示波器基础系列之十二-力科示波器的一次性测量功能-AIM
示波器使用方法
示波器使用方法示波器使用方法2010-05-27 18：47示波器使用方法图解在维修中使用示波器一是查看波形，二是计量波形。
查看波形是否有，是否变形，频率对否，幅度7 h6 j2@%U${2 N9 e大小这些内容都要在显示屏上得到，这就是读屏。
一般示波器的显示屏都有坐标方格刻度，纵向有(I1`k4 b6 B%s：w"Z&I；`八格，横向有十格.横向每格表示一个波形在本格的时间，如该波形一个周期占了四格，那么该波形1 y+^5 _-?-^l：]！K6[的周期是每格时间×4。
每格所表示时间是由时间选择钮位置决定的。
纵向每格表示一个波形的在本格的电压幅度，如该波形共占有四格，那么它的峰峰值就是每格电压×4.附图中有示波器显示屏和时间选择电压选择钮实物照片。
并画出1K赫兹1V的方波信号在不同时间档和电压档显示的波形。
1计量测量时时间选择和电压选择钮中间微调钮(有的示波器微调钮单设在两个钮旁边)要顺时针旋到底。
并利用示波器自带的1K赫兹0.5V(有机型是1V)方波校准信号对仪器进行校准。
2时间选择钮选择的是周期时间，并不是频率。
一秒(SEC)÷周期=频率)Z0 A7?-W"D)F&`*Y 3对被测信号频率要有大概的了解。
如音频在几百赫到几千赫，时间选择钮应在mS(毫秒)范围选择。
B1 L%l5 v*J.R1 g&{9 W彩电视频和行频是15625赫，应在uS(微秒)档选择。
否则看不到完整的波形。
1 G+W4 J"H.N)]O+X 4对被测信号的峰值要有大概的估计，以选择合适的电压档。
不然也看不全波形或太小而不同步。
示波器使用方法图解二功放中的波形功率放大器由前置放大和功率放大两部分组成，叫合并式功放，前置放大有麦克风输入，放大，音量控制，音.f(B3 S,L8 b5 r.f#y调调整，混响调整，线路输入选择，音量音调控制。
力科示波器
力科示波器力科示波器基础知识数字示波器基本原理示波器主要有五大功能：即对信号进行捕获,观察,测量，分析和存档。
被测信号经过探头和前端放大器以及归一化后转换成ADC可以接受的电压范围，采样保持电路按固定的采样率将信号分割成一个个独立的采样电平，ADC将这些电平转化为数字的采样点，这些数字的采样点保存在采集存储器里送显示和测量分析。
带宽如无特别说明，通常谈到的带宽是指模拟带宽，除此之外还有数字带宽、系统带宽、触发带宽等。
模拟带宽就是示波器前端放大器幅频特性曲线的截止频率点。
示波器带宽的限制对信号的捕获影响如下：1,延长被测信号上升时间；2,减少了被测信号的频率分量；3,使被测信号相位失真。
目前实时示波器的最高带宽达到了45GHz，是由力科公司提供的。
如何选择带宽选择带宽主要考虑被测信号的类型和我们期望的测量准确度，关键是上升时间和幅度测量的准确度。
对时钟和快沿信号而言，可以从上升时间角度来选择，建议示波器的上升时间小于被测信号上升时间的1/3；对于串行信号来说，当示波器带宽是波特率的1.8倍时可以覆盖信号能量的99%，当然，这是基于一个前提，被测信号的上升时间要大于20%的UI。
示波器的上升时间=0.35/带宽，0.35是基于高斯响应曲线推导出来的理想值。
实际值可能在0.35-0.45之间，具体大小可以查看产品的Datasheet确认。
采样率/存储深度/可分析的存储深度采样率表示示波器每秒钟等时间间隔采样多少个点。
存储深度表示示波器当前保存的采样点的个数。
把经过A/D转换的八位二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS存储器中就是示波器的存储，这个存储器的容量就是存储深度。
存储深度=采样率X采样时间，这个关系式非常重要。
可分析的存储深度表示示波器有能力分析采样下来的波形的最多的点数。
目前世界上最高采样率（120GS/s）和最高可分析存储深度（768Mpts）是由力科公司提供的。
插值示波器通常有两种插值方法，一种是线性插值，即将采样的点和点直接相连，另外一种是sin(x)/x插值，假设信号是按正弦规律变化,在两个点之间补充若干个点再连成线。
示波器基本使用
X1 光标
光标控制键
X2 光标
Y1 光标
Δ 读数
绝对电压和 时间读数
将 X 和 Y 光标手动放置到所需测量点。 波器自动乘以垂直和水平刻度调整系数，提供绝对和增量测量。
进行测量 – 使用示波器自动
参数测量
读数
选择最多 4 个具有连续更新读数的自动参数测量。
设置示波器波形刻度调整是一个反复调整前面板，直到 出屏幕上显示所需 “图形”的过程。
进行测量 – 目测估计
最常用的测量技术
垂直 = 1 V/div 水平 = 1 µs/div
V max
地电平 (0.0 V) 指示器
V p-p
周期
周期 (T) = 4 格 x 1 µs/div = 4 µs，频率 = 1/T = 250 kHz。 V p-p = 6 格 x 1 V/div = 6 V p-p V max = +4 格 x 1 V/div = +4 V，V min = ?
示波器主要控制及设置按钮
水平刻度调整 (s/div) 触发电平 水平位置 自动定标
垂直刻度调整 (V/div) 垂直位置
输入 BNC
适当调整波形刻度
初始设置情况（示例） 最佳设置情况
- 显示的周期数过多。 - 幅度刻度调整过低。
触发电平
调整 V/div 旋钮，直到波形在垂直方向充满大部分屏幕为止。 调整垂直位置旋钮，直到波形垂直居中为止。 调整 s/div 旋钮，直到水平方向只显示少数几个周期数为止。 调整触发电平旋钮，直到电平设置在垂直方向接近波形中间为止。
力科示波器基本功能精彩十分钟系列之一 顺序模式
力科示波器基本功能“精彩十分钟”系列之一顺序模式概述顺序采集模式是一种快速采集模式，它将示波器的存储深度分成若干等份；每个等份里只存储触发到的单次波形。
这种模式下刷新率极大提高，可以最小化触发事件之间的死区时间。
该模式下可提供时间标签，提供每次触发到异常事件的时刻和相邻两次之间的时间间隔等信息。
在顺序模式下，上千个触发事件可以分片段地存储到示波器的存储器中（具体可以存储的片断数量与示波器的型号和存储深度选件有关），这种工作方式可以用非常小的死区时间来捕获多个快速脉冲或者捕获单个独立的长周期的罕见事件。
示波器能够捕获很长时间内多个事件的复杂时序， 忽略相邻两个事件中间的不感兴趣的周期，从而可以很好地显示感兴趣的波形细节。
你可以对选定的段，使用采集时基的全精度来做与时间有关的各种测量。
顺序模式提供许多独特的功能： 你可以同时采集多达四个通道。
你可以对连续段的相邻触发事件最小化死区时间。
你可以观察采集的时间标签。
你可以放大存储段或使用这些段来做函数运算。
你可以将顺序模式功能和高级触发相结合，隔离罕见事件，捕获几个小时或几天的案例并进行后续的单个观察与分析。
力科的“一次性测量所有波形”的功能可以对所有片段的进行参数测量。
你可以在远程控制下使用顺序模式并充分使用仪器的高速数据传输功能。
下面这个练习是基于WaveRunner 6Zi 示波器的操作：1) 在前面板用同轴线缆连接通道1到Aux 连接器2) 恢复默认设置：File>Recall Setup>Recall Defaut3) 关闭2通道4) 在1通道设置输入耦合为50欧姆：触摸/点击1通道标注的方块>触摸/点击耦合区>选择DC ：50欧姆5) 设置辅助输出为快沿信号：下拉Utilities> Utilities Setup>Aux Output Tab>触摸或点击快沿.这个快沿信号是5MHZ, 450mVp-p ，方波信号。
示波器的简单使用介绍
降时间等。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差，显示两
个相关函数的图像。示波器还可以用作其他显示设备，如晶体管特性曲线、雷 达信号等。配上各种传感器，还可用于各种非电量测量，如压力、声光信号、
生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。自1931年美国研制出第一台示波器至
今已有70年，它在各个研究领域都取得了广泛的应用，示波器本身也发展成为 多种类型，如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波 器等，已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研 究领域和行业最常用的仪器。
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1.2
示波器的种类
示波器可分为两大类：模拟式示波器和数字式是 示波器。 模拟式示波器以连续方式将被测信号显示出来。 数字示波器首先将被测信号抽样和量化，变为二 进制信号存贮起来，再从存贮器中取出信号的离散值 ，通过算法将离散的被测信号以连续的形式在屏幕上 显示出来。
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2.示波器的面板
荧光屏
TIME/DIV：调节扫描 速率，指示水平方向 每格的扫描时间 X-Y工作方式：CH1 输入X轴信号
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CH1或CH2：1 或2单独显示
ALT：两个通道 交替显示
CHOP：两个通 道断续显示
ADD：显示两个 通道信号幅度的 代数和或差 通道2极 性转换
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电平（LEVEL）： 调节被测信号在某 一电平触发扫描
自动（AUTO)：扫 描发生器自动工作
常态（NORM)
单次（SINGLE)
被触发或准 备指示灯
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CH1或CH2选择： “交替”或“断续” 工作方式时，选择 频率低的通道触发 单踪显示时，任选 其一，触发信号均 来自于被显示通道
02-力科示波器参数测量操作指南
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1、选择菜单Measure>Measure Setup
用户自己选择测量参数，P1-P12 常用的8个垂直参数测量 藏用的8个水平参数测量 P1-P12代表对哪些参数进行测量，如P1选择对C1 通道信号的幅度进行测量
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是否打开统计功能 是否打开小直方图 统计功能
2.在上图中选择My Measure，可以按照需要自定义选择测量参数，例如对P1进行设置
C1 high
C1 low
当C1信号为高电平时测量C3的脉冲宽度
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举例：测试时钟和数据的建立时间
时钟
欲测椭圆所示时钟上升沿和数据上升沿的建立时间
数据
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step4.当前的测量结果就 是GATE所限定的数据和 时钟边沿的建立时间，在 波形上以蓝色光标显示
step1.选择P1 Step2 :Source1设置为采集时钟的通道，Source2设置为数据 Measure设置为Setup
step3.选择Gate,用鼠标拖 动出现的两个光标，使其仅 仅框住想要测试的时钟和数 据边沿
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Setup Clock设置 Level Is: 测量时间参数时取参考边沿的多少电平来计算，可按信 号幅度的百分比或者绝对值 Slope：选择参考信号上升沿还是下降沿； Hysteresis: 设置磁滞大小，避免噪声和干扰对测量的影响
测量参数分类
选择进行测量的对象： 可以选择模拟通道、函数、 缓存等波形
选择测量函数
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4.测量结果的统计功能
当前测量值 平均值 最小值 最大值 标准偏差值 测量次数
清除当前测量值，示波器 面板上有快捷键
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3. 测量限定功能 可对测量进行限定，两类限定(1)Gate (2)A 定一个门限（窗口） 只测试窗口以内的波形
示波器各按钮作用
一、常见示波器面板功能键、钮的标示及作用 1.POWER（电源开关）：接通或关断整机输入电源。
2.FOCUS（聚焦）和ASTIG（辅助聚焦）：常为套轴电位器，用于调整波形的清晰度。
3.ROTATION（扫描轨迹旋转控制）：调整此旋钮可以使光迹和座标水平线平行。
4.ILLUM （坐标刻度照明）：用于照亮内刻度坐标。
5.A/B INTEN（A/B亮度控制）：通常为套轴电位器，作用是调节A和B扫描光迹的亮度。
6.CAL 0.5Vp-p（校正信号输出）：提供0.5Vp-p 且从0电平开始的正向方波电压，用于校正示波器。
7.VOLTS/div（电压量程选择）：通常电压量程和幅度微调为套轴电位器，外调节旋钮是电压量程选择，转动此旋钮以改变电压量程；中间带开关的电位器为电压量程微调，顺时针旋到底为校正位置，逆时针调节，波形幅度，变化范围在电压/格两档之间。
8.CH1和CH2（输入信号插座）：为示波器提供输入信号。
9.AC GND DC（输入耦合开关）：用于选择输入信号的耦合方式。
10.GRIG SEL （内同步选择）：按下此键，以CH1和CH2分别作为内同步信号源。
11.CH POL（信号倒相）：按下此键，输入信号倒相180°。
12.VERTICAL MODE（垂直工作方式选择）：分别按下CH1、CH2、ALT、COHP、ADD、X-Y键，屏幕显示依次为CH1、CH2、CH1和CH2交替、CH1和CH2断续、CH1和CH2代数和、CH1垂直/CH2水平等方式。
13.POSITION（位移调节）：调节CH1和CH2输入信号0电平在屏幕的起始位置。
14.UNCAL（不校正指示）：当CH1和CH2电压量程微调不在校正位置时，对应的不校正指示灯点亮。
15.TIME（扫描时间调整）：外旋钮调节A扫描速度，内旋钮调节B扫描速度。
16.B.VAR、TRACE SEP（B扫描微调和A/B扫描轨迹分离）：一般情况下，涂有红色的旋钮为B扫描微调，提供连续可变的非校正B扫描速度。
泰克示波器的单次测量使用方法
泰克示波器的单次测量使用方法一、泰克示波器简介泰克示波器是一种电子测试仪器，主要用于检测电信号的频率、振幅、相位等参数。
它可以将电信号转换为图形显示，帮助工程师分析和诊断电路问题。
泰克示波器具有高精度、高速度和高可靠性等特点，广泛应用于电子制造、通信、计算机等领域。
二、单次测量的意义单次测量是指在示波器上进行一次瞬态测量。
它可以帮助工程师快速捕捉到电路中的异常信号，并对其进行分析和诊断。
单次测量还可以用于调试电路，确保其正常运行。
三、单次测量的准备工作1.连接测试线：将测试线插入示波器输入端口，并连接到被测电路。
2.选择合适的触发方式：在示波器面板上选择触发模式，如边沿触发或脉冲触发。
3.设置合适的触发阈值：根据被测信号的特点，在示波器面板上设置触发阈值。
4.选择合适的时间基准：根据被测信号的频率，选择合适的时间基准。
四、单次测量的步骤1.打开示波器：按下示波器电源开关，等待示波器启动。
2.选择单次测量模式：在示波器面板上选择单次测量模式。
3.设置触发方式和阈值：根据被测信号的特点，在示波器面板上设置触发方式和阈值。
4.选择时间基准：根据被测信号的频率，选择合适的时间基准。
5.调整垂直和水平缩放：根据被测信号的振幅和周期，调整垂直和水平缩放。
6.触发单次测量：按下示波器面板上的“单次”按钮，触发一次瞬态测量。
7.分析结果：根据示波器屏幕上显示的图形，分析并诊断电路问题。
五、注意事项1.避免接触高压电源：在进行任何操作前，请确保电路已经断电，并且等待足够长时间以确保电容已经放电。
2.避免过度缩放：过度缩放会导致信号失真或者无法显示。
请根据被测信号的特点适当调整缩放比例。
3.避免触发阈值设置错误：如果触发阈值设置错误，会导致示波器无法触发或者误触发。
请根据被测信号的特点适当调整阈值。
4.避免选择错误的时间基准：选择错误的时间基准会导致信号显示不准确。
请根据被测信号的频率选择合适的时间基准。
六、总结单次测量是泰克示波器中常用的一种测量方式，它可以帮助工程师快速捕捉到电路中的异常信号，并对其进行分析和诊断。
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AIM——力科示波器的独有测量功能
李军美国力科公司深圳代表处
示波器一直是工程师设计、调试产品的重要工具。
力科把示波器的功能分为四种模型（图1）：检查、测量、调试、分析。
一直以来力科的目标市场都专注在调试型和分析型的示波器。
以此为代表的波形分析优势是力科示波器的核心竞争力。
但在使用更为频繁、应用更为广泛的测量功能方面，力科同样提供了独有的AIM、RQM等测量技术，给了工程师更多发现问题、解决问题的办法。
此次我们将通过实验对比让大家了解什么是AIM及AIM在测量中的应用。
图1 示波器的四种模型
一般来说，工程师用示波器正确捕获波形后往往需要对感兴趣的参数进行测量或者验证。
力科示波器可以对所有波形或者部分选定的波形进行参数测量。
WaveRunner以上的示波器还可以同时测量8个参数（第四代示波器可同时测量12个参数），并提供了8个参数的直方图（图2）。
在测量的同时如果打开示波器标配的参数统计（Statistics）功能，则可以报告出每个参数当前的测量状态。
在参数统计中（图3），“value”代表了屏幕中最后一个波形的参数测量值，“mean”则是所有波形参数测量的平均值，“min”是当前所有测量中的最小值，“max”是最大值，“sdev”是参数测量的标准偏差，“num”则是当前的测量次数，“status”指示了参数的测量状态。
图2 全面的参数测量
图3 参数统计
由于示波器可以一次测量所有捕获到的波形的参数，用户通过观察统计的最小（min）和最大（max）值即可迅速的了解到波形中可能存在的异常。
这为工程师提供了更有意义的测量。
力科把这项功能称为AIM——All In one time Measurement。
AIM是力科示波器标配的一种功能，它能报告出波形中所有测量结果的统计状况。
这与有些工程师熟悉的Tek示波器的统计功能是有所区别的。
Tek示波器的统计功能是个选配的软件，而在测量时Tek示波器只对屏幕中的第一个波形进行参数测量，力科示波器则会对屏幕中所有波形的参数进行测量，测量能力孰强孰弱，一目了然。
图4 LeCroy示波器测量屏幕中所有波形的参数
仅仅测量当前捕获到所有波形中一个波形的参数
图5 Tek示波器只对屏幕中的一个波形进行参数测量
下面的实验将帮助大家更多的了解什么是AIM。
同时用力科的WaveSurfer6?Xs示波器（600MHz）和泰克的TDS4054B示波器（500MHz）测量一个脉宽有变化的脉冲序列。
分别在两台示波器里边设置触发类型为“Width”，触发条件为小于106ns，两台示波器均稳定触发，确认了脉冲序列中有小于106ns的脉冲存在。
见图6和图7。
在单次触发后，力科示波器报告出测量到的10个脉冲宽度大约从100ns到500ns，而打开泰克示波器的测量统计功能后，其报告出来的最大和最小脉宽均为500.5ns，但我们用眼睛即可观察到屏幕上的脉冲序列宽度明显是变化的。
这是怎么回事？原来泰克示波器只能测量第一个脉冲的宽度！见图8和图9。
图6 用LeCroy示波器触发小于106ns脉宽的脉冲
图7 用Tek示波器触发小于106ns脉宽的脉冲
图8 用LeCroy示波器测量10个宽度变化的脉冲序列
图9 用Tek示波器测量10个宽度变化的脉冲序列而在触发100次以后，力科示波器报告出在累计测量的1000个脉冲中最小最大脉宽分别为100.572ns和500.703ns（图10）。
再来看看泰克示波器100次触发后的测量结果，报告的最小最大值分别为500.5ns和500.8ns（图11）！很明显，这个测量结果欺骗了你！这再次证明了泰克示波器每次只能测量屏幕中的第一个脉冲。
图12是用Tek的DPO7000系列示波器测量一个正弦波，打开其统计功能后对8个参数的统计结果。
以“Fall”和“Pk-Pk”这两个参数为例，一屏中如果有5个下降沿，则应该有5个“Fall”值，但一屏中只会有一个“Pk-Pk”值。
如果Tek示波器可以对所有波形的参数进行测量，那么统计出来的“Count”中“Fall”的次数应该是“Pk-Pk”的5倍。
但图片中显示所有8个参数的“Count”都是一样的。
这也再一次证明泰克示波器一次只能对屏幕中的一个波形进行参数测量。
在测量的效率及通过测量发现波形异常的能力上力科示波器显然更胜一筹。
图10 LeCroy示波器触发100次后的测量结果
图11 Tek示波器触发100次后的测量结果
图12 Tek示波器对波形的参数测量统计
您在工作中有遇到与上面的实验类似的一些测量应用吗？在这种应用中您又如何能确定真实的参数的最大最小值呢？
答案是用力科示波器！因为AIM功能是力科示波器独有的！
图13是AIM功能的应用实例。
某做LED产品的客户需要测量图中的两个数据包络。
工程师需要控制“包”内信号的幅度和频率的变化，以此来控制驱动电路。
由于信号的频率一直在变化，用其他品牌的示波器是根本没有办法对频率进行测量，而力科示波器可以方便的解决这个问题。
图13 AIM的应用
图14则是基于AIM功能测量信号的TIE抖动。
上面的红色波形是通道2输入的被测方波信号。
首先用参数测量通道2（C2）的TIE（P2），由于可以测
量屏幕上捕获到的所有波形的参数，这就得以使我们可以对每一个周期的TIE 进行追踪，追踪后的结果F1的曲线显示C2的抖动呈锯齿波变化规律。
再来测量F1曲线的Pk-Pk参数（P4）即可得到抖动的峰峰值（Pk-Pk Jitter），测量F1的方差（P5）即为抖动的有效值（RMS Jitter）
图14 AIM的应用
AIM 的优势是不言而喻的。
在我们没有强调AIM之前，可能您想象中的示波器的测量功能就应该是这样的。
但真相是——惟有力科的标配测量统计功能具有AIM能力！
电源测试，时钟抖动测量，日常几乎所有的测量中，我们都希望示波器能有AIM能力！。