示波器工作原理

關(guān)于示波器工作原理第1頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五概述

自然界存在著各種形式的波，比如海浪、地震、聲波、爆破、空氣中傳播的聲音，或者身體運(yùn)轉(zhuǎn)的自然節(jié)律。物理世界里，能量、振動(dòng)粒子和不可見的力無處不在。即使是光（波粒二象物質(zhì)）也有自己的頻率，并因?yàn)轭l率的不同呈現(xiàn)出不同的顏色。通過傳感器，這些力可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以便通過示波器能夠進(jìn)行觀察和研究。有了示波器，我們就能夠“觀察”隨時(shí)間變化的事件。示波器是任何設(shè)計(jì)、制造或是維修電子設(shè)備的必備之物。當(dāng)今世界瞬時(shí)萬變，工程師們需要最好的工具，快速而精確地解決測(cè)量疑難。示波器的用途不僅僅局限于電子領(lǐng)域。示波器利用信號(hào)變換器，適用于各種各樣的物理現(xiàn)象。信號(hào)變換器能夠響應(yīng)各種物理激勵(lì)源，使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，包括聲音、機(jī)械應(yīng)力、壓力、光、熱。麥克風(fēng)屬于信號(hào)變換器，它實(shí)現(xiàn)把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。由示波器收集科學(xué)數(shù)據(jù)的例子如圖1所示。第2頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五示波器

什么是示波器，它是如何工作的？示波器是一種形象地顯示信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形顯示儀器，是一種綜合的信號(hào)特性測(cè)試儀，是基本的電子測(cè)量?jī)x器，它描繪電信號(hào)的圖形曲線。在大多數(shù)應(yīng)用中，呈現(xiàn)的圖形能夠表明信號(hào)隨時(shí)間的變化過程：垂直（Y）軸表示電壓，水平（X）軸表示時(shí)間。有時(shí)稱亮度為Z軸。(參看圖2)

這一簡(jiǎn)單的圖形能夠說明信號(hào)的許多特性，例如：

?信號(hào)的時(shí)間和電壓值

?振蕩信號(hào)的頻率

?信號(hào)所代表電路的“變化部分”

?信號(hào)的特定部分相對(duì)于其他部分的區(qū)別

?是否存在故障部件使信號(hào)產(chǎn)生失真

?信號(hào)的直流值(DC)和交流值(AC)

?信號(hào)的噪聲值和噪聲是否隨時(shí)間變化?圖2.顯示波形的X、Y和Z分量第3頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五理解波形和波形的測(cè)量

通常把隨時(shí)間重復(fù)的模式稱為波，聲波、腦電波、海浪、電壓波形都具有重復(fù)的特點(diǎn)。示波器測(cè)量的是電壓波形。波的周期是波動(dòng)重復(fù)的部分。波形是波的圖形表現(xiàn)形式。電壓波形描述水平方向的時(shí)間和垂直方向的電壓。波形能夠揭示信號(hào)的許多特性。當(dāng)看到波形的高度變化，則表示電壓值在變化。當(dāng)看到的是平坦的水平線，則表示在一段時(shí)間內(nèi)，信號(hào)沒有變化。平直斜線表示線性變化，電壓以恒定的斜率上升或下降。波形中的尖角指示的是突然的變更。圖3提供出普通波形圖，而圖4展示出這些普通波形的來源。第4頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五波的類型大多數(shù)波都屬于如下類型：?正弦波?方波和矩形波?三角波和鋸齒波?階躍波和脈沖波?周期和非周期信號(hào)?同步和異步信號(hào)?復(fù)雜波正弦波有幾個(gè)原因說明正弦波是基本波形。它具有和諧的數(shù)學(xué)特性，與正弦函數(shù)曲線的形狀一樣。房間墻角的電源出口輸出的電壓值也如同正弦波那樣變化。信號(hào)發(fā)生器振蕩電路產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)通常就是正弦波。大多數(shù)AC電源產(chǎn)生的是正弦波。（AC表示的是交流，實(shí)際上電壓值也在改變。DC表示的是直流，同時(shí)意味著穩(wěn)定的電流和電壓，電池產(chǎn)生的就是DC。）衰減的正弦波是振蕩電路產(chǎn)生的特殊實(shí)例，它隨時(shí)間而衰減。圖5是正弦波和衰減的正弦波的示例。方波和矩形波方波是另一種常見的波形。從本質(zhì)上看，方波是以相同的時(shí)間間隔，不停開關(guān)的電壓（或者不斷為高低值）。它是測(cè)試放大器的標(biāo)準(zhǔn)波形，好的放大器在增加方波幅值的同時(shí)有最小的失真。電視、廣播和計(jì)算機(jī)電路中經(jīng)常使用方波作為定時(shí)信號(hào)。矩形波與方波類似，不同之處在于高低電壓值的間隔時(shí)間并不等長(zhǎng)。在分析數(shù)字電路時(shí)，矩形波非常有用。圖6是方波和矩形波的示例。鋸齒波和三角波鋸齒波和三角波來源于線性控制電壓的電路。例如，模擬示波器的水平掃描，或者電視的光柵掃描。這類波形以恒定速率對(duì)電壓電平值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這些漸增過程稱為斜坡信號(hào)。圖7是鋸齒波和三波的示例。第5頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五階躍波和脈沖波階躍波和脈沖波之類的信號(hào)很少發(fā)生，并且是非周期信號(hào)。這類信號(hào)被稱為單脈沖或瞬時(shí)信號(hào)。階躍波指示的是電壓的突然變化，打開電源開關(guān)時(shí)電壓的情況即是如此。脈沖指的是電壓的突然的兩次變化，打開電源開關(guān)馬上又關(guān)閉時(shí)，產(chǎn)生的電壓波形就是脈沖。在計(jì)算機(jī)電路進(jìn)行傳輸時(shí)，一個(gè)脈沖可以表示信息的一位。一系列傳輸脈沖的集合成為脈沖序列。計(jì)算機(jī)的數(shù)字部件通過脈沖進(jìn)行相互通信。圖8是階躍波、脈沖波和脈沖序列的示例。周期信號(hào)和非周期信號(hào)不斷重復(fù)的信號(hào)稱為周期信號(hào)，而不斷變化的信號(hào)稱為非周期信號(hào)。靜止圖象與周期信號(hào)相似，而移動(dòng)圖象則與非周期信號(hào)等同。同步信號(hào)和異步信號(hào)如果二信號(hào)之間具備定時(shí)關(guān)系，則稱它們是同步的。舉例來說，計(jì)算機(jī)中的時(shí)鐘、數(shù)據(jù)和地址信號(hào)就是同步信號(hào)。異步用來說明信號(hào)之間沒有定時(shí)關(guān)系。比如說，接觸計(jì)算機(jī)鍵盤的行為和計(jì)算機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘之間沒有時(shí)間的關(guān)聯(lián)，兩者可被認(rèn)為是異步的。復(fù)雜波一些波形組合正弦波、方波、階躍波和脈沖的特性，形成新的波形，信號(hào)的信息可以置入幅值、相位中，可能還置入頻率變量當(dāng)中。例如，圖9表示的是平常的復(fù)合視頻信號(hào)，但是在低頻包絡(luò)里也置入了許多高頻波形周期。對(duì)于這個(gè)例子，理解各處的相對(duì)電平和定時(shí)關(guān)系是非常重要的。為了觀察這樣的信號(hào)，需要用示波器來捕獲低頻包絡(luò)，并以一定的亮度級(jí)表示復(fù)雜高頻波形。如此一來，就可以觀察到整個(gè)混合圖象，方便直觀地進(jìn)行解釋說明。對(duì)于如圖9所示的視頻信號(hào)，模擬和數(shù)字的熒光示波器非常適合觀察這樣的復(fù)雜波形。第6頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五波形測(cè)量使用示波器時(shí)有許多測(cè)量參數(shù)。下面對(duì)一些常見的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行說明。頻率和周期不斷重復(fù)的信號(hào)具有頻率特性。頻率的單位是赫茲（Hz），表示一秒時(shí)間內(nèi)信號(hào)重復(fù)的次數(shù)。稱為周期每秒。重復(fù)信號(hào)也具有周期特性，即信號(hào)完成一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間量。周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系，即(1/周期)等于頻率，同理(1/頻率)等于周期。例如，如圖10所示，該正弦信號(hào)的頻率是3Hz，而周期是1/3秒。電壓電壓是電路兩點(diǎn)間的電勢(shì)能或信號(hào)強(qiáng)度。有時(shí)把地線或零電壓作為參考點(diǎn)。如果測(cè)量的是波形從最高峰值到最低峰值的電壓值，則稱為電壓的峰值-峰值。幅度幅度是指電路兩點(diǎn)間電壓量。幅度通常指被測(cè)信號(hào)以地或零電壓為參考時(shí)的最大電壓。圖11所示的波形的幅度為1V，而電壓的峰值-峰值為2V。第7頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五相位參照正弦波很容易理解相位。正弦波的電壓值是基于圓形運(yùn)動(dòng)的。參照?qǐng)D11，一個(gè)圓的度數(shù)是360°,而正弦波的一個(gè)周期也是360°。為描述經(jīng)過的周期數(shù)，可以參照正弦波的相位的角度。相移用來描述兩個(gè)不同相似信號(hào)在時(shí)間上的差值。圖12中，標(biāo)號(hào)為“電壓”的波形比標(biāo)號(hào)為“電流”的波形超前90°，因?yàn)閮烧叩竭_(dá)同一點(diǎn)剛好相差1/4周（360°/4=90°）。在電子學(xué)中，相移比較普遍。利用數(shù)字示波器對(duì)波形進(jìn)行測(cè)量

現(xiàn)代的數(shù)字示波器使波形測(cè)量變得更為容易。通過前面板按鈕，以及基于屏幕的菜單，可方便選擇全自動(dòng)的測(cè)量參數(shù)。包括幅值、周期、上升/下降時(shí)間，等等。許多數(shù)字儀器也能提供均值和均方值的計(jì)算、占空比和其他數(shù)學(xué)運(yùn)算。自動(dòng)化測(cè)量通過屏幕讀取數(shù)值。一般來說，讀取的數(shù)值可能比直接利用指針式工具的測(cè)量更為準(zhǔn)確。一些數(shù)字熒光示波器用到的全自動(dòng)波形測(cè)量參數(shù)有：?周期?頻率?寬度＋?寬度－?上升時(shí)間?下降時(shí)間?幅度?消光率?平均光功率?占空比＋?占空比－?延遲?相位?突發(fā)寬度?峰值-峰值?均值?周期均值?周期區(qū)?高?低?最小值?最大值?過沖＋?過沖－?均方值?周期均方值第8頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五示波器的類型

電子設(shè)備可以劃分為兩類：模擬設(shè)備和數(shù)字設(shè)備。模擬設(shè)備的電壓變化連續(xù)，而數(shù)字設(shè)備處理的是代表電壓采樣的離散二元碼。傳統(tǒng)的電唱機(jī)是模擬設(shè)備，而CD播放器是屬于數(shù)字設(shè)備。同樣，示波器也能分為模擬和數(shù)字類型。模擬和數(shù)字示波器都能夠勝任大多數(shù)的應(yīng)用。但是，對(duì)于一些特定應(yīng)用，由于兩者具備的不同特性，每種類型都有適合和不適合的地方。作進(jìn)一步劃分，數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）、數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。模擬示波器在本質(zhì)上，模擬示波器工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓，并通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。示波器屏幕通常是陰極射線管（CRT）。電子束投到熒幕的某處，屏幕后面總會(huì)有明亮的熒光物質(zhì)。當(dāng)電子束水平掃過顯示器時(shí)，信號(hào)的電壓是電子束發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)，跟蹤波形直接反映到屏幕上。在屏幕同一位置電子束投射的頻度越大，顯示得也越亮。

CRT限制著模擬示波器顯示的頻率范圍。在頻率非常低的地方，信號(hào)呈現(xiàn)出明亮而緩慢移動(dòng)的點(diǎn)，而很難分辨出波形。在高頻處，起局限作用的是CRT的寫速度。當(dāng)信號(hào)頻率超過CRT的寫速度時(shí)，顯示出來的過于暗淡，難于觀察。模擬示波器的極限頻率約為1GHz。當(dāng)把示波器探頭和電路連接到一起后，電壓信號(hào)通過探頭到達(dá)示波器的垂直系統(tǒng)。圖13描述模擬示波器是如何顯示被測(cè)信號(hào)。設(shè)置垂直標(biāo)度（對(duì)伏特/格進(jìn)行控制）后，衰減器能夠減小信號(hào)的電壓，而放大器可以增加信號(hào)電壓。隨后，信號(hào)直接到達(dá)CRT的垂直偏轉(zhuǎn)板。電壓作用于這些垂直偏轉(zhuǎn)板，引起亮點(diǎn)在屏幕中移動(dòng)。亮點(diǎn)是由打在CRT內(nèi)部熒光物質(zhì)上的電子束產(chǎn)生的。正電壓引起點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，而負(fù)電壓引起點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。第9頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五模擬示波器波形顯示原理只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形示波器顯示正弦波原理圖第10頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

被測(cè)信號(hào)需經(jīng)過觸發(fā)系統(tǒng)，啟動(dòng)或觸發(fā)水平掃描。水平掃描產(chǎn)生亮點(diǎn)在屏幕中水平移動(dòng)的行為。觸發(fā)水平掃描后，亮點(diǎn)以水平時(shí)基為基準(zhǔn)，依照特定的時(shí)間間隔從左到右移動(dòng)。許多快速移動(dòng)的亮點(diǎn)融合到一起，形成實(shí)心的線條。水平掃描和垂直偏轉(zhuǎn)共同作用，形成顯示在屏幕上的信號(hào)圖象。觸發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定重復(fù)的信號(hào)，它確保掃描總是從重復(fù)信號(hào)的同一點(diǎn)開始，目的就是使呈現(xiàn)的圖象清晰。參照?qǐng)D14。另外，模擬示波器有對(duì)聚焦和亮度的控制，可調(diào)節(jié)出銳利和清晰的顯示結(jié)果。為顯示“實(shí)時(shí)”條件下或突發(fā)條件下快速變化的信號(hào)，人們經(jīng)常推薦使用模擬示波器。模擬示波器的顯示部分基于化學(xué)熒光物質(zhì)，它具有亮度級(jí)這一特性。在信號(hào)出現(xiàn)越多的地方，軌跡就越亮。通過亮度級(jí)，僅觀察軌跡的亮度就能區(qū)別信號(hào)的細(xì)節(jié)。數(shù)字示波器與模擬示波器不同，數(shù)字示波器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。它捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止。隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。（參看圖15。）數(shù)字示波器分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）、數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。數(shù)字的手段則意味著，在示波器的顯示范圍內(nèi)，可以穩(wěn)定、明亮和清晰地顯示任何頻率的波形。對(duì)重復(fù)的信號(hào)而言，數(shù)字示波器的帶寬是指示波器的前端部件的模擬帶寬，一般稱之為-3dB點(diǎn)。對(duì)于單脈沖和瞬態(tài)事件，例如脈沖和階躍波，帶寬局限于示波器采樣率之內(nèi)。第11頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五數(shù)字存儲(chǔ)示波器

常規(guī)的數(shù)字示波器是數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）。它的顯示部分更多基于光柵屏幕而不是基于熒光。數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）便于捕獲和顯示那些可能只發(fā)生一次的事件，通常稱為瞬態(tài)現(xiàn)象。以數(shù)字形式表示波形信息，實(shí)際存儲(chǔ)的是二進(jìn)制序列。這樣，利用示波器本身或外部計(jì)算機(jī)，方便進(jìn)行分析、存檔、打印和其他的處理。波形沒有必要是連續(xù)的；即使信號(hào)已經(jīng)消失，仍能夠顯示出來。與模擬示波器不同的是，數(shù)字存儲(chǔ)示波器能夠持久地保留信號(hào)，可以擴(kuò)展波形處理方式。然而，DSO沒有實(shí)時(shí)的亮度級(jí)；因此，他們不能表示實(shí)際信號(hào)中不同的亮度等級(jí)。組成DSO的一些子系統(tǒng)與模擬示波器的一些部分相似。但是，DSO包含更多的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，因此它能夠收集顯示整個(gè)波形的數(shù)據(jù)。從捕獲信號(hào)到在屏幕上顯示波形，DSO采用串行的處理體系結(jié)構(gòu)，如圖16所示。隨后將對(duì)串行處理體系作講解。串行處理體系結(jié)構(gòu)與模擬示波器一樣，DSO第一部分（輸入）是垂直放大器。在這一階段，垂直控制系統(tǒng)方便調(diào)整幅度和位置范圍。緊接著，在水平系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）部分，信號(hào)實(shí)時(shí)在離散點(diǎn)采樣，采樣位置的信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，這些數(shù)字值稱為采樣點(diǎn)。該處理過程稱為信號(hào)數(shù)字化。水平系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘決定ADC采樣的頻度。該速率稱為采樣速率，表示為樣值每秒（S/s）。第12頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

來自ADC的采樣點(diǎn)存儲(chǔ)在捕獲存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，叫做波形點(diǎn)。幾個(gè)采樣點(diǎn)可以組成一個(gè)波形點(diǎn)。波形點(diǎn)共同組成一條波形記錄。創(chuàng)建一條波形記錄的波形點(diǎn)的數(shù)量稱為記錄長(zhǎng)度。觸發(fā)系統(tǒng)決定記錄的起始和終止點(diǎn)。

DSO信號(hào)通道中包括微處理器，被測(cè)信號(hào)在顯示之前要通過微處理器處理。微處理器處理信號(hào)，調(diào)整顯示運(yùn)行，管理前面板調(diào)節(jié)裝置，等等。信號(hào)通過顯存，最后顯示到示波器屏幕中。在示波器的能力范圍之內(nèi)，采樣點(diǎn)會(huì)經(jīng)過補(bǔ)充處理，顯示效果得到增強(qiáng)。可以增加預(yù)觸發(fā)，使之在觸發(fā)點(diǎn)之前也能觀察到結(jié)果。目前大多數(shù)數(shù)字示波器也提供自動(dòng)參數(shù)測(cè)量，使測(cè)量過程得到簡(jiǎn)化。

DSO提供高性能處理單脈沖信號(hào)和多通道的能力（參看圖17）。DSO是低重復(fù)率或者單脈沖、高速、多通道設(shè)計(jì)應(yīng)用的完美工具。圖17.TDS694C提供多通道同時(shí)的高速單次脈沖捕獲，增加了對(duì)偶發(fā)毛刺和瞬態(tài)現(xiàn)象的捕獲第13頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五數(shù)字熒光示波器

數(shù)字熒光示波器（DPO）為示波器系列增加了一種新的類型。DPO的體系結(jié)構(gòu)使之能提供獨(dú)特的捕獲和顯示能力，加速重構(gòu)信號(hào)。

DSO使用串行處理的體系結(jié)構(gòu)來捕獲、顯示和分析信號(hào)；相對(duì)而言，DPO為完成這些功能采納的是并行的體系結(jié)構(gòu)，如圖18所示。DPO采用ASIC硬件構(gòu)架捕獲波形圖象，提供高速率的波形采集率，信號(hào)的可視化程度很高。它增加了證明數(shù)字系統(tǒng)中的瞬態(tài)事件的可能性。并行處理體系結(jié)構(gòu)

DPO的第一階段（輸入）與模擬示波器相似（垂直放大器），第二階段與DSO相似（ADC）。但是，在模數(shù)轉(zhuǎn)換后，DPO與原來的示波器相比就有顯著的不同之處。對(duì)所有的示波器而言，包括模擬、DSO和DPO示波器，都存在著釋抑時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，儀器處理最近捕獲的數(shù)據(jù)，重置系統(tǒng)，等待下一觸發(fā)事件的發(fā)生。在這段時(shí)間內(nèi)，示波器對(duì)所有信號(hào)都是視而不見的。隨著釋抑時(shí)間的增加，對(duì)查看到低頻度和低重復(fù)事件的可能性就會(huì)降低。請(qǐng)注意，由顯示的更新速率簡(jiǎn)單地推斷采集到事件的概率是不可能的。如果只是依靠顯示更新速率，就確認(rèn)示波器能采集到波形的所有相關(guān)信息，那么是很容易犯錯(cuò)誤的，因?yàn)?，?shí)際上示波器并沒有作到。數(shù)字存儲(chǔ)示波器串行處理采集到的波形。由于微處理器限制著波形的采集速率，所以微處理器是串行處理的瓶頸。

DPO把數(shù)字化的波形數(shù)據(jù)進(jìn)一步光柵化，存入熒光數(shù)據(jù)庫中。每1/30秒，這大約是人類眼睛能夠覺察到的最快速度，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的信號(hào)圖象直接送到顯示系統(tǒng)。波形數(shù)據(jù)直接光柵化，以及直接把數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)拷貝到顯存中，兩者共同作用，改變了其他體系在數(shù)據(jù)處理方面的瓶頸。結(jié)果是增加了“使用時(shí)間”，增強(qiáng)顯示更新能力。信號(hào)細(xì)節(jié)、間斷事件和信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性都能實(shí)時(shí)采集。DPO微處理器與集成的捕獲系統(tǒng)一道并行工作，完成顯示管理、自動(dòng)測(cè)量和設(shè)備調(diào)節(jié)控制工作，同時(shí)，又不影響示波器的捕獲速度。第14頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五DPO能如實(shí)地仿真模擬示波器最好的顯示屬性，并在三維顯示信號(hào)：時(shí)間、幅度和以時(shí)間為參變量的幅度變化，三者都是實(shí)時(shí)的。模擬示波器依靠化學(xué)熒光物質(zhì)，與此不同，DPO使用完全的電子數(shù)字熒光，其實(shí)質(zhì)是不斷更新的數(shù)據(jù)庫。針對(duì)示波器顯示屏幕的每一個(gè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫中都有獨(dú)立的“單元（cell）”。一旦采集到波形（即示波器一觸發(fā)），波形就映射到數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫的單元組內(nèi)。每一個(gè)單元代表著屏幕中的某位置。當(dāng)波形涉及到該單元，單元內(nèi)部就加入亮度信息；沒有涉及到則不加入。因此，如果波形經(jīng)常掃過的地方，亮度信息在單元內(nèi)會(huì)逐步累積。

當(dāng)數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫傳送到示波器的顯示屏幕后，根據(jù)各點(diǎn)發(fā)生的信號(hào)頻率的比例，顯示屏展示加入亮度形式的波形區(qū)域，這與模擬示波器的亮度級(jí)特性非常類似。DPO也可以顯示不斷變化的發(fā)生頻率的信息，顯示屏對(duì)不同的信息呈現(xiàn)不同的顏色，這一點(diǎn)與模擬示波器不同。利用DPO，可以比較由不同觸發(fā)器產(chǎn)生的波形之間的異同，例如，比較某波形與第100號(hào)觸發(fā)器產(chǎn)生波形的區(qū)別。數(shù)字熒光示波器（DPO）突破模擬和數(shù)字示波器技術(shù)之間的障礙。它同時(shí)適合觀察高頻和低頻信號(hào)、重復(fù)波形，以及實(shí)時(shí)的信號(hào)變化。只有DPO實(shí)時(shí)提供Z（亮度）軸，常規(guī)的DSO已經(jīng)喪失了這一功能。對(duì)那些需要最好的通用設(shè)計(jì)和故障檢測(cè)工具以適合大范圍應(yīng)用的人來說，DPO是一個(gè)理想工具。DPO典型應(yīng)用有：通信模板測(cè)試，中斷信號(hào)的數(shù)字調(diào)試，重復(fù)的數(shù)字設(shè)計(jì)和定時(shí)應(yīng)用。第15頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五數(shù)字采樣示波器當(dāng)測(cè)量高頻信號(hào)時(shí)，示波器也許不能在一次掃描中采集足夠的樣值。如果需要正確采集頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器采樣頻率的信號(hào)，那么數(shù)字采樣示波器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇（參看圖21）。這種示波器采集測(cè)量信號(hào)的能力要比其他類型的示波器高一個(gè)數(shù)量級(jí)。在測(cè)量重復(fù)信號(hào)時(shí)，它能達(dá)到的帶寬以及高速定時(shí)都十倍于其他示波器。連續(xù)等效時(shí)間采樣示波器能達(dá)到50GHz的帶寬。與數(shù)字存儲(chǔ)和數(shù)字熒光示波器體系結(jié)構(gòu)不同，在數(shù)字采樣示波器的體系結(jié)構(gòu)中，置換了衰減器/放大器于采樣橋的位置，參照?qǐng)D20。在衰減或放大之前對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。由于采樣門電路的作用，經(jīng)過采樣橋以后的信號(hào)的頻率已經(jīng)變低，因此可以采用低帶寬放大器，其結(jié)果，整個(gè)儀器的帶寬得到增加。然而，采樣示波器帶寬的增加帶來的負(fù)面影響是動(dòng)態(tài)范圍的限制。由于在采樣門電路之前沒有衰減器/放大器，所以不能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行縮放。所有時(shí)刻的輸入信號(hào)都不能超過采樣橋滿動(dòng)態(tài)范圍。因此，大多數(shù)采樣示波器的動(dòng)態(tài)范圍都限制在1V的峰值-峰值。另一方面，數(shù)字存儲(chǔ)和數(shù)字熒光示波器卻能夠處理50到100伏特的輸入。另外，采樣橋的前面不能增加保護(hù)二極管，否則會(huì)限制帶寬。因此，采樣示波器的安全輸入電壓大約只有3V，相對(duì)而言，其他示波器可以高達(dá)500V。第16頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五圖22.示波器的前面板調(diào)節(jié)控制部分示波器的各個(gè)系統(tǒng)和控制

示波器包含四個(gè)不同的基本系統(tǒng)：垂直系統(tǒng)、水平系統(tǒng)、觸發(fā)系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。理解每一個(gè)系統(tǒng)的含義，有助于您更有效地應(yīng)用示波器，完成特定的測(cè)量任務(wù)。下面簡(jiǎn)要描述模擬和數(shù)字示波器的基本的系統(tǒng)和調(diào)節(jié)控制。模擬和數(shù)字示波器的一些控制并不相同。示波器的前面板分為三個(gè)主要的區(qū)域，標(biāo)注為垂直區(qū)、水平區(qū)和觸發(fā)區(qū)。由于模式和類型（模擬或數(shù)字）不同，您的示波器也許還有其他的區(qū)域。參看圖22，當(dāng)使用示波器時(shí)，為接收輸入信號(hào)，需要對(duì)以下配置進(jìn)行調(diào)整：?信號(hào)的衰減和放大值:通過控制伏特/格，可以把信號(hào)的幅度調(diào)整到期望測(cè)量范圍內(nèi)。?時(shí)基:通過控制秒/格，可以顯示屏中每一水平刻度代表的時(shí)間量。?示波器觸發(fā):利用觸發(fā)電平，可以穩(wěn)定重復(fù)信號(hào)，或者觸發(fā)單一的事件。垂直系統(tǒng)和控制波形垂直的位置和標(biāo)度由垂直控制部分調(diào)控。垂直控制還能設(shè)置耦合方式和其他的信號(hào)條件。通用垂直控制包括：端接設(shè)備:1M歐/50歐;耦合方式:DC直流/AC交流/GND地線;位置;偏移;

轉(zhuǎn)置－開/關(guān);標(biāo)度;可變;縮放;帶寬限制:20MHz/250MHz/全帶寬;第17頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五位置和每刻度電壓垂直位置控制使您能按照需求準(zhǔn)確地上下移動(dòng)波形。調(diào)節(jié)每刻度電壓值（通常記為volts/div，伏特/格），那么顯示波形大小會(huì)隨之改變。較好的通用示波器可以精確顯示信號(hào)電平范圍大概是從4微伏到40伏特。伏特/格是一個(gè)標(biāo)度因數(shù)。假設(shè)分為八個(gè)主要的刻度格子，如果伏特/格設(shè)置為5伏特，則八個(gè)垂直格中的每一個(gè)都表示5伏特，那么從下到上整個(gè)屏幕可以顯示40伏特。如果設(shè)置的是0.5伏特/格，那么從下到上可以顯示4伏特，依此類推。屏幕顯示的最大電壓是伏特/格乘上垂直刻度的數(shù)量。注意探頭有1X或10X，它也影響標(biāo)度因數(shù)。如果示波器沒有把伏特/格除以衰減系數(shù)，那么您自己應(yīng)該留意。通常，伏特/格有可變的增益控制或精密增益控制，使顯示的信號(hào)標(biāo)度在數(shù)個(gè)合適的刻度內(nèi)。利用這樣的控制方式，方便對(duì)上升時(shí)間等的測(cè)量。輸入耦合

耦合指的是一個(gè)電路與另外一個(gè)電路中的電信號(hào)的連接方式。既然這樣，那么輸入耦合就指測(cè)試電路與示波器的連接。耦合方式可以設(shè)置為DC、AC或者地線。DC耦合會(huì)顯示所有輸入信號(hào)。而AC耦合去除信號(hào)中的直流成分，結(jié)果是顯示的波形始終以零電壓為中心。圖23圖解了兩者的不同之處。第18頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五地線

地線的設(shè)置不需要輸入信號(hào)與垂直系統(tǒng)相連。觀察地線，就可以知道屏幕中零電壓的位置。如果使用的是地線輸入耦合和自動(dòng)觸發(fā)模式，那么屏幕中就有一條表示零電壓值的水平線。測(cè)試信號(hào)電壓相對(duì)地的電平值的便捷方法為，把耦合從DC轉(zhuǎn)換到地，再重新轉(zhuǎn)換回DC。帶寬限制大多數(shù)示波器中存在限制示波器帶寬的電路。限制帶寬后，可以減少顯示波形中不時(shí)出現(xiàn)的噪聲，顯示的波形會(huì)顯得更為清晰。請(qǐng)注意，在消除噪聲的同時(shí)，帶寬限制同樣會(huì)減少或消除高頻信號(hào)成分。交替和斷續(xù)顯示模式模擬示波器顯示多個(gè)信道時(shí)采用交替（alternate）或斷續(xù)（chop）模式。（許多數(shù)字示波器可以同時(shí)表示多個(gè)信道，而不需要使用間隔和交替模式。）交替模式輪流繪制每一通道：示波器首先完成通道1的掃描，馬上對(duì)通道2進(jìn)行掃描，接著又掃描通道1，如此循環(huán)。這一模式適用于中速到高速的信號(hào)，此時(shí)秒/格標(biāo)度設(shè)置在0.5ms，甚至更快。斷續(xù)模式是示波器前后變換著描繪信號(hào)中的一小段。變換的速度相當(dāng)快，人眼難以注意到，波形看上去也是一個(gè)整體。典型地，捕獲的掃描速度為1ms或者更低的慢速信號(hào)，可以采用這一模式。圖24圖解出兩者的不同之處。有時(shí)為了得到最好的顯示效果，需要在兩種模式中作出選擇。第19頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五水平系統(tǒng)和控制

示波器的水平系統(tǒng)與輸入信號(hào)有更多的直接聯(lián)系，采樣速率和記錄長(zhǎng)度等需要在此設(shè)定。水平控制用來表示波形水平方向的位置和標(biāo)度。通用的水平控制包括：主時(shí)基;延遲時(shí)基;XY模式;標(biāo)度:波形蹤跡區(qū)分;記錄長(zhǎng)度;分辨率;采樣速率;觸發(fā)位置;縮放;捕獲控制對(duì)數(shù)字示波器，用戶可以控制捕獲系統(tǒng)如何處理信號(hào)。請(qǐng)察看您自己的示波器的捕獲選項(xiàng)。圖25給出的是一個(gè)捕獲菜單的例子。捕獲模式捕獲模式控制如何從采樣點(diǎn)中產(chǎn)生出波形點(diǎn)。采樣點(diǎn)是直接從模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）中得到的數(shù)字值。采樣間隔指的是相鄰采樣點(diǎn)的時(shí)間。波形點(diǎn)指的是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的數(shù)字值，它將重構(gòu)顯示波形。相鄰波形點(diǎn)之間的時(shí)間差用波形間隔表示。采樣間隔和波形間隔可以一致，也可以不一樣。由此產(chǎn)生出幾種不同的實(shí)際捕獲模式，其中一個(gè)波形點(diǎn)可以由數(shù)個(gè)捕獲的采樣點(diǎn)序列構(gòu)成，另外有一種捕獲模式，波形點(diǎn)是由若干捕獲產(chǎn)生的采樣點(diǎn)共同構(gòu)成。隨后將介紹最常用的捕獲模式。第20頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五捕獲模式的類型?采樣模式：這是最簡(jiǎn)單的捕獲模式。每一個(gè)波形間隔，示波器存儲(chǔ)一個(gè)采樣點(diǎn)的值，并做為波形的一個(gè)點(diǎn)。?峰值檢測(cè)模式：示波器將波形間隔內(nèi)采樣出來的采樣點(diǎn)，選取其中的最小值和最大值，并把這些樣值當(dāng)作兩個(gè)相關(guān)的波形點(diǎn)。采用峰值檢測(cè)模式的示波器以非常高的采樣速率運(yùn)行ADC，即便設(shè)置的時(shí)基非常慢也是如此（慢時(shí)基等效為長(zhǎng)的波形間隔）。采樣模式不能捕獲發(fā)生在波形點(diǎn)之間的快速變化的信號(hào)（參看圖26），而峰值檢測(cè)模式可以捕獲到。利用峰值檢測(cè)，非常有效地能觀察到偶爾發(fā)生的窄脈沖（如圖27所示）。?高分辨率(HiRes)模式：與峰值檢測(cè)一樣，當(dāng)ADC采樣快于時(shí)基的設(shè)置要求時(shí)，高分辨率模是獲取更多信息的一種方法。對(duì)于這種模式，在一個(gè)波形點(diǎn)時(shí)間間隔內(nèi)，采多個(gè)樣值，然后算出平均值，得到一個(gè)波形點(diǎn)。噪聲會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響，而低速信號(hào)的分辨率會(huì)提高。?包絡(luò)模式：包絡(luò)模式與峰值檢測(cè)模式類似。但是包絡(luò)模式是由多次捕獲得到的多個(gè)波形的最小和最大波形點(diǎn)，重新組合為新波形，表示波形隨時(shí)間變化的最小/最大量。常常利用峰值檢測(cè)模式來捕獲記錄，組合為包絡(luò)波形。?平均值模式：對(duì)于平均值模式，在每一個(gè)波形間隔，示波器存儲(chǔ)一個(gè)采樣點(diǎn)，這一點(diǎn)與采樣模式一致。隨后處理方式則不同，該模式算出連續(xù)捕獲得到的波形點(diǎn)的平均值，然后產(chǎn)生最后的顯示波形。平均值模式在減少噪聲的同時(shí)并沒有損失帶寬，但它處理對(duì)象是重復(fù)的信號(hào)。第21頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五位置和秒/格水平位置控制使波形在屏幕上左右準(zhǔn)確移動(dòng)。秒/格設(shè)置（通常記為sec/div，秒/格）可以使您選擇波形描繪到屏幕上的速率（也被稱為時(shí)基設(shè)置和掃描速度）。該設(shè)置是一個(gè)標(biāo)度因數(shù)。如果設(shè)置為1ms，則表示水平方向每刻度表示1ms，而整個(gè)屏幕寬度代表10ms，或者10格。改變sec/div設(shè)置，可以看到輸入信號(hào)的時(shí)間間隔作增長(zhǎng)和縮短的變化。垂直方向的標(biāo)度是伏特/格，水平方向的標(biāo)度是秒/格。水平方向改變定時(shí)關(guān)系。在各種離散設(shè)定中，可以調(diào)節(jié)水平的時(shí)間標(biāo)度。時(shí)基選擇示波器有時(shí)間基準(zhǔn)，通常指的是主時(shí)基。許多示波器還有一種延遲時(shí)基，即基于一種掃描的時(shí)間，該掃描是在基于主時(shí)基的掃描之后經(jīng)過預(yù)先確定的時(shí)間啟動(dòng)的（或經(jīng)過觸發(fā)而啟動(dòng)）。使用延遲時(shí)基掃描，可以更清晰地觀察實(shí)例，或者是觀察到在主時(shí)基掃描中不能單獨(dú)看到的情況。為了實(shí)現(xiàn)延遲時(shí)基，需要對(duì)時(shí)間延遲設(shè)置，還可能要使用延遲觸發(fā)模式，以及其他沒有在此涉及的設(shè)置。參照示波器同時(shí)提供的手冊(cè)，可以了解到如何使用這些特性的信息?？s放示波器可能有一種專門的水平放大設(shè)置，通過它，可以在屏幕上放大波形的一部分。數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）在存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)部分有對(duì)縮放的操作。XY模式大多數(shù)模擬示波器有XY模式來顯示輸入信號(hào)，而普通的水平軸是時(shí)間基線。這種操作模式揭示了相移測(cè)量技術(shù)的這種全新領(lǐng)域。第22頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五Z軸數(shù)字熒光示波器（DPO）具有高的顯示采樣密度，以及天生具有采集亮度信息的能力。通過亮度軸（Z軸），DPO能提供第三個(gè)方向，與模擬示波器那樣的實(shí)時(shí)顯示很相似。觀察DPO的軌跡，可以看到亮度域，即信號(hào)經(jīng)常發(fā)生的地方。從這樣的顯示中，很容易區(qū)別基本信號(hào)形狀和那些偶爾發(fā)生的瞬態(tài)信號(hào)，因?yàn)榛拘盘?hào)顯示出來的更亮。Z軸的一個(gè)應(yīng)用是，把特殊的時(shí)間信號(hào)分別置入Z軸的輸入端，可以在波形中形成高亮顯示的表示時(shí)間間隔的“標(biāo)記”點(diǎn)。XYZ模式有一些DPO使用Z輸入，建立XY顯示的亮度級(jí)。既然如此，可以把DPO采樣到的瞬時(shí)數(shù)據(jù)值放到Z的輸入端，這樣可以限定波形的特定部分。一旦限定采樣后，這些樣值又可以存儲(chǔ)下來，結(jié)果是有亮度等級(jí)的XYZ顯示。XYZ模式可以顯示極點(diǎn)，這在測(cè)試無線通信設(shè)備特別適用（例如，星座圖）。觸發(fā)系統(tǒng)和控制示波器的觸發(fā)功能可以在信號(hào)的正確點(diǎn)處同步水平掃描，這對(duì)表現(xiàn)清晰的信號(hào)特性非常重要。觸發(fā)控制可以穩(wěn)定重復(fù)波形，采集單脈沖波形。觸發(fā)器使重復(fù)波形能夠在示波器屏幕上穩(wěn)定顯示，實(shí)現(xiàn)方法是不斷地顯示輸入信號(hào)的相同部分?？梢韵胂螅绻恳淮螔呙璧钠鹗级紡男盘?hào)的不同位置開始，那么屏幕上的圖象會(huì)很混亂，如圖35所示。第23頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

模擬和數(shù)字示波器都有邊緣觸發(fā)的方式，邊緣觸發(fā)是最基本和常見的類型。模擬和數(shù)字示波器都提供觸發(fā)門限，除此之外，許多數(shù)字示波器提供許多特定的觸發(fā)設(shè)置，而這些設(shè)置是模擬設(shè)備所不具備的。這些觸發(fā)器可以響應(yīng)輸入信號(hào)的不同條件，這樣會(huì)使檢測(cè)簡(jiǎn)化。例如，如果一個(gè)脈沖比實(shí)際應(yīng)該達(dá)到的寬度要窄。若是只使用電壓門限的觸發(fā)器，不可能檢測(cè)到這樣的脈沖。高級(jí)觸發(fā)控制使您可以單獨(dú)關(guān)注感興趣的地方，這樣可以使示波器采樣速率和記錄長(zhǎng)度得到優(yōu)化。有一些示波器提供更高級(jí)的可選控制。您可以定義由脈沖幅度觸發(fā)（比如矮脈沖），由時(shí)間限定（脈沖寬度、毛刺、信號(hào)壓擺速率、建立/保持時(shí)間違規(guī)和超時(shí)），以及由邏輯狀態(tài)或碼型（邏輯觸發(fā)方式）。為檢查通信信號(hào)，有一些示波器專門設(shè)計(jì)出可供選擇的觸發(fā)控制方式。有些示波器也提供簡(jiǎn)化的用戶界面，提供適用于各種測(cè)試的觸發(fā)參數(shù)的快速配置。壓擺率觸發(fā):如果高頻信號(hào)的響應(yīng)速率比期望或需要的快，則發(fā)出易出故障的能量。響應(yīng)速率觸發(fā)優(yōu)于傳統(tǒng)的邊緣觸發(fā)，這是因?yàn)樵黾恿藭r(shí)間元素，以及允許您選擇觸發(fā)邊緣的快慢。毛刺觸發(fā):當(dāng)數(shù)字脈沖比用戶定義的時(shí)間限制短或長(zhǎng)的時(shí)候，可以利用毛刺脈沖觸發(fā)方式識(shí)別出來。即使毛刺脈沖很少，這種觸發(fā)控制能使您檢查出產(chǎn)生的原因，以及它們對(duì)其他信號(hào)的影響。脈沖寬度觸發(fā):利用脈沖寬度觸發(fā)，您可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視信號(hào)，當(dāng)脈沖的持續(xù)時(shí)間（脈沖寬度）第一次超過允許范圍時(shí)，引起觸發(fā)。超時(shí)觸發(fā):利用超時(shí)觸發(fā)，基于特定時(shí)滯設(shè)置觸發(fā)，可以不必等到觸發(fā)脈沖結(jié)束就可以產(chǎn)生觸發(fā)事件。矮脈沖觸發(fā):利用短脈沖觸發(fā)，可以采集和檢查通過一個(gè)邏輯門限，但不能同時(shí)通過二個(gè)的脈沖。邏輯觸發(fā):如果輸入通道的邏輯組合滿足觸發(fā)條件時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)，則為邏輯觸發(fā)，這特別適用于驗(yàn)證數(shù)字邏輯的操作。建立和保持觸發(fā):只有建立和保持觸發(fā)才能捕獲到建立和保持時(shí)間內(nèi)的違例情況，使用其他模式必然會(huì)忽略掉此情況。當(dāng)同步的數(shù)據(jù)信號(hào)未能滿足建立和保持規(guī)格時(shí)，采用觸發(fā)模式可輕松地采集到特定的信號(hào)質(zhì)量和定時(shí)細(xì)節(jié)。通信觸發(fā):在一些示波器中可選。這樣的觸發(fā)適合捕獲信號(hào)交替反轉(zhuǎn)（Alternate-MarkInversion,AMI）、傳號(hào)碼元反轉(zhuǎn)（Code-MarkInversion,CMI）和不歸零碼（Non-ReturntoZero,NRZ）的大范圍變化情況。第24頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五觸發(fā)電平和斜率觸發(fā)電平和斜率控制定義基本的觸發(fā)點(diǎn)，決定波形如何顯示，如圖36所示。觸發(fā)電路擔(dān)當(dāng)比較器的工作。您選擇比較器一個(gè)輸入口的斜率和電平。當(dāng)進(jìn)入比較器的另外一個(gè)輸入口的觸發(fā)信號(hào)與設(shè)定值相匹配的時(shí)候，示波器產(chǎn)生觸發(fā)。

?斜率控制決定觸發(fā)點(diǎn)是位于信號(hào)的上升沿還是下降沿。上升沿具有正斜率，而下降沿是負(fù)斜率。

?電平控制決定觸發(fā)點(diǎn)在邊緣的何處發(fā)生。觸發(fā)源示波器沒有必要對(duì)顯示信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)?？梢杂|發(fā)掃描的觸發(fā)源如下：

?任何輸入通道

?不同于輸入通道的外部源

?電源信號(hào)

?來自一個(gè)或多個(gè)通道，并由示波器內(nèi)部定義的信號(hào)大多數(shù)情況，示波器設(shè)置在由被顯示信號(hào)的通道觸發(fā)。一些示波器提供觸發(fā)輸出信號(hào)，可以成為其他儀器的觸發(fā)信號(hào)。示波器可以使用交替的觸發(fā)源，而不一定是被顯示信號(hào)。您應(yīng)該小心謹(jǐn)慎，例如，避免無意之中以通道1作觸發(fā)，而實(shí)際又是顯示的通道2的波形。觸發(fā)模式觸發(fā)模式?jīng)Q定示波器是否按照信號(hào)的條件描繪波形。通用觸發(fā)模式包括正常和自動(dòng)。對(duì)于正常模式，只有當(dāng)輸入信號(hào)滿足設(shè)置的觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，才進(jìn)行掃描；否則（對(duì)模擬示波器而言）屏幕呈黑色或者（對(duì)數(shù)字示波器而言）凍結(jié)在上一次捕獲的波形圖上。由于可能不會(huì)首先看到信號(hào)，如果電平控制的調(diào)整不正確時(shí)，正常模式可能會(huì)迷失方向。第25頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

即使沒有觸發(fā)，自動(dòng)模式也能引起示波器的掃描。如果沒有信號(hào)輸入，示波器中的定時(shí)器觸發(fā)掃描。這使得即使信號(hào)并不引起觸發(fā)，顯示也總不會(huì)消失。實(shí)踐中，您可能會(huì)同時(shí)使用兩種模式：采用普通模式，因?yàn)榧幢阌|發(fā)以很慢的速率發(fā)生，它也讓您可以觀察所感興趣的內(nèi)容；而采用自動(dòng)模式，因?yàn)閹缀醪恍枰髡{(diào)整。許多示波器也包含了其他的特殊模式，適用于單個(gè)掃描、視頻信號(hào)的觸發(fā)，或者自動(dòng)配置觸發(fā)電平。觸發(fā)耦合就象在垂直系統(tǒng)中選擇AC或DC那樣，可以為觸發(fā)信號(hào)選擇各種耦合方式。除AC和DC耦合之外，您的示波器也許還有高頻抑制、低頻抑制和噪聲抑制的觸發(fā)耦合方式。這些特殊的設(shè)置對(duì)消除觸發(fā)噪聲很有用處，噪聲的消除可以避免錯(cuò)誤的觸發(fā)。顯示系統(tǒng)和控制

示波器的前面板包括的內(nèi)容有顯示屏、旋鈕、按鈕、開關(guān)，以及用來控制信號(hào)捕獲和顯示的指示器。本節(jié)的前面已經(jīng)提及，前面板控制通常分為垂直、水平和觸發(fā)幾個(gè)區(qū)域。前面板還包括輸入連接器。來看一看示波器顯示屏。請(qǐng)注意屏幕中的柵格記號(hào)，這些記號(hào)形成格子線。垂直和水平線構(gòu)成主刻度格。格子線通常布置為8×10的區(qū)塊。示波器控制的標(biāo)號(hào)（例如伏特/格和秒/格）通常參照的是主刻度。中央的水平線和垂直線上標(biāo)注的標(biāo)號(hào)稱為小刻度，如圖38所示。許多示波器的屏幕顯示的是每一個(gè)垂直刻度表示多少伏特的電壓，以及每一個(gè)水平刻度表示多少秒的時(shí)間。第26頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五模擬示波器和數(shù)字示波器的顯示系統(tǒng)不相同。通用的控制如下：

?亮度控制調(diào)整波形的亮度。當(dāng)增加模擬示波器的掃描速度的時(shí)候，需要增加亮度級(jí)。

?聚焦控制用來調(diào)整波形的銳度，軌跡旋轉(zhuǎn)控制把波形定位到屏幕的水平軸上。受地球磁場(chǎng)的影響，示波器在不同地方有不同的準(zhǔn)線?；诠鈻藕突贚CD的顯示屏的數(shù)字示波器也許不需要這些控制，因?yàn)閷?duì)于這些顯示屏，整個(gè)顯示情況是預(yù)先確定的，這與個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示一致。與此相對(duì)，模擬示波器采用的是直接的光束或者矢量的顯示。

?許多DSO和DPO有調(diào)色板，可以選擇軌跡顏色以及不同亮度級(jí)的顏色。

?顯示部分的其他控制包括調(diào)整柵格燈的亮度、屏幕信息的開關(guān)（比如菜單）。其他示波器控制數(shù)學(xué)和測(cè)量操作也許您的示波器有相加波形的操作，形成新的波形顯示。模擬示波器組合信號(hào)，而數(shù)字示波器通過數(shù)學(xué)運(yùn)算創(chuàng)建新的波形。波形相減是另外一種數(shù)學(xué)操作。模擬示波器實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算采用的方法是把一個(gè)通道的信號(hào)反轉(zhuǎn)，然后再采用加法操作。數(shù)字示波器一般也能完成減法操作。圖39圖解的是通過組合兩個(gè)不同信號(hào)而創(chuàng)建出第三個(gè)波形。數(shù)字示波器利用內(nèi)部處理器，提供許多高級(jí)數(shù)學(xué)操作：相乘、相除、積分、快速傅立葉變換，等等。我們已經(jīng)講解過初學(xué)者需要了解的基本示波器控制。您的示波器可能還具有許多對(duì)其他功能的控制。舉例如下：

?自動(dòng)參數(shù)測(cè)量?測(cè)量光標(biāo)?為數(shù)學(xué)操作或數(shù)據(jù)輸入配備的小鍵盤?打印能力

?示波器與計(jì)算機(jī)相連，或者直接與因特網(wǎng)相連的接口第27頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五完整的測(cè)量系統(tǒng)探頭即使是最高級(jí)的設(shè)備也只能達(dá)到輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)的精度。探頭的作用是把示波器和測(cè)量系統(tǒng)連接起來。精密的測(cè)量是從探頭觸點(diǎn)開始的。探頭要與匹配示波器和試驗(yàn)件（DUT）相匹配，探頭不僅僅要求把信號(hào)純潔地送入示波器，還需要放大和保護(hù)，以最大限度滿足信號(hào)的完整性和測(cè)量的精度。

?為確保精確重構(gòu)您的信號(hào)，請(qǐng)選擇合適的探頭與示波器配合，保證探頭超過信號(hào)帶寬5倍。探頭實(shí)際上也是電路的一部分，引入阻性、容性和感性負(fù)載，這些負(fù)載不可避免地改變測(cè)量參數(shù)。當(dāng)需要精確的結(jié)果時(shí)，選擇的探頭需要有最小的負(fù)載。與示波器配對(duì)的理想的探頭將最小化這種負(fù)載，能充分發(fā)揮您的示波器的能力、特性和容限。當(dāng)選擇與DUT的所有重要連接時(shí)，還需要考慮的是探頭的尺寸。小尺寸的探頭使對(duì)高密度封裝的電路的探測(cè)更為容易。探頭的類型無源探頭在測(cè)量一般的信號(hào)和電平時(shí)，無源探頭使用方便，能夠以普通的價(jià)格在大范圍內(nèi)滿足測(cè)量需求。當(dāng)測(cè)量電源時(shí)，配合使用無源電壓探頭和電流探頭是理想的解決方案。大多數(shù)無源探頭有一些衰減因數(shù)，例如10X、100X，等等。按照慣例，衰減因數(shù)在因數(shù)的后面標(biāo)注X，例如10X衰減探頭。與此對(duì)應(yīng)，放大因數(shù)把X放到前面，例如X10。

10X（讀作“10倍”）衰減探頭減少了電路的負(fù)載，而1X探頭則是極好的通用無源探頭。對(duì)于高頻/高阻抗信號(hào)源，電路負(fù)載的影響重大，所以首先要分析信號(hào)和探頭負(fù)載的相互影響，然后再選擇探頭。10X衰減探頭可改善測(cè)量的精確性，同時(shí)把示波器輸入的信號(hào)幅度減少為原來的十分之一。第28頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

由于10X衰減探頭削弱了信號(hào)，因此很難觀察峰值-峰值不足10毫伏的信號(hào)。1X探頭與10X衰減探頭類似，但沒有衰減電路。由于沒有衰減電路，被測(cè)電路會(huì)引入更多的干擾?？梢园?0X探頭作為您的通用探頭，而把1X探頭用于測(cè)量低速、低幅度信號(hào)。一些探頭在探頭觸點(diǎn)處提供方便選擇1X和10X的開關(guān)。如果您的探頭具有這項(xiàng)功能，那么在測(cè)量之前確認(rèn)使用了正確的設(shè)置。

10X衰減探頭平衡著探頭的電特性和示波器的電特性。在使用10X衰減探頭之前，需要對(duì)特定的示波器調(diào)節(jié)平衡關(guān)系。這種調(diào)整稱為探頭校正。無源探頭為通用探測(cè)提供極好的解決方案。但是，通用無源探頭不能精確測(cè)量具有非?？斓纳仙龝r(shí)間的信號(hào)。還可能會(huì)將干擾引入敏感電路。信號(hào)時(shí)鐘速率和邊緣速度需要穩(wěn)定的上升沿，這需要更高速度和更少負(fù)載影響的探頭。在測(cè)量高速/差分信號(hào)時(shí)，高速有源和差分探頭是理想的解決方法。有源和差分探頭隨著信號(hào)速度的快速增長(zhǎng)和低電壓邏輯日益普遍，要獲得精確的測(cè)量結(jié)果越來越困難。信號(hào)保真度和設(shè)備負(fù)載成為關(guān)鍵問題。高速環(huán)境中完整的測(cè)量方案也包括，為匹配示波器性能提供高速、高保真度的探頭方案。有源和差分探頭專門針對(duì)集成電路開發(fā)，在訪問和傳輸?shù)绞静ㄆ鞯倪^程中，它們能夠保護(hù)信號(hào)，以確保信號(hào)完整性。為測(cè)量具有快速上升時(shí)間的信號(hào)，使用有源或差分探頭可達(dá)到更為精確的結(jié)果。第29頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五性能術(shù)語及其應(yīng)用

掌握一門新技術(shù)通常涉及到學(xué)習(xí)新的詞匯，學(xué)習(xí)使用示波器也是如此。本部分將描述一些常用的度量標(biāo)準(zhǔn)和示波器的性能術(shù)語。這些術(shù)語用來描述一些基本準(zhǔn)則，而這些準(zhǔn)則正是正確選擇操作示波器的依據(jù)。理解和掌握這些術(shù)語將有助于評(píng)定和比較不同的示波器。帶寬帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力。隨著信號(hào)頻率的增加，示波器對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確顯示能力將下降。本規(guī)范指出示波器所能準(zhǔn)確測(cè)量的頻率范圍。示波器帶寬指的是正弦輸入信號(hào)衰減到其實(shí)際幅度的70.7%時(shí)的頻率值，即－3dB點(diǎn)，基于對(duì)數(shù)標(biāo)度（見圖46）。如果沒有足夠的帶寬，示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現(xiàn)失真，邊緣將會(huì)消失，細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失。如果沒有足夠的帶寬，得到的關(guān)于信號(hào)的所有特性都毫無意義。

?5倍準(zhǔn)則(The5timesrule)

示波器所需帶寬＝被測(cè)信號(hào)的最高頻率成分×5

測(cè)定示波器帶寬的方法：在具體操作中準(zhǔn)確表征信號(hào)幅度，并運(yùn)用5倍準(zhǔn)則。使用五倍準(zhǔn)則選定的示波器的測(cè)量誤差將不會(huì)超過＋/－2%，對(duì)今天的操作來說已經(jīng)足夠。然而，隨著信號(hào)速率的增加，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則將不再適用。記住，帶寬越高，再現(xiàn)的信號(hào)就越準(zhǔn)確(見圖47)。第30頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五上升時(shí)間在數(shù)字世界中，時(shí)間的測(cè)定至關(guān)重要。在測(cè)定數(shù)字信號(hào)時(shí)，如脈沖和階躍波，可能更需要對(duì)上升時(shí)間作性能上的考慮。示波器必須要有足夠長(zhǎng)的上升時(shí)間，才能準(zhǔn)確地捕獲快速變換的信號(hào)細(xì)節(jié)。上升時(shí)間描述示波器的有效頻率范圍。一般用下面的公式來計(jì)算特定信號(hào)類型示波器的上升時(shí)間：

?示波器上升時(shí)間＝被測(cè)信號(hào)的最快上升時(shí)間＋5

請(qǐng)注意，選擇示波器上升時(shí)間的依據(jù)類似于帶寬的選擇依據(jù)。對(duì)于帶寬，考慮到信號(hào)速率的極端情況，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則也并不總是適用。記住，示波器的上升時(shí)間越快，對(duì)信號(hào)的快速變換的捕獲也就越準(zhǔn)確。在一些應(yīng)用中，可能只有信號(hào)的上升時(shí)間是已知的。帶寬和上升時(shí)間通過一個(gè)常數(shù)相關(guān)聯(lián)：

?其中，k是介于0.35和0.45之間的常數(shù)，它的值取決于示波器的頻率響應(yīng)特性曲線和脈沖上升時(shí)間響應(yīng)。對(duì)帶寬小于1GHz的示波器，其常數(shù)k的典型值為0.35，而對(duì)帶寬大于

1GHz的示波器，其常數(shù)k的值通常介于0.40和0.45之間。

如圖49所示，一些邏輯系列本質(zhì)上具有更快的上升時(shí)間。第31頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五采樣速率采樣速率：表示為樣點(diǎn)數(shù)每秒（S/s），指數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻率，類似于電影攝影機(jī)中的幀的概念。示波器的采樣速率越快，所顯示的波形的分辨率和清晰度就越高，重要信息和事件丟失的概率就越小，如圖50所示。如果需要觀測(cè)較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的慢變信號(hào)，則最小采樣速率就變得較為重要。典型地，為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數(shù)，需要調(diào)整水平控制按鈕，而所顯示的采樣速率也將隨著水平調(diào)節(jié)按鈕的調(diào)節(jié)而變化。如何計(jì)算采樣速率？計(jì)算方法取決于所測(cè)量的波形的類型，以及示波器所采用的信號(hào)重構(gòu)方式。為了準(zhǔn)確地再現(xiàn)信號(hào)并避免混淆，奈奎斯特定理規(guī)定，信號(hào)的采樣速率必須不小于其最高頻率成分的兩倍。然而，這個(gè)定理的前提是基于無限長(zhǎng)時(shí)間和連續(xù)的信號(hào)。由于沒有示波器可以提供無限時(shí)間的記錄長(zhǎng)度，而且，從定義上看，低頻干擾是不連續(xù)的，所以，采用兩倍于最高頻率成分的采樣速率通常是不夠的。實(shí)際上，信號(hào)的準(zhǔn)確再現(xiàn)取決于其采樣速率和信號(hào)采樣點(diǎn)間隙所采用的插值法。一些示波器會(huì)為操作者提供以下選擇：測(cè)量正弦信號(hào)的正弦插值法，以及測(cè)量矩形波、脈沖和其他信號(hào)類型的線性插值法。

?在使用正弦插值法時(shí)，為了準(zhǔn)確再現(xiàn)信號(hào)，示波器的采樣速率至少需為信號(hào)最高頻率成分的2.5倍。使用線性插值法時(shí)，示波器的采樣速率應(yīng)至少是信號(hào)最高頻率成分的

10倍。一些采樣速率高達(dá)20GS/s,帶寬高達(dá)4GHz的測(cè)量系統(tǒng)用5倍于帶寬的速率來捕獲高速，單脈沖和瞬態(tài)事件。第32頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五波形捕獲速率所有的示波器都會(huì)閃爍。也就是說，示波器每秒鐘以特定的次數(shù)捕獲信號(hào)，在這些測(cè)量點(diǎn)之間將不再進(jìn)行測(cè)量。這就是波形捕獲速率，表示為波形數(shù)每秒（wfms/s）。采樣速率表示的是示波器在一個(gè)波形或周期內(nèi)，采樣輸入信號(hào)的頻率，波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度。波形捕獲速率取決于示波器的類型和性能級(jí)別，且有著很大的變化范圍。高波形捕獲速率的示波器將會(huì)提供更多的重要信號(hào)特性，并能極大地增加示波器快速捕獲瞬時(shí)的異常情況，如抖動(dòng)、矮脈沖、低頻干擾和瞬時(shí)誤差的概率（參見圖51和52）。數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）使用串行處理機(jī)制，每秒鐘可以捕獲10到5000個(gè)波形。一些DSO提供一種特殊的模式，它能迅速把各種捕獲信息存儲(chǔ)到海量存儲(chǔ)器中，暫時(shí)提供較高的波形捕獲速率，而隨后是較長(zhǎng)的一段處理時(shí)間，這段處理時(shí)間內(nèi)不重新活動(dòng)，減少了捕獲稀少和間歇事件的可能性。大多數(shù)數(shù)字熒光示波器（DPO）采用并行處理機(jī)制來提供更高的波形捕獲速率。一些DPO可以在一秒鐘之內(nèi)獲得數(shù)百萬個(gè)波形，大大提高了捕獲間歇的和難以捕捉事件的可能性，并能讓用戶更快地發(fā)現(xiàn)信號(hào)中存在的問題。而且，DPO的實(shí)時(shí)捕獲和顯示三維信號(hào)特性（如幅度、時(shí)間以及幅度的時(shí)間分布特性）的能力使其能夠得到更高等級(jí)的信號(hào)特性。第33頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五記錄長(zhǎng)度記錄長(zhǎng)度表示為構(gòu)成一個(gè)完整波形記錄的點(diǎn)數(shù)，決定了每個(gè)通道中所能捕獲的數(shù)據(jù)量。由于示波器僅能存儲(chǔ)有限數(shù)目的波形采樣，波形的持續(xù)時(shí)間和示波器的采樣速率成反比?，F(xiàn)代的示波器允許用戶選擇記錄長(zhǎng)度，以便對(duì)一些操作中的細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。分析一個(gè)十分穩(wěn)定的正弦信號(hào)，只需要500點(diǎn)的記錄長(zhǎng)度；但如果要解析一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，則需要有一百萬個(gè)點(diǎn)或更多點(diǎn)的記錄長(zhǎng)度。觸發(fā)能力示波器的觸發(fā)功能在正確的信號(hào)位置點(diǎn)同步水平掃描，決定著信號(hào)特性是否清晰。觸發(fā)控制按鈕可以穩(wěn)定重復(fù)的波形并捕獲單脈沖波形。有效比特有效比特是示波器準(zhǔn)確再現(xiàn)正弦信號(hào)波形的能力的度量。這個(gè)度量將示波器的實(shí)際錯(cuò)誤同理論上理想的數(shù)字化儀進(jìn)行比較。由于實(shí)際的誤差數(shù)包括噪聲和失真，所以，必須指定信號(hào)的頻率和幅度。頻率響應(yīng)僅僅采用帶寬是不足以保證示波器準(zhǔn)確捕獲高頻信號(hào)的。示波器設(shè)計(jì)的目標(biāo)是一個(gè)特定類型的頻率響應(yīng)：最大平坦包絡(luò)時(shí)延（MFED）。此類型的頻率響應(yīng)用最小的過沖和阻尼振蕩，提供極好脈沖逼真度。由于數(shù)字示波器是由實(shí)際的放大器、衰減器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、連接器和繼電器組成，MFED響應(yīng)只是對(duì)目標(biāo)值的一個(gè)逼近。不同模型和不同制造商的產(chǎn)品的脈沖逼真度有著很大的不同（圖46說明了這一概念）。第34頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五垂直靈敏度垂直靈敏度指示垂直放大器對(duì)弱信號(hào)的放大程度，通常用每刻度多少毫伏（mv）來表示。多用途示波器能檢測(cè)出的最小伏特?cái)?shù)的典型值約為1mv每垂直顯示屏刻度。掃描速度掃描速度表征軌跡掃過示波器顯示屏的速度有多快，使您能夠發(fā)現(xiàn)更細(xì)微的細(xì)節(jié)。示波器的掃描速度用時(shí)間(秒)/格表示。增益精度增益精度是表征垂直系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的衰減或放大的準(zhǔn)確程度，通常用多少百分比誤差來表示。水平準(zhǔn)確度(時(shí)間基準(zhǔn))

水平或者時(shí)基準(zhǔn)確度是指在水平系統(tǒng)中，顯示信號(hào)的定時(shí)的準(zhǔn)確程度，通常用多少百分比誤差表示。垂直分辨率(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率，也就是數(shù)字示波器的垂直分辨率，是指示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的精確程度。垂直分辨率用比特?cái)?shù)來度量。計(jì)算方法能提高有效的分辨率，例如高分辨率捕獲模式。請(qǐng)參考示波器系統(tǒng)和控制部分的水平系統(tǒng)和控制一節(jié)?；ヂ?lián)性可擴(kuò)展性易用性第35頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五示波器測(cè)量技術(shù)電壓測(cè)量電壓是電路中兩點(diǎn)間電勢(shì)的數(shù)量，以伏特表示。通常其中一點(diǎn)為地（零伏特），但并不總是如此。電壓也可是峰—峰，即從一個(gè)信號(hào)的最大值點(diǎn)到其最小值點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量。應(yīng)該注意指出您想要的是哪種電壓。示波器首先是一個(gè)電壓測(cè)量設(shè)備。一旦測(cè)出了電壓，其他量就可通過計(jì)算獲得。圖66表明了峰值電壓（Vp）和峰-峰值電壓（Vp-p）。

第36頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五

電壓測(cè)量的最基本方法是計(jì)算在示波器垂直刻度上波形跨距的分割數(shù)目。調(diào)整信號(hào)使其在垂直方向上覆蓋大部分屏幕，會(huì)得到最佳電壓測(cè)量（參照?qǐng)D67）。所使用的屏幕區(qū)域越大，從屏幕上所讀的值就越精確。大多數(shù)示波器都有在屏幕上的游標(biāo)，它可以讓您在屏幕上自動(dòng)進(jìn)行波形測(cè)量，而不用必須數(shù)刻度標(biāo)識(shí)。一個(gè)光標(biāo)就是一條您可以在屏幕上移動(dòng)的線。兩條水平光標(biāo)線可以被上下移動(dòng)來括出波形幅值以用于電壓測(cè)量，同樣，兩條垂直線可以左右移動(dòng)以用于時(shí)間測(cè)量。在它們位置上的讀數(shù)指示出電壓或者時(shí)間。時(shí)間和頻率測(cè)量可以用示波器的水平刻度進(jìn)行時(shí)間的測(cè)量。時(shí)間測(cè)量包括測(cè)量周期和脈沖群中的脈沖寬度。頻率是周期的倒數(shù)，所以一旦得知了周期后，用周期除１就得到頻率。與電壓測(cè)量相似，當(dāng)您調(diào)整待測(cè)信號(hào)部分使其覆蓋屏幕的大量區(qū)域時(shí)，時(shí)間測(cè)量會(huì)更精確，如圖68所示。第37頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五脈沖寬度和上升時(shí)間測(cè)量

在許多應(yīng)用中，脈沖形狀的細(xì)節(jié)很重要。脈沖有可能畸變，并由此導(dǎo)致一個(gè)數(shù)字電路的誤動(dòng)作，而脈沖串中的脈沖同步通常也很重要。標(biāo)準(zhǔn)脈沖測(cè)量是脈沖寬度和上升時(shí)間。上升時(shí)間是一個(gè)脈沖從低電壓到高電壓所占時(shí)間的數(shù)量。按照慣例，從脈沖全電壓的10％處到90％處來測(cè)量上升時(shí)間。這就消除了脈沖轉(zhuǎn)角的不規(guī)則性。脈沖寬度是一個(gè)脈沖從低電壓到高電壓再到低電平所占時(shí)間的數(shù)量。按照慣例，在脈沖全電壓的50％處來測(cè)量脈沖寬度。圖69說明了這些測(cè)試點(diǎn)。脈沖測(cè)量通常要求精調(diào)觸發(fā)。要成為一個(gè)捕獲脈沖的專家，您必須學(xué)會(huì)怎樣使用觸發(fā)保持，及怎樣設(shè)置數(shù)字示波器去捕獲預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)，就象在系統(tǒng)和示波器的控制那一節(jié)中描述的那樣。水平放大則是另外一個(gè)用于測(cè)量脈沖的有用的特征，因?yàn)樗梢宰屇榭匆粋€(gè)快速脈沖的精確細(xì)節(jié)。第38頁，共90頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)37分，星期五相移測(cè)量

一種測(cè)量相移的辦法就是使用ＸＹ模式，相移即兩個(gè)不同的周期性信號(hào)間定時(shí)的差異。這個(gè)測(cè)量技術(shù)包括照常將一個(gè)信號(hào)輸入到水平系統(tǒng)，然后將另一個(gè)信號(hào)輸入到垂直系統(tǒng)——將其稱之為ＸＹ測(cè)量，是因?yàn)椋剌S和Ｙ軸都跟蹤電壓。由這種方案產(chǎn)生的模式被稱為李薩如模式（以法國(guó)物理學(xué)家JulesAntonineLissajous命名，發(fā)音為L(zhǎng)EE-za-zhoo）。從李薩如模式的形狀可以分辨兩個(gè)信號(hào)間的相位差異，而且還可以分辨它們的頻率比率。圖70顯示了適用于不同的頻率比和相移的李薩如模式。

XY測(cè)量技術(shù)起源于模擬示波器。在產(chǎn)生實(shí)時(shí)XY顯示時(shí)，