示波器應(yīng)用基本知識(shí)

示波器應(yīng)用基本知識(shí)以TDS3000B產(chǎn)品的基本功能為基礎(chǔ)2021/5/91示波器-電子工程師的眼睛示波器的首要條件準(zhǔn)確地顯示波形保證信號(hào)完整性測(cè)量2021/5/92什么是示波器示波器是形象地顯示信號(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，是電子測(cè)量?jī)x器的基本種類示波器的用途：電壓表，電流表，功率計(jì)頻率計(jì)，相位計(jì)脈沖特性，阻尼振蕩示波器的應(yīng)用：電子，電力，電工壓力，振動(dòng)，聲，光，熱，磁時(shí)間幅度2021/5/93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噪聲波、復(fù)雜波很多波是上述波形的組合周期信號(hào)和非周期信號(hào)同步信號(hào)和異步信號(hào)2021/5/94正弦波是波形的基本波非正弦波是由基波加無數(shù)次諧波所構(gòu)成。包含的諧波越多，波形越近似方波。例：100M方波是由3次、5次、7次………….合成，3次諧波頻率為300M、5次諧波頻率為500M………….對(duì)于非正弦波波形，波形從最小值過渡到最大值越快，所含諧波就越多，波形所含的諧波頻率的分量也越高。對(duì)于脈沖波占空比越小，波形所含諧波就越多，諧波頻率分量也越高。2021/5/95波形的重要諧波非正弦波是由多次按不同頻率不同相位和不同幅度的正弦波組成的合成波，諧波是基波的倍數(shù)。列出的是影響波形變化的諧波次數(shù)，(考慮諧波分量為基波幅度10％以上的諧波，是對(duì)波形形狀影響較大的因素)

波形重要諧波數(shù)正弦波（正弦波基波為：1）1:1方波1:9三角波1:3脈沖波（占空比50％）1:9脈沖波（占空比25％）1:14脈沖波（占空比10％）1:26諧波數(shù)為基波的倍數(shù)在沒有邊沿時(shí)間信息，只有信號(hào)頻率和波形類別信息，我們希望所觀測(cè)到的波形有精度不失真，可以使用倍數(shù)的的方法選擇示波器帶寬。2021/5/96波形測(cè)量參數(shù)50%90%10%VmaxVminVp-pVhiRiseTime+Width-WidthVlo100%FallTime幅值正向超調(diào)負(fù)向超調(diào)頻率＝1/周期2021/5/97示波器的類型模擬示波器模擬數(shù)字混合示波器數(shù)字示波器數(shù)字熒光示波器取樣示波器2021/5/98示波器的典型結(jié)構(gòu)ART模擬示波器DSO數(shù)字示波器DPO數(shù)字熒光示波器放大器水平放大器垂直放大器延遲線觸發(fā)放大器多路分解器采集信號(hào)存儲(chǔ)器uP顯示存儲(chǔ)器A/D放大器數(shù)字熒光器A/DuP模擬實(shí)時(shí)顯示串行處理并行處理觸發(fā)電路和時(shí)基觸發(fā)和時(shí)基電路2021/5/99波形的捕獲波形捕獲率也就是波形刷新率，已經(jīng)成為考核一臺(tái)示波器的重要參數(shù)之一；對(duì)于示波器來說，波形捕獲率高，就能夠組織更大數(shù)據(jù)量的波形質(zhì)量信息，尤其是在動(dòng)態(tài)復(fù)雜信號(hào)和隱藏在正常信號(hào)下的異常波形的捕獲方面，有著特別的作用。模擬示波器數(shù)字熒光示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器2021/5/910各類示波器對(duì)波形顯示的能力由于采用的技術(shù)和原理不同，在波形的保真、顯示能力和捕獲能力上，各技術(shù)類別的示波器之間存在較大差異。

波形顯示示波器類別簡(jiǎn)單重復(fù)信號(hào)復(fù)雜動(dòng)態(tài)重復(fù)信號(hào)定時(shí)測(cè)量非重復(fù)單次信號(hào)觸發(fā)功能預(yù)觸發(fā)示波器帶寬數(shù)據(jù)處理穩(wěn)定信號(hào)變化信號(hào)異常信息緩變信號(hào)隨機(jī)毛刺快沿信號(hào)模擬示波器CRT顯示技術(shù)好好差差差差好差不能邊沿不能低470M不能DSO示波器等效采樣技術(shù)好差差好差好差(點(diǎn),余輝)改善顯示好差多種能高6G能DSO示波器實(shí)時(shí)采樣技術(shù)好好差好好好差(點(diǎn),余輝)改善顯示好好多種能高6G能DPO示波器數(shù)字熒光技術(shù)好好好好好好好好好多種能高6G能2021/5/911示波器的組成水平系統(tǒng)垂直系統(tǒng)掃描系統(tǒng)觸發(fā)系統(tǒng)顯示系統(tǒng)2021/5/912示波器的主要指標(biāo)示波器主要技術(shù)指標(biāo)－保證示波器精確的顯示信號(hào)波形的前提條件示波器的帶寬數(shù)字示波器采樣率示波器存儲(chǔ)長度波形捕獲率（先進(jìn)的DPO）示波器主要的功能－保證示波器穩(wěn)定、捕獲顯示波形的必要條件垂直水平示波器的觸發(fā)與外部設(shè)備的互聯(lián)能力數(shù)據(jù)的處理技術(shù)與能力2021/5/913帶寬是示波器的首要規(guī)格參數(shù)示波器的結(jié)構(gòu)決定了帶寬的重要性：放大器的模擬帶寬決定了示波器的帶寬；放大器是信號(hào)進(jìn)入示波器的大門，它的帶寬決定了示波器的帶寬，示波器能請(qǐng)進(jìn)什么樣的信號(hào)由這個(gè)大門來決定。數(shù)字示波器的帶寬也是模擬帶寬。示波器所謂帶寬是指:垂直放大器的頻率響應(yīng)，定義為：隨著正弦波頻率增加，信號(hào)幅度下降3dB（70.7％）.在此頻點(diǎn)為示波器的帶寬2021/5/914正弦波諧波分量方波諧波分量100%70.7%,-3dbBWBW100%70.7%,-3db帶寬不足將導(dǎo)致波形幅度衰減和波形失真注意：示波器帶寬或上升時(shí)間與信號(hào)頻率或上升時(shí)間一樣時(shí)，對(duì)會(huì)對(duì)波形幅度和上升時(shí)間產(chǎn)生影響，帶來測(cè)量誤差，如減少測(cè)量誤差只能提高延伸示波器帶寬。2021/5/915探頭也是儀器，它和示波器共同組成測(cè)量系統(tǒng)。這一系統(tǒng)帶寬將影響被測(cè)信號(hào)如正弦波、脈沖和方波的幅度和上升時(shí)間的測(cè)量精度，如果探頭選擇不當(dāng)，你將冒無法預(yù)知測(cè)量結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)。探頭和示波器上升時(shí)間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定：探頭、示波器T上升＝0.35/BW（適合于1G以下示波器）BW=帶寬（－3dB時(shí)的頻率）（單位Hz）測(cè)量所得的上升時(shí)間＝信號(hào)上升時(shí)間2＋測(cè)量系統(tǒng)上升時(shí)間2儀器測(cè)量系統(tǒng)上升時(shí)間＝探頭上升時(shí)間2＋測(cè)量?jī)x表上升時(shí)間2探頭的上升時(shí)間應(yīng)小于示波器的上升時(shí)間（泰克非常精細(xì)的匹配示波器的系統(tǒng)帶寬）示波器的上升時(shí)間應(yīng)小于被測(cè)量信號(hào)的上升時(shí)間。例：使用100Mhz探頭和100Mhz示波器組成測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量上升時(shí)間為3.5ns的方波信號(hào)，系統(tǒng)帶寬為多少？測(cè)量誤差是多少？系統(tǒng)上升時(shí)間＝3.5ns2＋3.5ns2＝4.95ns，系統(tǒng)帶寬＝0.35/4.95ns＝70Mhz顯示信號(hào)上升時(shí)間＝3.5ns2＋4.95ns2＝6.08ns，測(cè)量誤差＝(6.08-3.5)/3.5＝73％使用100Mhz示波器及不當(dāng)?shù)?00Mhz探頭，將導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)帶寬性能降低100Mhz以下示波器帶寬是應(yīng)包含探頭和示波器整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的問題，泰克公司承諾指定示波器的帶寬（上升時(shí)間），是當(dāng)使用原配探頭時(shí)，是探頭尖的上升時(shí)間（示波器帶寬）。示波器測(cè)量系統(tǒng)帶寬2021/5/916測(cè)量系統(tǒng)的帶寬將影響脈沖和方波的上升時(shí)間，示波器系統(tǒng)上升時(shí)間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定：示波器測(cè)量系統(tǒng)T上升＝0.35/BW（適合于1G以下示波器）BW=帶寬（單位Hz）（－3dB時(shí)的頻率）示波器系統(tǒng)的上升時(shí)間應(yīng)小于被測(cè)量信號(hào)波形的上升時(shí)間。儀器顯示的信號(hào)上升時(shí)間＝被信號(hào)上升時(shí)間2＋儀表系統(tǒng)上升時(shí)間2例：100Mhz正弦波使用100Mhz的示波器系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，依據(jù)幅頻特性可得測(cè)量顯示的信號(hào)與被測(cè)信號(hào)的誤差為30％。例：一個(gè)100Mhz方波上升時(shí)間為3,5ns的信號(hào)，使用100Mhz的示波器系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)上述公式計(jì)算顯示信號(hào)與被測(cè)信號(hào)的誤差為：100Mhz示波器上升時(shí)間＝350/100Mhz＝3.5ns儀器顯示的信號(hào)上升時(shí)間＝3.5ns2＋3.5ns2＝4.95ns測(cè)量誤差＝（4.95ns－3.5ns）/3.5ns＝0.414＝41％改善和提高測(cè)量精度只能提高示波器系統(tǒng)帶寬，如選擇比信號(hào)上升時(shí)間高5倍的示波器,測(cè)量誤差為：500Mhz示波器系統(tǒng)上升時(shí)間為＝350/500Mhz＝0.7ns

儀器顯示的信號(hào)上升時(shí)間＝3.5ns2＋0,7ns2＝3.569ns測(cè)量誤差＝（3.569ns－3.5ns）/3.5ns＝0.0198＝2％（選擇示波器的5倍法則）注意：示波器系統(tǒng)帶寬不足引起上升時(shí)間慢和異常幅度衰減示波器系統(tǒng)帶寬（上升時(shí)間）對(duì)信號(hào)影響2021/5/917示波器帶寬總結(jié)示波器帶寬是由放大器模擬帶寬決定。示波器帶寬是應(yīng)包含探頭和示波器整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的問題，泰克公司承諾指定示波器的帶寬（上升時(shí)間），是當(dāng)使用原配探頭時(shí)，是探頭尖的上升時(shí)間（示波器帶寬）。示波器系統(tǒng)帶寬不足，會(huì)引起上升時(shí)間慢和異常幅度衰減為了獲得正確的振幅測(cè)量，示波器的帶寬應(yīng)該比被測(cè)量的波形的頻率大5倍。為了合理精確地測(cè)量波形的上升或下降時(shí)間，示波器必須有足夠的上升時(shí)間。儀表上升時(shí)間：信號(hào)上升時(shí)間信號(hào)上升時(shí)間讀值測(cè)量誤差之比％1:141%2:122%3:112%4:15%5:12%7:11%10:10.5%2021/5/918采樣采樣點(diǎn)數(shù)字化需要的保持時(shí)間采樣間隔采樣是等間隔地進(jìn)行；采樣率以“點(diǎn)/秒”來表示。實(shí)時(shí)采樣、隨機(jī)等效采樣、順序等效采樣方式2021/5/919輸入重復(fù)信號(hào)第一次采集第二次采集第三次采集。。。。數(shù)字實(shí)時(shí)采樣技術(shù)：實(shí)時(shí)采樣是最直觀的采樣方式，采樣率超過模擬帶寬4－5倍或更高。只需一次觸發(fā)已采集到信號(hào)所有資料對(duì)信號(hào)的要求：重復(fù)信號(hào)且可允許信號(hào)變化實(shí)時(shí)采樣技術(shù)示波器，不僅適用捕獲重復(fù)信號(hào)、而且是捕捉非重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的有效技術(shù)。以及是捕獲隱藏在重復(fù)信號(hào)中的毛刺和異常信號(hào)前提條件。示波器標(biāo)定帶寬＝重復(fù)信號(hào)帶寬＝瞬態(tài)（單次）信號(hào)帶寬2021/5/920第一次觸發(fā)采集第二次觸發(fā)采集第三次觸發(fā)采集第四次觸發(fā)采集輸入重復(fù)信號(hào)隨機(jī)數(shù)字等效采樣技術(shù)：以較低的A/D對(duì)信號(hào)采集,將多次觸發(fā)采集到資料進(jìn)行重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)重復(fù)信號(hào)的捕獲和顯示。需要經(jīng)過多次次觸發(fā)才能采集到信號(hào)的所有資料對(duì)信號(hào)的要求：信號(hào)必須重復(fù)并且穩(wěn)定，如信號(hào)變化（如幅度）將造成顯示混亂。等效技術(shù)示波器，只適用捕獲重復(fù)穩(wěn)定信號(hào)，對(duì)捕獲非重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的能力。以及是捕獲隱藏在重復(fù)信號(hào)中的毛刺和異常信號(hào)的能力。將受到實(shí)時(shí)采樣率的限制。示波器標(biāo)定帶寬＝重復(fù)信號(hào)帶寬瞬態(tài)（單次）信號(hào)帶寬。2021/5/921采樣率對(duì)單次信號(hào)采集數(shù)字示波器不但觀測(cè)重復(fù)信號(hào)，同時(shí)需要觀測(cè)單次事件信號(hào)。雖然示波器放的大器帶寬保證了信號(hào)輸入不失真。如采樣率不足會(huì)造成顯示信號(hào)漏失和失真。所以示波器必須具有足夠的采樣速率，用以捕捉單次信號(hào)和精確恢復(fù)顯示波形。奈奎斯特抽樣定律中指出采樣率至少為信號(hào)最高頻率帶寬的2倍以上，從而保證信號(hào)在恢復(fù)時(shí)不發(fā)生混迭現(xiàn)象和失真的情況發(fā)生。放大器多路分解器采集信號(hào)存儲(chǔ)器uP顯示存儲(chǔ)器A/D采樣率低使信號(hào)失真采樣率高使信號(hào)保真2021/5/922單次采樣帶寬也就是常說的實(shí)時(shí)帶寬，它是由模擬帶寬、采樣率以及波形重建的方法共同決定，因此它決定了所構(gòu)建的單次波形的完整性。波形重建的方法主要是指波形再現(xiàn)的插值算法。線性內(nèi)插：在相鄰采樣點(diǎn)直接連接上直線，局限于直邊緣信號(hào)。正弦內(nèi)插：（SinX/x）利用曲線來連接樣點(diǎn)，通用性更強(qiáng)。它利用數(shù)學(xué)處理，在實(shí)際樣點(diǎn)間隔中運(yùn)算出結(jié)果。這種方法彎曲信號(hào)波形，使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實(shí)的普通波形。內(nèi)插系數(shù)：泰克公司的內(nèi)插系數(shù)為2.5,采用5倍以上示波器帶寬的采樣率是為提高信號(hào)的保真使用正弦內(nèi)插，一般采用內(nèi)插系數(shù)為5計(jì)算示波器的單次信號(hào)帶寬。單次帶寬＝實(shí)時(shí)采樣率/5（內(nèi)插系數(shù)）。使用線性內(nèi)插，一般采用內(nèi)插系數(shù)為10計(jì)算示波器的單次信號(hào)帶寬。單次帶寬＝實(shí)時(shí)采樣率/10（內(nèi)插系數(shù)）。正弦內(nèi)插線性內(nèi)插單次采集帶寬和波形復(fù)現(xiàn)2021/5/923示波器采樣率決定：窄脈沖和毛刺信號(hào)精確捕獲和復(fù)現(xiàn)能力只有信號(hào)速度在單次帶寬的范圍內(nèi)，對(duì)捕獲信號(hào)才能精確復(fù)現(xiàn)示波器帶寬選定后，采樣率決定了單次帶寬。單次寬決定示波器對(duì)毛刺和單脈沖信號(hào)的捕獲能力和復(fù)現(xiàn)能力，也決定了示波器檢測(cè)重復(fù)信號(hào)中異常信號(hào)和隨機(jī)毛刺信號(hào)的捕獲能力。例：示波器帶寬100Mhz

采樣率1Gs/S,200Ms/S,100Ms/S,（不考慮帶寬對(duì)波形的影響）2021/5/924示波器帶寬選定后，采樣率決定單次帶寬。單次帶寬決定示波器對(duì)階躍、單次信號(hào)中的快沿的捕獲和復(fù)現(xiàn)能力，也決定了示波器對(duì)檢測(cè)，低重復(fù)率信號(hào)的上升和下降沿捕獲能力。示波器采樣率決定：?jiǎn)未问录盘?hào)沿的精確捕獲和復(fù)現(xiàn)能力只有信號(hào)速度在單次帶寬的范圍內(nèi)，對(duì)捕獲信號(hào)才能精確復(fù)現(xiàn)例：示波器帶寬100Mhz

采樣率1Gs/S,200Ms/S,100Ms/S,（不考慮帶寬對(duì)波形的影響）2021/5/925示波器采樣率決定：脈沖序列精確復(fù)現(xiàn)能力，只有信號(hào)速度在單次帶寬的范圍內(nèi)，對(duì)捕獲信號(hào)才能精確復(fù)現(xiàn)1Gs/S單次帶寬為100Mhz100Mhz60Mhz80Mhz40Mhz20Mhz200MMhzs/S單次帶寬為40Mhz100MMhzs/S單次帶寬為20Mhz2021/5/926總結(jié)：采樣率的選擇我們?cè)诖_定示波器的帶寬后，還要選擇足夠的采樣率來與之相配合，這樣才能獲得適合于實(shí)際測(cè)量中的實(shí)時(shí)帶寬，從而獲得滿意的顯示和測(cè)量結(jié)果。示波器采樣率不足，將會(huì)使信號(hào)失去高頻成份，影響對(duì)信號(hào)的完整性測(cè)量。如，使信號(hào)上升和下降時(shí)間變慢或造成波形的漏失。如果在實(shí)際的測(cè)量中，比較重視單次信號(hào)的精確信息，我們建議采樣率要在帶寬的五倍以上，最好能在八到十倍。2021/5/927示波器存儲(chǔ)深度定義：一個(gè)波形記錄是指可被示波器一次性采集的波形點(diǎn)數(shù)最大記錄長度由示波器的存儲(chǔ)容量決定，要增加存儲(chǔ)容量才能增加記錄長度是為捕獲和顯示單次信號(hào)過渡過程提供的重要指標(biāo)示波器的存儲(chǔ)由兩個(gè)方面來完成：觸發(fā)信號(hào)和延時(shí)的設(shè)定確定了示波器存儲(chǔ)的起點(diǎn)；示波器的存儲(chǔ)深度決定了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的終點(diǎn)。記錄時(shí)間＝記錄長度/采樣率由于時(shí)基和采樣率是聯(lián)動(dòng)的，所以時(shí)基的速度快慢將同時(shí)改變采樣率的高低。當(dāng)采樣率達(dá)到指標(biāo)定義最高速率時(shí)，加快基速度的調(diào)整，采樣率將不能加快。時(shí)基與采樣率的關(guān)系應(yīng)為：存儲(chǔ)深度（點(diǎn)）時(shí)間/格10＝采樣間隔.1/采樣間隔＝采樣率觸發(fā)點(diǎn)延時(shí)時(shí)間記憶長度起點(diǎn)終點(diǎn)2021/5/928示波器采樣率與存儲(chǔ)長度的關(guān)系示波器最高采樣率決定示波器單次帶寬的限制，為保證波形精確復(fù)現(xiàn)建議：正弦內(nèi)插技術(shù)示波器以:采樣率/5＝單次帶寬的公式計(jì)算單次帶寬，線性內(nèi)插技術(shù)示波器以:采樣率/10＝單次帶寬公式計(jì)算。采樣率不足將限制示波器單次帶寬。如果示波器在全帶寬范圍內(nèi)，對(duì)單次信號(hào)實(shí)現(xiàn)捕獲和精確復(fù)現(xiàn)。只有采樣率高于示波器帶寬5倍以上（正弦內(nèi)插），才能使示波器的重復(fù)信號(hào)帶寬＝單次信號(hào)帶寬。示波器存儲(chǔ)長度對(duì)波形的記錄是以波形精確捕獲為前提。當(dāng)信號(hào)頻率或速度超過單次帶寬的限制（信號(hào)不能重組），即使示波器帶寬對(duì)信號(hào)不產(chǎn)生影響，但由于采樣不足將造成顯示信號(hào)的混疊、畸變和漏失。就是示波器有在長的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的波形也是畸變的失真波形。當(dāng)單次信號(hào)中的高頻成份，低于示波器的單次帶寬，才能保證信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)。此時(shí)存儲(chǔ)長度越長，波形記錄時(shí)間越長。存儲(chǔ)深度短，將丟失波形部分時(shí)間的信息。2021/5/929被測(cè)信號(hào)時(shí)間T被測(cè)信號(hào)時(shí)間T被測(cè)信號(hào)時(shí)間T采樣率、單次帶寬與存儲(chǔ)深度對(duì)波形限制示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間2021/5/930采樣率、單次帶寬與存儲(chǔ)深度：對(duì)波形的限制示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間示波器存儲(chǔ)深度和存儲(chǔ)時(shí)間事件信號(hào)時(shí)間長度事件信號(hào)時(shí)間長度事件信號(hào)時(shí)間長度2021/5/931存儲(chǔ)深度總結(jié)示波器帶寬、單次帶寬和記錄長度對(duì)被測(cè)波形顯示的影響：?jiǎn)未螏拰?duì)單次信號(hào)的精確復(fù)現(xiàn)起到限制作用。對(duì)單次事件和脈沖串等非重復(fù)信號(hào)，以及對(duì)重復(fù)信號(hào)中的異常信號(hào)進(jìn)行捕獲時(shí)，如采樣率不符合捕獲信號(hào)速度的要求，將造成復(fù)現(xiàn)的信號(hào)會(huì)失去高頻成份。顯示的信號(hào)與被測(cè)信號(hào)相比，上升和下降時(shí)間變慢，或高頻脈沖信息漏失，影響信號(hào)完整性測(cè)量。在這種情況下不論示波器的存儲(chǔ)深度有多長，已沒有實(shí)際意義。在保證對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行精確捕獲前提下，示波器存儲(chǔ)深度越長，波形的存儲(chǔ)時(shí)間就越長。由于示波器存儲(chǔ)深度有限。使用的不是示波器最高采樣率，對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行捕獲時(shí)。提高采樣率可以提高對(duì)信號(hào)的捕獲精度和分辨率。但降低了存儲(chǔ)信號(hào)的時(shí)間。采樣率和存儲(chǔ)深度有限，提高存儲(chǔ)時(shí)間只能降低采樣率，但降低采樣率將失去波形的細(xì)節(jié)同時(shí)失去快沿信號(hào)的高頻成份使上升時(shí)間變慢。如單次信號(hào)時(shí)間較長，要保證信號(hào)中高頻信息不丟失（信號(hào)漏失和畸變）。需要我們綜合考慮示波器帶寬、采樣率和存儲(chǔ)長度等指標(biāo)，以保證被測(cè)信號(hào)的精確復(fù)現(xiàn)。示波器的捕獲率和觸發(fā)功能、可以優(yōu)化示波器的存儲(chǔ)深度和采樣率。2021/5/932示波器的觸發(fā)觸發(fā)電路的作用就是保證每次時(shí)基掃描或采集的時(shí)候，都從輸入信號(hào)上與定義的相同的觸發(fā)條件開始，這樣每一次掃描或采集的波形就同步，可以每次捕獲的波形相重疊，從而顯示穩(wěn)定的波形模擬示波器觸發(fā)和數(shù)字示波器的觸發(fā)是使重復(fù)信號(hào)穩(wěn)定顯示對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行捕獲對(duì)重復(fù)信號(hào)中的異常波形和單次事件中的特殊波形進(jìn)行隔離捕獲。觸發(fā)設(shè)置是使用示波器最麻煩的一點(diǎn)示波器設(shè)置都是依據(jù)信號(hào)特征進(jìn)行的，所以應(yīng)該對(duì)被測(cè)信號(hào)有所了解。示波器提供了許多觸發(fā)設(shè)置方式，這些觸發(fā)器（功能）可以響應(yīng)輸入信號(hào)的不同條件，根據(jù)波形特征加以設(shè)定和正確應(yīng)用。會(huì)使檢測(cè)簡(jiǎn)化，幫助快速發(fā)現(xiàn)問題。如一個(gè)脈沖比實(shí)際應(yīng)該達(dá)到的寬度要窄，若只使用電壓門限的觸發(fā)器是不可能捕獲到這樣的脈沖。高級(jí)觸發(fā)控制使你可以單獨(dú)關(guān)注波形中感興趣的細(xì)節(jié)，這樣可以使示波器采樣速率和記錄長度得到優(yōu)化。觸發(fā)器：邊緣（電壓門限）、釋抑、脈沖、邏輯、視頻、B觸發(fā)等、觸發(fā)模式：自動(dòng)、正常、單次、滾動(dòng)模式2021/5/933

數(shù)字示波器時(shí)基和觸發(fā)電路功能數(shù)字示波器的時(shí)基和觸發(fā)電路的功能與模擬示波器的有很大不同。它不像模擬示波器的時(shí)基電路那樣產(chǎn)生斜波電壓。而時(shí)基電路是一個(gè)晶體振蕩器。通過測(cè)量觸發(fā)信號(hào)和取樣時(shí)鐘之間的時(shí)間差，微處理器便可確定將波形取樣放在顯示器的什么地方。對(duì)選定的觸發(fā)功能和設(shè)定的觸發(fā)條件，進(jìn)行精確的鑒別，依據(jù)是否符合觸發(fā)條件決定取樣閥門的關(guān)斷。放大器高頻低頻抑制噪聲DC采集信號(hào)存儲(chǔ)器uP顯示存儲(chǔ)器A/D時(shí)基電路晶體振蕩器AC取樣時(shí)鐘來源2通道通道1DC地來源3通道EXT外觸發(fā)觸發(fā)比較器電路2021/5/934

示波器觀測(cè)波形：應(yīng)根據(jù)波形特征進(jìn)行對(duì)示波器設(shè)置

所有波形都具有自己的特征，主要類別周期信號(hào)：連續(xù)不斷的信號(hào)周期相同的簡(jiǎn)單重復(fù)信號(hào)如：正弦波、方波等信號(hào)在小周期內(nèi)不同但每個(gè)小周期可以重疊的周期信號(hào)如：調(diào)制、多周期、低重復(fù)率等信號(hào)復(fù)雜周期信號(hào)如：視頻信號(hào)非周期信號(hào)或稱為單次信號(hào)：有起始和結(jié)止時(shí)間的信號(hào)高速單次信號(hào)如：?jiǎn)蚊}沖、階躍等信號(hào)單次事件信號(hào)如：脈沖序列、高壓放電、震蕩等信號(hào)重復(fù)信號(hào)中的異常信號(hào)如：重復(fù)信號(hào)中的欠幅脈沖、脈沖序列中特征碼等信號(hào)示波器接入電路后并不能看到波形，我們需要根據(jù)已知信號(hào)的特征進(jìn)行對(duì)示波器調(diào)整和觸發(fā)條件的設(shè)定，才能捕獲得到穩(wěn)定顯示的波形。調(diào)整垂直和水平部分，合理的選擇耦合、垂直與時(shí)基等，為波形穩(wěn)定或?yàn)閱未涡盘?hào)的捕獲做好合理顯示的準(zhǔn)備。根據(jù)的波形特征，選擇觸發(fā)器和設(shè)定觸發(fā)條件才能穩(wěn)定和捕獲你關(guān)心的信號(hào)2021/5/935數(shù)字示波器捕獲模式示波器捕獲模式是控制如何從采樣點(diǎn)中產(chǎn)生出的波形點(diǎn)。采集模式：是最簡(jiǎn)單的捕獲模式，每一個(gè)采樣間隔，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：以最高的采樣速率運(yùn)行ADC，既便設(shè)置的時(shí)基非常慢。采樣模式不能捕獲采樣點(diǎn)之間的快速變化的信號(hào)，而峰值檢測(cè)模式可以捕獲到。利用該模式可非常有效地觀察到偶爾發(fā)生的窄脈沖。包絡(luò)模式：要觀察信號(hào)的噪聲或者抖動(dòng)現(xiàn)象時(shí)。采用包絡(luò)模式。示波器在連續(xù)采集過程中，對(duì)波形記錄中的每個(gè)采樣點(diǎn)位置的最小值和最大值都存儲(chǔ)下來，并以此構(gòu)成波形顯示。這種模式可采用可變余輝的調(diào)節(jié)，使采樣點(diǎn)在屏幕上保持一定的時(shí)間，直至無限顯示。包絡(luò)捕獲和無限余輝顯示的用途之一，是測(cè)量信號(hào)最壞的情況。如波形抖動(dòng)、監(jiān)察毛刺、觀察峰峰值噪聲、顯示包絡(luò)線、檢測(cè)信號(hào)漂移等。平均模式：是示波器把連續(xù)的各次波形采集的結(jié)果，通過計(jì)算連續(xù)捕獲得到的波形點(diǎn)的平均值，產(chǎn)生最后顯示的波形。采用平均捕獲模式，示波器要用更長的時(shí)間才能響應(yīng)信號(hào)的變化。平均模式在減少噪聲的同時(shí)并沒有損失帶寬將噪聲刪除，有利于對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確測(cè)量。2021/5/936數(shù)字示波器觸發(fā)模式自動(dòng)：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)的輸入，示波器中的定時(shí)器觸發(fā)掃描。有信號(hào)顯示信號(hào)，沒有信號(hào)顯示水平基線。正常：當(dāng)輸入信號(hào)不能滿足觸發(fā)條件時(shí)，不掃描，示波器沒有任何顯示。只有當(dāng)輸入信號(hào)滿足設(shè)置的觸發(fā)點(diǎn)條件時(shí)，才進(jìn)行掃描，并將最后捕獲到的信號(hào)凍結(jié)顯示在屏幕上。如符合觸發(fā)條件，再次進(jìn)行捕獲，清除上次信號(hào)，保留凍結(jié)此次的波形。單次：當(dāng)輸入的單次信號(hào)滿足觸發(fā)條件時(shí)，進(jìn)行捕獲（掃描），將波形存儲(chǔ)和顯示在屏幕上。此時(shí)再有信號(hào)輸入示波器不予理會(huì)。需要進(jìn)行再次捕獲必須進(jìn)行單次設(shè)置。滾動(dòng)：模式是一種可以應(yīng)用于全連續(xù)顯示的方式，可以用示波器來代替圖表記錄儀來顯示慢變化的現(xiàn)象，如化學(xué)過程、電池的沖放電周期或溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響等。注：在實(shí)際應(yīng)用中，采用正常觸發(fā)模式即使觸發(fā)以很慢的速率發(fā)生，也能觀測(cè)感興趣的內(nèi)容。對(duì)低重復(fù)的信號(hào)捕獲是非常有意義。2021/5/937預(yù)觸發(fā)和觸發(fā)位置數(shù)字示波器的一個(gè)最顯著特點(diǎn)在于它容許用戶觀看觸發(fā)前的事件這是因?yàn)閿?shù)據(jù)被連續(xù)地存儲(chǔ)到內(nèi)存中，同時(shí)觸發(fā)事件在數(shù)據(jù)量足夠后停止采集。只有數(shù)字示波器才有觸發(fā)位置控制，它代表的是波形記錄中的水平位置。變更水平觸發(fā)位置，可以允許你采集觸發(fā)事件以前的信號(hào)，稱為預(yù)觸發(fā)。這樣，可以確定觸發(fā)點(diǎn)前面部分和后面部分所包含的可視信號(hào)的長度。2021/5/938毛刺預(yù)觸發(fā)單次采樣捕捉事件前的毛刺觸發(fā)位置和預(yù)觸發(fā)預(yù)觸發(fā)是一個(gè)有價(jià)值的處理故障的工具，如果故障間歇地發(fā)生，可以利用預(yù)觸發(fā)來解決這樣的問題，記錄故障發(fā)生前的事件，很可能找到原因，由于電路器件對(duì)信號(hào)的延時(shí)效應(yīng)，其他方面應(yīng)用如：開關(guān)特性輸入和輸出瞬態(tài)特性，以輸出信號(hào)觸發(fā)來觀看研究輸入的小信號(hào)。2021/5/939觸發(fā)耦合由于示波器的輸入信號(hào)經(jīng)放大器分兩路，一路進(jìn)入A/D采樣器；一路到觸發(fā)電路，形成觸發(fā)信號(hào)。觸發(fā)耦合是觸發(fā)信號(hào)與觸發(fā)電路的耦合方式，就像垂直系統(tǒng)輸入一樣，可為觸發(fā)信號(hào)選擇各種耦合方式。這些設(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)。耦合方式：默認(rèn)時(shí)為DC耦合：觸發(fā)信號(hào)直接連到觸發(fā)電路交流耦合：觸發(fā)源通過一個(gè)串聯(lián)的電容連到觸發(fā)電路起到隔直作用HF抑制：使觸發(fā)信號(hào)通過低通濾波器以抑制高頻分量，這意味即使一個(gè)低頻信號(hào)中包含很多高頻噪聲，仍能使其按低頻信號(hào)觸發(fā)。LF抑制：使觸發(fā)源信號(hào)通過一個(gè)高通濾波器以抑制其低頻成分。這意味即使一個(gè)高頻信號(hào)中包含很多低頻噪聲，仍能使其按低頻信號(hào)觸發(fā)。這對(duì)于顯示包含很多電源交流信號(hào)時(shí)情況是很有用處的。2021/5/940

邊緣觸發(fā)功能：是使重復(fù)信號(hào)同步、穩(wěn)定顯示示波器為使重復(fù)波形穩(wěn)定顯示，具有邊緣觸發(fā)最基本的觸發(fā)方式，上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號(hào)邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點(diǎn)，重復(fù)信號(hào)會(huì)有多個(gè)觸發(fā)點(diǎn)。觸發(fā)位置、沿和觸發(fā)電平?jīng)Q定每次掃描的開始時(shí)刻。同時(shí)觸發(fā)位置還代表波形記錄中觸發(fā)水平位置。邊緣觸發(fā)控制器是使每一次掃描起始都從信號(hào)的相同觸發(fā)位置開始，不斷的顯示輸入信號(hào)的相同部分，并使每次捕獲的波形相重疊顯示。波形邊緣和觸發(fā)電平的設(shè)置成為重復(fù)信號(hào)顯示的標(biāo)準(zhǔn)條件對(duì)于重復(fù)信號(hào)AUTOSET(自動(dòng)設(shè)置）是最簡(jiǎn)單的觸發(fā)方式。

觸發(fā)條件不具備具備觸發(fā)條件觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)電平T觸發(fā)位置T觸發(fā)位置觸發(fā)電平2021/5/941

邊緣觸發(fā)和單次觸發(fā)：是使簡(jiǎn)單單次信號(hào)得到捕獲示波器為使單次信號(hào)（包括重復(fù)信號(hào)中的過沖異常）得到捕獲。邊緣觸發(fā)條件是基本的觸發(fā)方式。但要同時(shí)設(shè)定單次觸發(fā)模式進(jìn)行配合。重復(fù)信號(hào)上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號(hào)邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點(diǎn)，而重復(fù)信號(hào)會(huì)構(gòu)成有多個(gè)觸發(fā)點(diǎn)。估對(duì)重復(fù)信號(hào)中異常波形捕獲的觸發(fā)條件設(shè)定，必須能使沿和觸發(fā)電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件，信號(hào)方能得到隔離捕獲。波形邊緣和電平的設(shè)置是單次信號(hào)捕獲的標(biāo)準(zhǔn)條件觸發(fā)電平觸發(fā)電平多個(gè)觸發(fā)條件不能捕獲觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)電平沿和電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件能捕獲多個(gè)觸發(fā)條件不能捕獲上升沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件下降沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件上升沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)2021/5/942觸發(fā)釋抑(Holdoff):調(diào)整設(shè)定，是使特殊重復(fù)信號(hào)同步、穩(wěn)定顯示。一些信號(hào)在在小周期內(nèi)不重復(fù)，但每個(gè)小周期可以相重疊的周期信號(hào)如：調(diào)制、多周期、重復(fù)率低等信號(hào)（如圖）信號(hào)具有多個(gè)可能的觸發(fā)點(diǎn)，但示波器的掃描間隔是固定的，會(huì)造成使每一次掃描起始都從信號(hào)不相同位置開始，使波形顯示混亂。采用觸發(fā)隔離功能即在各次掃描之間加入延遲時(shí)間，使得掃描的每次觸發(fā)總是從相同的信號(hào)沿開始。從而得到穩(wěn)定的波形顯示。依據(jù)波形特征設(shè)置顯示穩(wěn)定的觸發(fā)條件沿和觸發(fā)電平標(biāo)準(zhǔn)條件設(shè)定，同時(shí)還有設(shè)定觸發(fā)釋抑波形特征條件。隔離時(shí)間過波形混迭正確隔離時(shí)間觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)電平隔離時(shí)間調(diào)整2021/5/943寬度觸發(fā):我們關(guān)心周期信號(hào)中出現(xiàn)的與規(guī)定時(shí)間寬度不符的異常信號(hào)或關(guān)心脈沖序列中的某一時(shí)間寬度特征碼捕獲。使用脈沖寬度觸發(fā)是最佳選擇。由于信號(hào)在波形的沿上都具有觸發(fā)點(diǎn)。隔離捕獲異常寬度信號(hào)時(shí)，利用邊緣觸發(fā)的基本方式設(shè)定觸發(fā)條件，是不可能捕獲到異常寬度波形。根據(jù)信號(hào)的特征(波形寬度問題），選用脈沖寬度觸發(fā)功能設(shè)定觸發(fā)電平和設(shè)定所要捕獲波形的時(shí)間寬度(時(shí)間觸發(fā)條件設(shè)定為=或<或>或≠)。當(dāng)波形滿足電平觸發(fā)條件。同時(shí)滿足設(shè)定的波形時(shí)間寬度的觸發(fā)條件時(shí)，通過脈沖寬度觸發(fā)比較器使示波器觸發(fā)，捕獲到所關(guān)心的寬度波形。利用脈沖寬度觸發(fā)，可以長時(shí)間監(jiān)視信號(hào)，當(dāng)脈沖寬度超過設(shè)定的允許范圍時(shí)，引起觸發(fā)。脈沖寬度設(shè)定整范圍：(TDS3000B為，39.6ns—10s)t設(shè)定觸發(fā)電平觸發(fā)點(diǎn)關(guān)心的信號(hào)觸發(fā)電平t設(shè)定觸發(fā)點(diǎn)關(guān)心的信號(hào)2021/5/944欠幅觸發(fā):我們關(guān)心信號(hào)周期信號(hào)中出現(xiàn)的與規(guī)定幅度不符的異常波形或關(guān)心脈沖序列的欠幅脈沖的捕獲。使用欠幅觸發(fā)是最佳選擇由于信號(hào)在波形的沿上都具有觸發(fā)點(diǎn)。隔離捕獲欠幅信號(hào)時(shí)，利用邊緣觸發(fā)的基本方式設(shè)定觸發(fā)條件，是不可能捕獲到欠幅波形。根據(jù)信號(hào)的特征(波形欠幅問題），選用欠幅觸發(fā)功能，設(shè)定高低電平。當(dāng)波形滿足低電平觸發(fā)條件，同時(shí)（波形幅度低于設(shè)置的高電平）不能滿足高電平觸發(fā)條件時(shí)，通過欠幅觸發(fā)比較器使示波器觸發(fā)，捕獲到欠幅的波形。TDS3KB在使用欠幅觸發(fā)時(shí)，可同時(shí)選擇波形寬度條件(方法與脈寬觸發(fā)相同)，當(dāng)波形滿足高低電平設(shè)置條件，同時(shí)滿足設(shè)定的波形時(shí)間寬度的觸發(fā)條件時(shí)，通過欠幅觸發(fā)比較器使示波器觸發(fā)，捕獲到所關(guān)心的欠幅波形。利用欠幅觸發(fā)，可以長時(shí)間監(jiān)視信號(hào)，當(dāng)波形幅度低于設(shè)定的門限電平時(shí)，引起觸發(fā)。高電平低電平門限電平觸發(fā)電平觸發(fā)點(diǎn)關(guān)心的信號(hào)t設(shè)定高電平低電平門限電平觸發(fā)電平觸發(fā)點(diǎn)關(guān)心的信號(hào)2021/5/945擺率觸發(fā):我們關(guān)心信號(hào)周期信號(hào)中，出現(xiàn)的與規(guī)定邊緣速率不符的異常波形或關(guān)心脈沖序列的邊緣速率異常的脈沖捕獲。使用擺率觸發(fā)是最佳選擇。擺率＝V幅度/S時(shí)間。幅度表示高低閥值之間的幅度，時(shí)間表示波形沿高低閥值之間的時(shí)間。擺率表示沿由低電平變化到高電平的速度。由于信號(hào)在波形的沿上都具有觸發(fā)條件，隔離捕獲上升或下降時(shí)間異常信號(hào)時(shí)，利用邊緣觸發(fā)的基本方式設(shè)定觸發(fā)條件，是不可能捕獲到關(guān)心的波形。根據(jù)信號(hào)的特征(波形邊沿速度問題），選用擺率觸發(fā)功能，設(shè)定高低閥值和高低閥值之間的時(shí)間。示波器自動(dòng)計(jì)算擺率（擺率觸發(fā)條件設(shè)定為=或<或>或

≠）當(dāng)波形滿足觸發(fā)條件條件時(shí)，通過觸發(fā)觸發(fā)比較器使示波器觸發(fā)，捕獲到關(guān)心的沿信號(hào)。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，允許您選擇觸發(fā)邊緣的快慢。觸發(fā)點(diǎn)擺率高值擺率低值t設(shè)定關(guān)心的信號(hào)觸發(fā)點(diǎn)t設(shè)定關(guān)心信號(hào)的細(xì)節(jié)t設(shè)定允許選擇觸發(fā)邊緣的快慢。2021/5/946邏輯觸發(fā):我們關(guān)心各通道輸入信號(hào)之間的數(shù)字邏輯關(guān)系，選擇邏輯觸發(fā)是最佳的選擇、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)。特別適用驗(yàn)證數(shù)字邏輯的操作。觸發(fā)點(diǎn)觸發(fā)電平CH1CH2關(guān)心的數(shù)字邏輯關(guān)系2021/5/947B觸發(fā):我們關(guān)心單次信號(hào)某時(shí)間后發(fā)生的信息或關(guān)心單次信號(hào)某時(shí)件后發(fā)生的信息，使用B觸發(fā)功能是最佳選擇。由于存儲(chǔ)深度的限制，但希望觀測(cè)某時(shí)刻后發(fā)生的信息，又不希望失去信號(hào)高頻信息（降低采樣率提升存儲(chǔ)時(shí)間會(huì)丟失信號(hào)高頻成份），選擇B觸發(fā)功能是最佳選擇。根據(jù)波形的特征（所關(guān)心信號(hào)部分）設(shè)定A觸發(fā)、B觸發(fā)電平和A.B觸發(fā)點(diǎn)之間的時(shí)間或事件。滿足，信號(hào)從A觸發(fā)點(diǎn)（條件）開始，經(jīng)過延時(shí)時(shí)間或事件后到B觸發(fā)點(diǎn)（條件）產(chǎn)生觸發(fā)。時(shí)間觸發(fā)：是以計(jì)時(shí)器鑒別比較AB觸發(fā)條件之間的時(shí)間事件觸發(fā)：是以計(jì)數(shù)器鑒別比較AB觸發(fā)條件之間的事件次數(shù)T時(shí)間A觸發(fā)點(diǎn)B觸發(fā)點(diǎn)A觸發(fā)電平所關(guān)心信號(hào)部分A觸發(fā)電平B觸發(fā)點(diǎn)A觸發(fā)點(diǎn)B觸發(fā)電平N次事件所關(guān)心信號(hào)部分CH1CH2B觸發(fā)電平A觸發(fā)點(diǎn)A觸發(fā)電平B觸發(fā)點(diǎn)T時(shí)間所關(guān)心信號(hào)部分關(guān)心的信號(hào)部分2021/5/948視頻和通訊觸發(fā)TV觸發(fā)：在TV模式下觸發(fā)電平控制不起作用。這時(shí)示波器使用視頻信號(hào)中的同步脈沖作為觸發(fā)信號(hào)。TV觸發(fā)有兩種模式，TVF場(chǎng)和TVL行行和場(chǎng)選擇自定義通訊觸發(fā)：在示波器中為選項(xiàng)適合捕獲通訊傳輸信號(hào)，以觸發(fā)模板判斷信號(hào)通過與不通過，并進(jìn)行記錄。2021/5/949捕獲率（DPO技術(shù)）：我們關(guān)心重復(fù)信號(hào)中存在的異常波形（未知信息）和觀測(cè)復(fù)雜重復(fù)信號(hào)，使用DPO技術(shù)是發(fā)現(xiàn)故障信息的最佳選擇。數(shù)字熒光示波器波形捕獲能力，可快速發(fā)現(xiàn)波形中的異常信號(hào)?？蓪⑽粗盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暤囊阎盘?hào)。通過示波器的高級(jí)觸發(fā)功能選擇和設(shè)置，進(jìn)一步將信號(hào)隔離捕獲，從而能對(duì)該信號(hào)進(jìn)行精確的測(cè)量和分析。向觸發(fā)功能一樣，捕獲率可以減小示波器實(shí)際需要的存儲(chǔ)深度，優(yōu)化采樣率和示波器存儲(chǔ)深度。DPO技術(shù)不但快速的波形捕獲率，同時(shí)對(duì)每次捕獲的波形進(jìn)行數(shù)字熒光處理。使其有類似模擬示波器一樣的，對(duì)信號(hào)具有快速實(shí)時(shí)響應(yīng)和亮度等級(jí)顯示的能力。觀測(cè)重復(fù)信號(hào)中異常波形和復(fù)雜重復(fù)信號(hào)使用DPO是最佳選擇。異常波形檢測(cè)功能2021/5/950(XY)模式－LissajousX－Y模式是示波器是一種測(cè)量相移的方法。這時(shí)示波器將時(shí)基關(guān)閉，兩個(gè)通道X，Y軸都跟蹤電壓。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，而且還能分辨它們的頻率比率。相位測(cè)量頻率測(cè)量例：信號(hào)頻率比相位差0度45度90度180度270度360度1：12021/5/951總結(jié)示波器的作用是精確顯示用戶所需要觀測(cè)的信號(hào)和波形示波器的主要技術(shù)指標(biāo)是保證所觀測(cè)的信號(hào)和波形不失真的前提條件。我們需要以客戶可以接受共同技術(shù)原理、定理、公式等基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合客戶觀測(cè)波形的特征，共同探討示波器和探頭指標(biāo)對(duì)所觀測(cè)信號(hào)精度的好處和危害。幫助客戶選擇符合客戶觀測(cè)精度要求的示波器。根據(jù)波形特征，測(cè)試條件、測(cè)試環(huán)境合理設(shè)置示波器，并正確的連接被測(cè)電路，是示波器捕獲信號(hào)的必要條件。示波器作為觀測(cè)電信號(hào)的工具，由于波形類別多樣性和操作復(fù)雜性。要求我們結(jié)合客戶所觀測(cè)的波形特征，幫助客戶合理設(shè)置示波器的垂直和水平系統(tǒng)、選擇設(shè)置觸發(fā)和測(cè)量等功能。達(dá)到捕獲波形和進(jìn)行波形測(cè)量需求目的。2021/5/952示波器的首要條件：準(zhǔn)確地顯示波形和進(jìn)行信號(hào)完整性測(cè)量示波器-電子工程師的眼睛2021/5/953波形的類型大多數(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噪聲波復(fù)雜波還有很多波是上述波形的組合調(diào)制波重復(fù)信號(hào)中的異常2021/5/954

重復(fù)周期信號(hào)單次/瞬態(tài)信號(hào)重復(fù)周期信號(hào)中的異常波形調(diào)制信號(hào)串行數(shù)字通訊信號(hào)視頻信號(hào)低頻脈沖群數(shù)據(jù)串觀察眾多的信號(hào)-迅速進(jìn)行故障定位來提高效率2021/5/955攝象機(jī)-示波器您攝下的圖片，它是否與實(shí)際發(fā)生的情況一致？圖片是清晰的還是模糊的？每一秒您能攝下多少張精確的圖片？2021/5/956示波器技術(shù)演變進(jìn)程DPODSO數(shù)字熒光示波器（第三代）CRT取樣InstaVu數(shù)字儲(chǔ)存示波器（第二代）DRTCRT屏幕熒光儲(chǔ)存示波器MCP模擬示波器（第一代）2021/5/957數(shù)字示波器捕捉模擬示波器難以發(fā)現(xiàn)的問題低重復(fù)率快前沿信號(hào)的細(xì)節(jié)/(過渡特性)毛刺的細(xì)節(jié)非常低頻的信號(hào)2021/5/958模擬示波器與數(shù)字示波器發(fā)展趨勢(shì)年度產(chǎn)值％100％90％80％70％60％50％40％30％20％10％8085909520數(shù)字示波器模擬示波器2021/5/959示波器帶寬示波器首要規(guī)格－帶寬帶寬是指示波器垂直放大器的頻率響應(yīng)，定義為：信號(hào)幅度下降3dB.在此頻點(diǎn)為示波器的帶寬2021/5/960示波器帶寬不足導(dǎo)致波形失真非正弦波是由基波加無數(shù)次諧波所構(gòu)成。包含的諧波越多，波形越近似方波。例：100M方波是由3次、5次、7次………….合成，3次諧波頻率為300M、5次諧波頻率為500M………….幅度衰減波形失真2021/5/961示波器帶寬對(duì)測(cè)量影響例：測(cè)量16MHz的正玄波在20MHz帶寬示波器測(cè)試所顯示的結(jié)果在150MHz帶寬示波器測(cè)試所顯示的結(jié)果示波器所顯示的波形2021/5/962示波器帶寬對(duì)測(cè)量影響例：測(cè)量10.5MHz的方波在20MHz帶寬示波器測(cè)試所顯示的結(jié)果在150MHz帶寬示波器測(cè)試所顯示的結(jié)果示波器所顯示的波形2021/5/963Whatyoudon’tknow......canhurtyou!等于信號(hào)的上升時(shí)間2倍于信號(hào)的上升時(shí)間3倍于信號(hào)的上升時(shí)間5倍于信號(hào)的上升時(shí)間示波器上升時(shí)間41%12%5%2%上升時(shí)間慢/異常幅度衰減多快才是足夠快?2021/5/964數(shù)字示波器的重要指標(biāo)-采樣率奈奎斯特取樣原理-采樣定理在正弦波上采樣，需要在一個(gè)周期采集最少兩個(gè)以上的點(diǎn)就可重現(xiàn)波形fs(取樣率)＞2BW(信號(hào)頻率）例：100M正弦波信號(hào)，最少采樣率？200MS/s＞2X100M數(shù)字示波器的采樣技術(shù)數(shù)字等效采樣數(shù)字實(shí)時(shí)采樣由于取樣技術(shù)不同，使數(shù)字示波器帶寬定義復(fù)雜化重復(fù)信號(hào)帶寬即模擬帶寬（放大器帶寬）單次信號(hào)帶寬2021/5/965數(shù)字等效采樣技術(shù)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次觸發(fā)，且不能準(zhǔn)確捕獲非重復(fù)信號(hào)從重復(fù)周期性信號(hào)的不同的周期經(jīng)過多次單采樣，取得足夠的采樣點(diǎn)來重建這個(gè)重復(fù)信號(hào)的波形。等效采樣必須滿足兩個(gè)前提條件：1、信號(hào)必須是重復(fù)的2、必須能穩(wěn)定觸發(fā)2021/5/966只需一次觸發(fā)已采集信號(hào)所有資料，且能準(zhǔn)確地捕獲非重復(fù)信號(hào)實(shí)時(shí)采樣是最直觀的采樣方式，采樣率超過模擬帶寬4－5倍或更高。不僅適用捕獲重復(fù)信號(hào)，而且是捕捉單次信號(hào)以及隱藏在重復(fù)信號(hào)中的毛刺和異常信號(hào)的有效方法及前提。數(shù)字實(shí)時(shí)采樣(DRT)2021/5/967DRT實(shí)時(shí)采樣技術(shù)-數(shù)字等效采樣與實(shí)時(shí)采樣比較采樣間隔存在觀察信號(hào)宏觀趨勢(shì)和信號(hào)微觀細(xì)節(jié)的差異2021/5/968DRT實(shí)時(shí)采樣技術(shù)-采樣率與單次信號(hào)帶寬的關(guān)系2021/5/969數(shù)字示波器的單次帶寬定義為單次(瞬態(tài))信號(hào)測(cè)量中可獲得的最大帶寬BWs＝fs(采樣率)

kR(與重現(xiàn)技術(shù)有關(guān)的內(nèi)插系數(shù))2.5.4.10.例：內(nèi)插系數(shù)為4，采樣率為100MS/s,示波器單次帶寬？

100MS/s4＝25MHz2021/5/970觸發(fā)

每秒24個(gè)采樣點(diǎn)

采樣率＝24S/s1最快掃（顯示屏上每格描速度顯示點(diǎn)數(shù)目）等效轉(zhuǎn)換率＝1/(5nS/25)=5GS/sDRT實(shí)時(shí)采樣技術(shù)-請(qǐng)注意其他所謂“采樣率”采樣率的標(biāo)準(zhǔn)定義（實(shí)時(shí)）最高采樣率是指在單一觸發(fā)中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器能采集的最大采樣點(diǎn)數(shù)目。其他定義（等效）轉(zhuǎn)換率是指最快的水平掃描速度下，把從對(duì)重復(fù)信號(hào)多次觸發(fā)收集的采樣點(diǎn)顯示在屏幕上時(shí)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的最小時(shí)間距離。2021/5/971數(shù)字示波器帶寬100M，采樣率500MS/s

數(shù)字示波器帶寬100M，采樣率20MS/sDRT實(shí)時(shí)采樣技術(shù)-采樣率決定示波器對(duì)單次信號(hào)的捕獲能力比如：沖擊電流、破壞性試驗(yàn)的捕捉和測(cè)量，對(duì)欠幅脈沖、單脈沖、毛刺、電源中斷、電壓擊穿、開關(guān)特性等等瞬態(tài)信號(hào)和非重復(fù)信號(hào)進(jìn)行捕捉和分析。（及物理量分析）2021/5/972DRT實(shí)時(shí)采樣技術(shù)-信號(hào)不是完全重復(fù)的直觀比較等效取樣實(shí)時(shí)取樣2021/5/973示波器探頭技術(shù)及應(yīng)用示波器探頭DUT2021/5/974各種應(yīng)用環(huán)境先進(jìn)的數(shù)字和模擬設(shè)計(jì)電力電子研究通用電子與通訊研究安全高電壓/電流瞬時(shí)功率間隙事件毛刺,尖峰脈沖諧波測(cè)量,分析慢信號(hào)長周期報(bào)告生成高速不常見的異常事件密集的時(shí)序容限精確/信號(hào)重現(xiàn)低負(fù)載先進(jìn)的觸發(fā)毛刺,幅度異常,亞穩(wěn)態(tài)高速低信噪比精確/信號(hào)重現(xiàn)低負(fù)載先進(jìn)的觸發(fā)能力基礎(chǔ)研究復(fù)雜信號(hào)不確定事件低信噪比分析先進(jìn)的觸發(fā)數(shù)據(jù)資料2021/5/975KV10X集成測(cè)量環(huán)境-探頭是儀器HiZLow

LoadingHigh

Voltage

DifferentialLow

AmplitudeDifferentialDirect

ReadoutCurrentuVAFETDirectReadoutinAmperes&WattsHighPerformance

PassiveLow-noise

uVrangesSafefloatingmeasurementsMinimumCircuiteffectsMatchedtoscopeAmps

WattsVoltsO/EOptical/ElectroConvertersDirectreadoutinmW2021/5/976探頭的類型探頭

VoltageLogicCurrentTemperatureOpticalPassiveActiveZ0HighZDifferentialDifferentialPassiveActivePassiveActiveACDC2021/5/977理想的電壓探頭理想的探頭將不影響信號(hào)的測(cè)量帶寬無限零輸入電容無窮大輸入電阻無限動(dòng)態(tài)范圍2021/5/978探頭對(duì)被測(cè)點(diǎn)的影響不加探頭Gain=-RCRE加探頭f0=1Gain=-(RC||RP)