 数字示波器电视机若干台 4. 教学方法: 螺丝刀等工具 讲述,操作示范,学生操作 教学过程 引入:随着电子技术的发展,家电产品的品种,档次,智能化水平越来越高,通信技术,计算机技术,集成电路,数字电路使用越来越多,对电子技术的测式提出了更高的挑战,而万用表只能适于电路简单的的场合,所以我们需要使用仪表进行检修,比如示波器,今天我们就一起来学习示波器的使用入门。 .示波器的分类跟椐输入通道分: 1.单通道示波器 2.双通道示波器跟椐示波器工作原理分1. 数字示波器2. 模拟示波器 .示波器控制面板介绍 1. 触发系统TRIGGER Level: 改变触发电平,可以在屏幕上看到触发标志来指示触发电平的数值相应变化。Trigmenu: 改变触发设置 F1 边沿触发 F2 触发源CH1,CH2 F3 边沿斜率上升 F4 触发方式自动 F5 触发耦合为交流 SETtozero: 居中 FORC:E 强制产生一触发信号,正常或者单次模式 2. 水平系统Horizontal

Position 控制信号的触发移位 Hori Menu 显示 Zoom 菜单, F3 扩展 F1 关闭还设置触发释抑时间( multl purpose). Scale 改变水平时基本档位设置 S/DIV 3. 垂直系统 VERTICAL Position 垂直移动 Math 标志 Scale Volts/Div 改变垂直挡位设置 , CH2 对应通道开关 屏幕拷贝功能键 多用途旋钮控制器 自动测量 设置采样方式 存储和调出 运行控制 , 暂停 光标测量 设置显示方式 辅助系统设置 使用执行按钮 USB-OT 徳口 使用自动设置 1. 调整好探头倍率 表笔1X , 10X CH1 , CH2可以调整 自动设置垂直偏转系数,扫描时基,以及触发方式 Measure 自动测量 F1 进入测量种类选择菜单 F2 选择通道 F3 选择电压种类 F4 时间 F5 显示所有参数 实验: 1. 测量示波器自带的信号源,使用自动模式进行操作并读出频率,周期,平均值,幅度,最 大值,最小值。 + 2.. 使用自动模式加手动模式进行操场作,测量市电的波型,频率等参数。在测式过程中注 意用电操作安全! !!! 3.. 测量电视机行管基极输出电压波形,周期,平均值,幅度,最大值,最小值。在测式过 程中注意用电操作安全! ! ! 5. 功能键 Prtsc Multi purpose Measure Acquire Storage Run/Stop Cursor Display Utility

示波器基本使用方法

示波器基本使用方法文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

示波器基本使用方法 荧光屏 荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间,垂直方向指示电压。水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。垂直方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间值。 示波管和电源系统 1.电源(Power) 示波器主电源开关。当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。 2.辉度(Intensity) 旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些,高频信号时大些。一般不应太亮,以保护荧光屏。 3.聚焦(Focus) 聚焦旋钮调节电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态。 4.标尺亮度(Illuminance)

此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下,照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中,可适当调亮照明灯。 2.3 垂直偏转因数和水平偏转因数 1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调 在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏转因数的单位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便,有时也把偏转因数当灵敏度。 踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1,2,5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V/DIV档时,如果屏幕上信号光点移动一格,则代表输入信号电压变化1V。 每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底,处于“校准”位置,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮,能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后,会造成与波段开关的指示值不一致,这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能,当微调旋钮被拉出时,垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如,如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV,采用×5扩展状态时,垂直偏转因数是0.2V/DIV。 在做数字电路实验时,在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。

示波器触发详解

( 编者按:残奥会闭幕了,但没有太多人关心,人们在关心“风暴”——世界上最发达的国家的金融风暴,世界上人口最多的国家的奶粉风暴。“你喝过三鹿奶粉了吗?” 中国的每一个父母都对自己的子女的作为个体异常地关心呵护,但这些家长本身作为个体成为社会系统的一分子的时候,不知道为什么这个社会系统集体性地缺少了社会责任感。23家的奶粉全部有问题,但国外品牌一家都没有问题。天啊,中国人真的那么丑陋吗? 天下兴亡,匹夫有责。但除了关心点天下大事之外,我每天还是继续着实现我的职业使命——让中国的工程师用上世界上最好的示波器!这种使命感让我有动力在周末的清晨敲打键盘完成本周的文章。我们都知道,心里想的和嘴上说的总是有差距,想表达出自己想的是每个人一辈子的功课。将嘴上说变成纸上写的又是一个升级过程。“写下来”是帮助我们准确深入理解某些概念的一种训练,在学生时代我们常要接受这样的训练。 这周我要分享的话题是关于示波器的触发功能。我很早就有写这样的文章的想法了,但因为说和写的差距,我常讲触发但写下来并不容易,今天终于完成了上篇。这是针对初学者的,很多已了解示波器的工程师不需要阅读此文了。我对我的表达的准确性和方式很是惶恐,总觉得没有写好,上周日就写了初稿,上周一就发给同事寻求修改意见,今天又做了适当修改。如果大家有什么修改意见请给我反馈,我希望以后初学者读完此文就完全明白了触发是什么概念,不再只会Auto Setup了。希望通过大家的集思广益来帮我完成这个想法。请记住,分享是快乐的。 祝大家充实和快乐!) 关于示波器的触发功能(上篇) 汪进进美国力科公司深圳代表处 我记得初入力科的时候,在关于示波器的三天基础知识培训中有一整天的时间都是在练习触发功能。“触发”似乎是初学者学习示波器的难点。我们常帮工程师现场解决关于触发的测试问题的案例也很多。通常有些工程师只知道“Auto Setup”之后看到屏幕上有波形然后“Stop”下来再展开波形左

示波器的触发源和触发方式

示波器的触发源和触发方式 被测信号从示波器的Y轴输入后,一部分送到示波管的Y轴偏转板上,驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲,触发扫描发生器,产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上,使光点沿水平方向移动,两者合一,光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知,正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形,掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。 1.触发源(Source)选择 要使屏幕上显示稳定的波形,则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源:内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。 内触发使用被测信号作为触发信号, 如通道1、通道2。 外触发使用外加信号作为触发信号,外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系,何时开始扫描与被测信号无关。 电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。 正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中,对一个简单的周期信号而言,选择内触发可能好一些,而对于一个具有复杂周期的信号,且存在一个与它有周期关系的信号时,选用外触发可能更好。 2.触发耦合(Coupling)方式选择 触发信号到触发电路的耦合方式有多种,目的是为了触发信号的稳定、可靠。 AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发,触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式,以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz,会造成触发困难。 直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时,使用直流耦合较好。 低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路,触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时,触发信号通过低通滤波器加到触发电路,触发信号的高频成分被抑制。 此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。

示波器基础

示波器基础——测量和练习 1 如何进行测量 在本书的前两章中我们 介绍了示波器上可以用来影 响信号波形显示的各种控制 机构。在这一章里我们将要讲 座重要的波形参数,并且还将 介绍如何使用示波器来测量 这些参数。 示波器可以测量两个基 本的量,即电压和时间。从这 两个量出发,用手工的方法使 用光标或者用自动的方法进行所有其它波形参数的测量。 在进行测量时,了解自己的示波器的能力是很重要的。不要试图在一个20MHz的示波器上观察一个1 0MHz的方波,因为在这种情况下不可能看到方波的真实形状,10MHz的方波中包含有10MHz的正弦波基波,以及30MHz、50MHz、70MHz等的谐波。在10MHz的示波器上,也有可能看到30MHz谐波的部分效果(虽然其幅度不正确),但是下一个谐波分量的频率是示波器带宽的2.5倍!所以这时您在示波器上看到的波形将更象一个正弦波而不象方波(见图50)。 对于上升时间的测量来说,情况也是这样。如果您使用一台上升时间比被测信号的上升时间快10倍的示波器来进行测量,那么示波器本身的上升时间对测量的影响将几乎可以忽略。然而如果示波器的被测信号的上升时间相同,那么引起的测量误差可高达41%。 若干标准波形 三种最常见的波形是正弦波、三角波和方波(见图51)。这些波形在任何函数发生器上都可以找到,并且在实际工作中也常常遇到。

正弦波包含单一的频率分量;而方波和三角波则由很多不同的相关正弦谐波组成。方波由基波的奇次 谐波构成,三角波由基波的偶次谐波构成。 这些波形在时间上和幅度上都是对称的。 这些波形还有其变形形式,这通常是波 形发生对称变化的结果。这样一来,三角波 变成了锯齿波(从其开头而得名),而方波 变成了矩形波。 波形的一个完整的周波叫作一个周期。 一个周期就是从一个周波的某一点到下一个周波相应点所需要的时间(见图52)。 频率是在一秒钟之内所发生的波形的周波数。 所以如果我们用1秒除以一个周期所需的时间就得到了用Hz表示的频率。 例如,周期=1ms则 频率=1/10×10-3=1000Hz=1KHz 重复发生的波形称为重复性波形或周期性波形。这是最容易测量的波形。 对重复性波形或周期性波形最常测量的另一个参数是波形的幅度。幅度是一个波形上从最高点到最低之间的电压。这又称之为峰(一)峰值幅度或Vp-p(见图52)。

示波器常识讲课教案

示波器的触发功能 汪进进美国力科公司深圳代表处 我记得初入力科的时候,在关于示波器的三天基础知识培训中有一整天的时间都是在练习触发功能。“触发”似乎是初学者学习示波器的难点。我们常帮工程师现场解决关于触发 的测试问题的案例也很多。通常有些工程师只知道“Auto Setup”之后看到屏幕上有波形然后“Stop”下来再展开波形左右移动查看细节。因此,我有时候甚至接到这样的电话,质疑我们的示波器有问题,因为他在”Auto Setup”之后看到的波形总是在屏幕上来回“晃动”。但是当我问他触发源设置得对不对,触发电平设置得合适否,是否采用了合适的触发方式等问题时,我没有得到答案; 即使有时遇到我心目中的高手,我也常发现他们对触发的基本概念都没有建立起来。我喜欢在写作某个主题之前google一下,但是很遗憾我没有找到一篇堪称完整的启蒙文章。虽然三家示波器厂家的PPT讲稿中都有很多关于触发的,但细致介绍触发的 中文文章真的很少。当然,这也是幸运的,因为我的拙文也许将是很多工程师茅塞顿开的启蒙之作。 触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一。数字示波器的触发功能非常地丰富,通过触发设置使用户可以看到触发前的信号也可以看到触发后的信号。对于高速信号的分析,其实很少去谈触发,因为通常是捕获很长时间的波形然后做眼图和抖动分析。触发可能对于低速信号的测量应用得频繁些,因为低速信号通常会遇到很怪异的信号需要通过触发来隔离。假如示波器的触发电路坏了,示波器仍然可以工作,只是这时候看到的波形在屏幕上来回“晃动”,或者说在屏幕上闪啊闪的。这其实相当于您将触发模式设置为“Auto”状态并把触发电平设置得超过信号的最大或最小幅值。示波器的采集存储器是一个循环缓存,新的数据会不断覆盖老的数据,直到采集过程结束。如图一所示。没有触发电路,这些采集的数据不断地这样新老交替,在屏幕上视觉上感觉波形在来回“晃动”。Auto Setup是自动触发设置,示波器根据被测信号的特点自动设置示波器的水平时基,垂直灵敏,偏置和触发条件,使得波形能显示在示波器上。其主要目的是保证波形能显示出来,这对于拿到示波器不知道如何使波形“出来”的新手是有用的。但如果不理解触发的概念,通过Auto Setup的设置就开始观察,测量甚至得出结论是不对的。示波器毕竟是工程师的眼睛,工程师需要透彻掌握这个工具,用好这双眼睛。 所谓触发,按专业上的解释是:按照需求设置一定的触发条件,当波形流中的某一个波形满足这一条件时,示波器即实时捕获该波形和其相邻部分,并显示在屏幕上。触发条件的唯一

示波器基础知识

示波器基础知识 示波器是一种图形显示设备,它描绘电信号的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号的许多特性:信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中“变化部分”信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。 1、示波器的发展过程 初期主要为模拟示波器 廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,泰克成功开发带宽10MHz的同步示波器,这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世,促进电子示波器的带宽达到10 0MHz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献,出现带宽6GHz的取样示波器、带宽4GHz的行波示波管、1GHz的存储示波管;便携式、插件式示波器成为系列产品。七十年代模拟式电子示波器达到高峰,行谱系列非常完整,带宽1GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平,为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展,开始让位于数字示波器,英国和法国甚至退出示波器市场,技术以美国领先,中低档产品由日本生产。 模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和预前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器逐渐从前台退到后台。

但是在发展初期模拟示波器的某些特点,却是数字示波器所不具备的: ○操作简单:全部操作都在面板上可以找到,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。 ○垂直分辨率高:连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至1 0位。 ○数据更新快:每秒捕捉几十万个波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。 ○实时带宽和实时显示:连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。 简而言之,模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试。人类五官中眼睛视觉神经十分灵敏,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断,细微变化都可感知。因此,刚开始模拟示波器深受使用者的欢迎。 中期数字示波器独领风骚 八十年代的数字示波器处在转型阶段,还有不少地方要改进,美国的TEK 公司和HP公司都对数字示波器的发展作出贡献。它们后来停产模拟示波器,并且只生产性能好的数字示波器。进入九十年代,数字示波器除了提高带宽到1G Hz以上,更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象,换句话说,尽量吸收模拟示波器的优点,使数字示波器更好用。 数字示波器首先在取样率上提高,从最初取样率等于两倍带宽,提高至五倍甚至十倍,相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽1 GHz的取样率就是5GHz/s,甚至10GHz/s。 其次,提高数字示波器的更新率,达到模拟示波器相同水平,最高可达每秒40万个波形,使观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲的能力大为增强。

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