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文檔簡介
1、示波器基本理論示波器基本理論培訓(xùn)教程培訓(xùn)教程分銷事業(yè)部分銷事業(yè)部 陳鑫磊陳鑫錄目錄8波和波形波和波形8什么是示波器什么是示波器8示波器的各個組成部分示波器的各個組成部分8示波器的類型和區(qū)別示波器的類型和區(qū)別8數(shù)字示波器的工作原理數(shù)字示波器的工作原理8示波器的主要指標(biāo)及其選擇指南示波器的主要指標(biāo)及其選擇指南8數(shù)字示波器技術(shù)的發(fā)展數(shù)字示波器技術(shù)的發(fā)展什么是波什么是波8隨時間變化的模式稱為波,聲隨時間變化的模式稱為波,聲波、腦電波、海浪、電壓波形波、腦電波、海浪、電壓波形都是波都是波8波形能夠揭示信號的許多特性波形能夠揭示信號的許多特性0當(dāng)看到波形的高度變化,則表當(dāng)看到波形
2、的高度變化,則表示電壓值在變化示電壓值在變化0當(dāng)看到的是平坦的水平線,則當(dāng)看到的是平坦的水平線,則表示在一段時間內(nèi),信號沒有表示在一段時間內(nèi),信號沒有變化。變化。0平直斜線表示線性變化,電壓平直斜線表示線性變化,電壓以恒定的斜率上升或下降。以恒定的斜率上升或下降。0波形中的尖角指示的是突然的波形中的尖角指示的是突然的變更變更波的類型波的類型8大多數(shù)波都屬于如下類型:大多數(shù)波都屬于如下類型:0正弦波正弦波0方波和矩形波方波和矩形波0三角波和鋸齒波三角波和鋸齒波0階躍波和脈沖波階躍波和脈沖波0噪聲波噪聲波 0復(fù)雜波復(fù)雜波8還有很多波是上述波形的組還有很多波是上述波形的組合合目錄目錄8波和波形波和波
3、形8什么是示波器什么是示波器8示波器的各個組成部分示波器的各個組成部分8示波器的類型和區(qū)別示波器的類型和區(qū)別8數(shù)字示波器的工作原理數(shù)字示波器的工作原理8示波器的主要指標(biāo)及其選擇指南示波器的主要指標(biāo)及其選擇指南8數(shù)字示波器技術(shù)的發(fā)展數(shù)字示波器技術(shù)的發(fā)展示波器示波器 - 電子工程師的眼睛電子工程師的眼睛示波器的首要條件示波器的首要條件準(zhǔn)確地顯示波形準(zhǔn)確地顯示波形保證信號完整性測量保證信號完整性測量什么是示波器什么是示波器8示波器是形象地顯示信號隨時間變化波形地儀器,是一種綜合的信號特性測示波器是形象地顯示信號隨時間變化波形地儀器,是一種綜合的信號特性測試儀,是電子測量儀器的基本種類。試儀,是電子測
4、量儀器的基本種類。8示波器的用途:示波器的用途:0電壓表,電流表,功率計電壓表,電流表,功率計0頻率計,相位計頻率計,相位計0脈沖特性,阻尼振蕩脈沖特性,阻尼振蕩8示波器的應(yīng)用:示波器的應(yīng)用:0電子,電力,電工電子,電力,電工0壓力,振動,聲,光,熱,磁壓力,振動,聲,光,熱,磁8以示波器為基礎(chǔ)的儀器:以示波器為基礎(chǔ)的儀器:0邏輯分析儀,時域反射儀,晶體管特性測試儀,心電圖。邏輯分析儀,時域反射儀,晶體管特性測試儀,心電圖。示波器的主要指標(biāo)示波器的主要指標(biāo)8示波器的帶寬示波器的帶寬8數(shù)字示波器的采樣率數(shù)字示波器的采樣率8示波器的觸發(fā)和信號存儲示波器的觸發(fā)和信號存儲8先進的先進的DPO技術(shù)技術(shù)選
5、選 擇擇 示示 波波 器器 的的 帶帶 寬寬帶寬帶寬8測量測量AC波形的儀表通常有某種最大頻率,超過它,測量精度就會下降,這一波形的儀表通常有某種最大頻率,超過它,測量精度就會下降,這一頻率就是儀表的帶寬,它由儀器的幅頻特性決定。頻率就是儀表的帶寬,它由儀器的幅頻特性決定。定義:在幅頻特性中,儀表的靈敏度下降定義:在幅頻特性中,儀表的靈敏度下降3dB,此時的頻率為儀,此時的頻率為儀表的帶寬。表的帶寬。注:只能測量注:只能測量ACAC電壓的儀表,必須對高頻和低頻帶寬都加考慮。電壓的儀表,必須對高頻和低頻帶寬都加考慮。100%(0dB)71%(-3dB)儀表的帶寬(儀表的帶寬(BW) 只能測量只能
6、測量低頻交流的儀低頻交流的儀表在處也下滑。表在處也下滑。幅頻特性曲線幅頻特性曲線帶寬是選擇示波器的第一參數(shù)帶寬是選擇示波器的第一參數(shù)8示波器的結(jié)構(gòu)決定了帶寬的重要性:示波器的結(jié)構(gòu)決定了帶寬的重要性:0放大器的模擬帶寬決定了示波器的帶寬;放大器的模擬帶寬決定了示波器的帶寬; 放大器是信號進入示波器的大門,它的帶寬決定了示波器的帶寬,放大器是信號進入示波器的大門,它的帶寬決定了示波器的帶寬,示波器能請進什么樣的信號由這個大門來決定。示波器能請進什么樣的信號由這個大門來決定。8數(shù)字示波器的帶寬也是模擬帶寬。數(shù)字示波器的帶寬也是模擬帶寬。示波器示波器的典型的典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)帶寬由垂直放大器決定帶寬由垂直放
7、大器決定ARTDSODPO放大器放大器水平水平放大器放大器垂直垂直放大器放大器延遲線延遲線觸發(fā)觸發(fā)放大器放大器多路多路分解器分解器采集信號采集信號存儲器存儲器uP顯示顯示存儲器存儲器A/D放大器放大器數(shù)字數(shù)字熒光器熒光器A/D uP模擬實時顯示串行處理并行處理選擇示波器的帶寬依據(jù)選擇示波器的帶寬依據(jù)8以諧波情況為核心選擇示波器;以諧波情況為核心選擇示波器;8以上升沿情況選擇示波器;以上升沿情況選擇示波器;諧波諧波除絕對的正弦波之外,周期波含的一切頻率分量稱諧波。除絕對的正弦波之外,周期波含的一切頻率分量稱諧波。諧波頻率是基波頻的整數(shù)倍。諧波頻率是基波頻的整數(shù)倍。周期波無論其波形如何都有諧波。周
8、期波無論其波形如何都有諧波。周期波給定的頻率為基波頻率。周期波給定的頻率為基波頻率。方波方波基波為正弦波基波為正弦波以方波為例以方波為例8方波是由基波與無數(shù)奇次諧波疊加所構(gòu)成,包含的諧波越多,波形越近似方方波是由基波與無數(shù)奇次諧波疊加所構(gòu)成,包含的諧波越多,波形越近似方波。波。0方波的質(zhì)量根據(jù)包含的諧波次數(shù),其近似程度有所不同。方波的質(zhì)量根據(jù)包含的諧波次數(shù),其近似程度有所不同。0每個諧波的幅度必須使波形成為方波所需要的恰當(dāng)值。每個諧波的幅度必須使波形成為方波所需要的恰當(dāng)值。0此外,諧波之間的相位關(guān)系也必須正確:此外,諧波之間的相位關(guān)系也必須正確:諧波以不等量延遲,即使諧波幅度正確,方波也會失真
9、。諧波以不等量延遲,即使諧波幅度正確,方波也會失真。疊加疊加3次諧波次諧波 疊加疊加5次諧波次諧波基波基波疊加疊加7次諧波次諧波 疊加疊加9次諧波次諧波方波方波由方波為例得知由方波為例得知8正弦波只有一個基波,儀表的帶寬必須至少是波形的頻率正弦波只有一個基波,儀表的帶寬必須至少是波形的頻率但是,在大多數(shù)情但是,在大多數(shù)情況下,這僅僅是最基本的,如果只是這樣,是不夠精確的,甚至是錯誤的。況下,這僅僅是最基本的,如果只是這樣,是不夠精確的,甚至是錯誤的。8要對波形進行準(zhǔn)確的測量,對于非正弦波的波形,必須考慮其諧波。假如組要對波形進行準(zhǔn)確的測量,對于非正弦波的波形,必須考慮其諧波。假如組成波形的主要
10、諧波分量超出儀表的帶寬,那么我們就不能精確地測得波形的成波形的主要諧波分量超出儀表的帶寬,那么我們就不能精確地測得波形的參數(shù)。參數(shù)。測量測量20MHz的方波的方波在在20MHz帶寬示波器測試帶寬示波器測試所顯示的結(jié)果所顯示的結(jié)果在在200MHz帶寬示波器測試帶寬示波器測試所顯示的結(jié)果所顯示的結(jié)果示波器所顯示的波形示波器所顯示的波形儀器帶寬對測量波形影響儀器帶寬對測量波形影響帶寬對方波的影響帶寬對方波的影響8帶寬如何在時域影響波形。帶寬如何在時域影響波形。0信號進入示波器首先是通過放大器,它是一個低通濾波器。信號進入示波器首先是通過放大器,它是一個低通濾波器。0放大器的帶寬很寬(和基波比較),輸
11、出方波不表現(xiàn)失真。放大器的帶寬很寬(和基波比較),輸出方波不表現(xiàn)失真。0放大器的帶寬變窄,波形中的某些諧波不能通過,輸出的方波發(fā)生畸變放大器的帶寬變窄,波形中的某些諧波不能通過,輸出的方波發(fā)生畸變,產(chǎn)生誤差。,產(chǎn)生誤差。0放大器帶寬很窄,輸出的幾乎完全不像方波,由于缺少主要的諧波分量放大器帶寬很窄,輸出的幾乎完全不像方波,由于缺少主要的諧波分量,波形呈圓弧狀。,波形呈圓弧狀。低通濾波器低通濾波器高帶寬時的輸出高帶寬時的輸出中帶寬時的輸出中帶寬時的輸出低帶寬時的輸出低帶寬時的輸出輸入輸入輸出輸出波形的諧波與測量精度的關(guān)系波形的諧波與測量精度的關(guān)系波波 形形 重要諧波數(shù)(基波重要諧波數(shù)(基波10)
12、 正弦波正弦波 無諧波分量無諧波分量 方方 波波 1:9 三角波三角波 1:3脈沖波(占空比脈沖波(占空比50) 1:9脈沖波(占空比脈沖波(占空比25) 1:14脈沖波(占空比脈沖波(占空比10) 1:26注:列出的影響波形的諧波數(shù)是基波的倍數(shù):注:列出的影響波形的諧波數(shù)是基波的倍數(shù):9010上升時間測量上升時間測量*上升時間上升時間理想的方波和脈沖波的電壓是有突然變化的波形,陡變有理想的方波和脈沖波的電壓是有突然變化的波形,陡變有一定時間這取決于系統(tǒng)帶寬及其他電路參數(shù)。一定時間這取決于系統(tǒng)帶寬及其他電路參數(shù)。波形從一種電壓變至另一種電壓的時間稱為上升時間波形從一種電壓變至另一種電壓的時間稱
13、為上升時間上升時間通常在過渡的上升時間通常在過渡的10至至90處處8探頭也是儀器,它和示波器共同組成測量系統(tǒng)。這一系統(tǒng)帶寬將影響被測信號如正弦探頭也是儀器,它和示波器共同組成測量系統(tǒng)。這一系統(tǒng)帶寬將影響被測信號如正弦波、脈沖和方波的幅度和上升時間的測量精度,如果探頭選擇不當(dāng),你將無法預(yù)知測波、脈沖和方波的幅度和上升時間的測量精度,如果探頭選擇不當(dāng),你將無法預(yù)知測量結(jié)果的風(fēng)險。探頭和示波器上升時間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定:量結(jié)果的風(fēng)險。探頭和示波器上升時間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定:探頭、示波器探頭、示波器T上升上升0.35/BW(適合于(適合于1G以下示波器)以下示波器)BW=帶寬(帶寬(3dB時的
14、頻率)(單位時的頻率)(單位Hz)儀器測量系統(tǒng)上升時間儀器測量系統(tǒng)上升時間 探頭上升時間探頭上升時間2測量儀表上升時間測量儀表上升時間28測量儀表的帶寬將影響脈沖和方波的上升時間,上升時間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定:測量儀表的帶寬將影響脈沖和方波的上升時間,上升時間和帶寬的關(guān)系由下式?jīng)Q定: 測量所得的上升時間測量所得的上升時間 信號上升時間信號上升時間2測量系統(tǒng)上升時間測量系統(tǒng)上升時間28探頭的上升時間應(yīng)快于示波器的上升時間(泰克非常精細的匹配示波器的系統(tǒng)帶寬)探頭的上升時間應(yīng)快于示波器的上升時間(泰克非常精細的匹配示波器的系統(tǒng)帶寬)8儀表的上升時間應(yīng)小于被測量信號波形的上升時間。儀表的上升時間應(yīng)
15、小于被測量信號波形的上升時間。8波形從最小值過渡到最大值越快,所含諧波就越多,波形所含的頻率量也越高。波形從最小值過渡到最大值越快,所含諧波就越多,波形所含的頻率量也越高。上升延同帶寬的關(guān)系上升延同帶寬的關(guān)系8例:使用例:使用100Mhz探頭和探頭和100Mhz示波器組成測量系統(tǒng),測量上升時間示波器組成測量系統(tǒng),測量上升時間為為3.5ns的方波信號,系統(tǒng)帶寬為多少?測量誤差是多少?的方波信號,系統(tǒng)帶寬為多少?測量誤差是多少?0系統(tǒng)上升時間系統(tǒng)上升時間 3.5ns23.5ns2 4.95ns, 系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬0.35/4.95ns70Mhz0顯示信號上升時間顯示信號上升時間 3.5ns24.9
16、5ns2 6.08ns, 測量誤差測量誤差(6.08-3.5 ) / 3.5738使用使用100Mhz示波器及不當(dāng)?shù)氖静ㄆ骷安划?dāng)?shù)?00Mhz探頭,將導(dǎo)致測量系統(tǒng)帶寬性能探頭,將導(dǎo)致測量系統(tǒng)帶寬性能降低降低100Mhz以下以下8示波器帶寬是應(yīng)包含探頭和示波器整個測量系統(tǒng)的問題,泰克公司承示波器帶寬是應(yīng)包含探頭和示波器整個測量系統(tǒng)的問題,泰克公司承諾指定示波器的帶寬(上升時間),是當(dāng)使用原配探頭時,系統(tǒng)上升諾指定示波器的帶寬(上升時間),是當(dāng)使用原配探頭時,系統(tǒng)上升時間是探頭尖的示波器帶寬上升時間(上升時間)。時間是探頭尖的示波器帶寬上升時間(上升時間)。示波器測量系統(tǒng)帶寬示波器測量系統(tǒng)帶寬8例
17、:例:100Mhz正弦波使用正弦波使用100Mhz的示波器系統(tǒng)進行測量,依據(jù)幅頻特的示波器系統(tǒng)進行測量,依據(jù)幅頻特性可得測量顯示的信號與被測信號的誤差為性可得測量顯示的信號與被測信號的誤差為30。8例:一個帶寬為例:一個帶寬為100Mhz的方波上升時間為的方波上升時間為3,5ns的信號,使用的信號,使用100Mhz的示波器系統(tǒng)進行測量,根據(jù)上述公式計算顯示信號與被測信號的誤的示波器系統(tǒng)進行測量,根據(jù)上述公式計算顯示信號與被測信號的誤差為:差為:0100Mhz示波器上升時間示波器上升時間0.35/100Mhz3.5ns0儀器顯示的信號上升時間儀器顯示的信號上升時間 3.5ns23.5ns2 4.
18、95ns0測量誤差(測量誤差(4.95ns3.5ns)/ 3.5ns0.414418改善和提高測量精度只能提高示波器系統(tǒng)帶寬,如選擇比信號上升時改善和提高測量精度只能提高示波器系統(tǒng)帶寬,如選擇比信號上升時間高間高5倍的示波器倍的示波器,測量誤差為:測量誤差為:500Mhz示波器系統(tǒng)上升時間為示波器系統(tǒng)上升時間為0.35 / 500Mhz0.7ns 0儀器顯示的信號上升時間儀器顯示的信號上升時間 3.5ns20.7ns2 3.569ns0測量誤差(測量誤差(3.569ns3.5ns)/ 3.5ns0.01982(選擇示波器的(選擇示波器的5倍法倍法則)則)注意:注意:示波器系統(tǒng)帶寬不足引起上升時
19、間慢和異常幅度衰減示波器系統(tǒng)帶寬不足引起上升時間慢和異常幅度衰減示波器系統(tǒng)帶寬(上升時間)對信號影響示波器系統(tǒng)帶寬(上升時間)對信號影響波形上升時間與測量精度的關(guān)系波形上升時間與測量精度的關(guān)系1:1 41%2:1 22% 3:1 12%4:1 5% 5:1 2% 7:1 1% 10:1 0.5%信號上升時間儀表上升時間之比信號上升時間儀表上升時間之比 上升時間測量精度上升時間測量精度總結(jié):選擇示波器的帶寬總結(jié):選擇示波器的帶寬波形的重要諧波波形的重要諧波列出的影響波形的諧波數(shù)是基波的倍數(shù):列出的影響波形的諧波數(shù)是基波的倍數(shù): 波波 形形 重要諧波數(shù)(基波重要諧波數(shù)(基波10)正弦波正弦波 1:
20、1方方 波波 1:9三角波三角波 1:3脈沖波(占空比脈沖波(占空比50) 1:9脈沖波(占空比脈沖波(占空比25) 1:14脈沖波(占空比脈沖波(占空比10) 1:26 ( 正弦波基波為:正弦波基波為:1 ) 上升時間與測量精度上升時間與測量精度信號上升時間信號上升時間 上升時間上升時間 儀表上升時間儀表上升時間 測量精度測量精度 之比之比 1:1 41% 2:1 22% 3:1 12% 4:1 5% 5:1 2% 7:1 1% 10:1 0.5%采樣原理及應(yīng)用采樣原理及應(yīng)用采樣采樣采樣點采樣點數(shù)字化需要的數(shù)字化需要的保持時間保持時間采樣間隔采樣間隔 采樣是等間隔地進行;采樣是等間隔地進行;
21、采樣率以采樣率以 “點點/秒秒”來表示。來表示。實時采樣、隨機等效采樣、順序等效采樣方式實時采樣、隨機等效采樣、順序等效采樣方式采樣時發(fā)生了什么?采樣時發(fā)生了什么?采樣過程采樣過程信號信號采樣采樣數(shù)字化數(shù)字化存儲存儲采樣保持采樣保持轉(zhuǎn)換成為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為數(shù)據(jù)順序存儲順序存儲屏幕顯示選定屏幕顯示選定部分的內(nèi)存部分的內(nèi)存屏屏幕幕1 0 1 1 1 0 0 11 1 1 1 0 1 0 1.1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 采樣過程采樣過程8模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號經(jīng)變換后最終恢復(fù)成模擬波形顯示在示波器上,通模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號經(jīng)變換后最終恢復(fù)成模擬波形顯示在示波器上,通
22、俗地說,采樣實際上是在用點來描繪進入示波器的模擬信號。俗地說,采樣實際上是在用點來描繪進入示波器的模擬信號。8“死區(qū)死區(qū)”指的是儀表不捕獲信號的時間,如:數(shù)字化過程、數(shù)據(jù)處理過程,指的是儀表不捕獲信號的時間,如:數(shù)字化過程、數(shù)據(jù)處理過程,模擬示波器的回掃過程模擬示波器的回掃過程8數(shù)據(jù)存儲到存儲器中,還可以進行預(yù)觸發(fā),后觸發(fā)的觀察與分析。數(shù)據(jù)存儲到存儲器中,還可以進行預(yù)觸發(fā),后觸發(fā)的觀察與分析。輸入重復(fù)信號輸入重復(fù)信號第一次采集第二次采集第三次采集。數(shù)字實時采樣技術(shù):數(shù)字實時采樣技術(shù):實時采樣是最直觀的采樣方式,采樣率超實時采樣是最直觀的采樣方式,采樣率超過模擬帶寬過模擬帶寬4 45 5倍或更高
23、。倍或更高。8只需一次觸發(fā)已采集到信號所有資料只需一次觸發(fā)已采集到信號所有資料8對信號的要求:重復(fù)信號且可允許信號變化對信號的要求:重復(fù)信號且可允許信號變化8實時采樣技術(shù)示波器,不僅適用捕獲重復(fù)信號、而且是捕捉非重復(fù)信號和單次信號的實時采樣技術(shù)示波器,不僅適用捕獲重復(fù)信號、而且是捕捉非重復(fù)信號和單次信號的有效技術(shù)。以及是捕獲隱藏在重復(fù)信號中的毛刺和異常信號前提條件。有效技術(shù)。以及是捕獲隱藏在重復(fù)信號中的毛刺和異常信號前提條件。8示波器標(biāo)定帶寬重復(fù)信號帶寬瞬態(tài)(單次)信號帶寬示波器標(biāo)定帶寬重復(fù)信號帶寬瞬態(tài)(單次)信號帶寬第一次觸發(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)信號輸入重復(fù)
24、信號隨機數(shù)字等效采樣技術(shù):隨機數(shù)字等效采樣技術(shù):以較低的以較低的A/D對信號采集對信號采集, 將多次觸將多次觸發(fā)采集到的資料進行重組,實現(xiàn)對重復(fù)信號的捕獲和顯示。發(fā)采集到的資料進行重組,實現(xiàn)對重復(fù)信號的捕獲和顯示。8需要經(jīng)過多次觸發(fā)才能采集到信號的所有資料需要經(jīng)過多次觸發(fā)才能采集到信號的所有資料8對信號的要求:信號必須重復(fù)并且穩(wěn)定,如信號變化(如幅度)將造成顯示混亂。對信號的要求:信號必須重復(fù)并且穩(wěn)定,如信號變化(如幅度)將造成顯示混亂。8等效技術(shù)示波器,只適用捕獲重復(fù)穩(wěn)定信號,對捕獲非重復(fù)信號和單次信號的能力。等效技術(shù)示波器,只適用捕獲重復(fù)穩(wěn)定信號,對捕獲非重復(fù)信號和單次信號的能力。以及是捕
25、獲隱藏在重復(fù)信號中的毛刺和異常信號的能力。將受到實時采樣率的限制。以及是捕獲隱藏在重復(fù)信號中的毛刺和異常信號的能力。將受到實時采樣率的限制。8示波器標(biāo)定帶寬重復(fù)信號帶寬示波器標(biāo)定帶寬重復(fù)信號帶寬 瞬態(tài)(單次)信號帶寬。瞬態(tài)(單次)信號帶寬。 單次采樣帶寬也就是我們常說的實時帶寬,它是由模擬帶寬、單次采樣帶寬也就是我們常說的實時帶寬,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。波形重建的方法主要是指波形再現(xiàn)的插值算法。幅度幅度時間時間 對
26、于單次事件,示波器必須具有足夠的采樣速率用以恢復(fù)單次對于單次事件,示波器必須具有足夠的采樣速率用以恢復(fù)單次捕捉所獲得的波形。奈奎斯特抽樣定律中指出采樣率至少為信號捕捉所獲得的波形。奈奎斯特抽樣定律中指出采樣率至少為信號最最高高頻率帶寬的頻率帶寬的2 2倍從而保證信號在恢復(fù)時不發(fā)生混迭現(xiàn)象。倍從而保證信號在恢復(fù)時不發(fā)生混迭現(xiàn)象。單次采集帶寬單次采集帶寬波形重建的方法主要是指波形再現(xiàn)的插值算法。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:在相鄰采樣點直接連接上直線,局限于直邊緣信號。線性內(nèi)插:在相鄰采樣點直接連接上直線,局限于直邊緣信號。正弦內(nèi)插:(正弦內(nèi)插:(SinX/xSinX/x)利
27、用曲線來連接樣點,通用性更強。它利用數(shù)學(xué)處理,在實)利用曲線來連接樣點,通用性更強。它利用數(shù)學(xué)處理,在實際樣點間隔中運算出結(jié)果。這種方法彎曲信號波形,使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)際樣點間隔中運算出結(jié)果。這種方法彎曲信號波形,使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實的普通波形。實的普通波形。泰克公司采用的是泰克公司采用的是 sin x/x sin x/x 正弦內(nèi)插發(fā)復(fù)現(xiàn)信號。正弦內(nèi)插發(fā)復(fù)現(xiàn)信號。內(nèi)插系數(shù):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的保真使用正弦內(nèi)插,一般采用內(nèi)插系數(shù)為使用正弦內(nèi)插,一般采用內(nèi)插系數(shù)為5 5計算示波器的單次信號帶寬。計算示波器的單次信號帶
28、寬。單次帶寬實單次帶寬實時采樣率時采樣率/5/5(內(nèi)插系數(shù))。(內(nèi)插系數(shù))。使用線性內(nèi)插,一般采用內(nèi)插系數(shù)為使用線性內(nèi)插,一般采用內(nèi)插系數(shù)為1010計算示波器的單次計算示波器的單次信號帶寬。單次帶寬實時采樣率信號帶寬。單次帶寬實時采樣率/10/10(內(nèi)插系數(shù))。(內(nèi)插系數(shù))。 正弦內(nèi)插正弦內(nèi)插 線性內(nèi)插線性內(nèi)插單次采集帶寬和波形復(fù)現(xiàn)單次采集帶寬和波形復(fù)現(xiàn)示波器采樣率決定:示波器采樣率決定:窄脈沖和毛刺信號精確捕獲和復(fù)現(xiàn)能力只窄脈沖和毛刺信號精確捕獲和復(fù)現(xiàn)能力只有信號速度在單次帶寬的范圍內(nèi),對捕獲信號才能精確復(fù)現(xiàn)有信號速度在單次帶寬的范圍內(nèi),對捕獲信號才能精確復(fù)現(xiàn)8示波器帶寬選定后,采樣率決定了
29、單次帶寬。單次寬決定示波器對毛刺和單示波器帶寬選定后,采樣率決定了單次帶寬。單次寬決定示波器對毛刺和單脈沖信號的捕獲能力和復(fù)現(xiàn)能力,也決定了示波器檢測重復(fù)信號中異常信號脈沖信號的捕獲能力和復(fù)現(xiàn)能力,也決定了示波器檢測重復(fù)信號中異常信號和隨機毛刺信號的捕獲能力。和隨機毛刺信號的捕獲能力。例:示波器帶寬例:示波器帶寬100Mhz100Mhz 采樣率采樣率1Gs/S,200Ms/S,100Ms/S,1Gs/S,200Ms/S,100Ms/S, (不考慮帶寬對波形的影響)(不考慮帶寬對波形的影響)記錄長度與單次帶寬記錄長度與單次帶寬8取樣速率應(yīng)該至少是測得的模擬信號帶寬的取樣速率應(yīng)該至少是測得的模擬信
30、號帶寬的5倍倍8一般在一個邊沿上需要一般在一個邊沿上需要 5 - 8個樣點個樣點; 例如例如10 ns轉(zhuǎn)換至少要求轉(zhuǎn)換至少要求 500 MS/s的取樣的取樣速率速率8單次采集的記錄時間與記錄長度直接成正比單次采集的記錄時間與記錄長度直接成正比記錄時間記錄時間 (秒秒) = 取樣速率取樣速率 (樣點樣點/秒秒)記錄長度記錄長度 (樣點數(shù)量樣點數(shù)量)欠幅脈沖捕捉欠幅脈沖捕捉毛刺捕捉毛刺捕捉 實際工作中,比如:沖擊電流、破壞性試驗的捕捉和測量,對欠幅脈實際工作中,比如:沖擊電流、破壞性試驗的捕捉和測量,對欠幅脈沖、單脈沖、毛刺、電源中斷、電壓擊穿、開關(guān)特性等等瞬態(tài)信號和非重沖、單脈沖、毛刺、電源中斷
31、、電壓擊穿、開關(guān)特性等等瞬態(tài)信號和非重復(fù)信號進行捕捉和分析,這些都是每天都要面對的。復(fù)信號進行捕捉和分析,這些都是每天都要面對的。 (穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的分析)(穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的分析)單次信號的捕獲應(yīng)用廣泛單次信號的捕獲應(yīng)用廣泛總結(jié):采樣率的選擇總結(jié):采樣率的選擇8我們在確定示波器的帶寬后,還要選擇足夠的采樣率來與之相配合,這樣才我們在確定示波器的帶寬后,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際測量中的實時帶寬,從而獲得滿意的測量結(jié)果。能獲得適合于實際測量中的實時帶寬,從而獲得滿意的測量結(jié)果。8示波器示波器采樣率不足采樣率不足,將會使信號失去高頻成份,影響對信號的完整性測量。,將會使信號失
32、去高頻成份,影響對信號的完整性測量。如:使信號上升和下降時間變慢,或造成波形漏失。如:使信號上升和下降時間變慢,或造成波形漏失。8如果在實際的測量中,比較重視單次信號的精確信息,我們建議采樣率要在如果在實際的測量中,比較重視單次信號的精確信息,我們建議采樣率要在帶寬的五倍以上,最好能在八到十倍。帶寬的五倍以上,最好能在八到十倍。示波器的主要指標(biāo)示波器的主要指標(biāo)示波器的帶寬示波器的帶寬數(shù)字示波器的采樣率數(shù)字示波器的采樣率8示波器的信號存儲和觸發(fā)示波器的信號存儲和觸發(fā)8先進的先進的DPO技術(shù)技術(shù)示波器的信號存儲和觸發(fā)示波器的信號存儲和觸發(fā)記錄長度(存儲長度)記錄長度(存儲長度)8定義:定義:一個波
33、形記錄是指可被示波器一次性采集的波形點數(shù)。一個波形記錄是指可被示波器一次性采集的波形點數(shù)。8最大的記錄長度由示波器的存儲容量決定,要增加存儲容量才能增加記錄長最大的記錄長度由示波器的存儲容量決定,要增加存儲容量才能增加記錄長度。度。8記錄長度和觀看波形細節(jié)有關(guān):記錄長度和觀看波形細節(jié)有關(guān):波形的存儲波形的存儲8示波器的存儲由兩個方面來完成:示波器的存儲由兩個方面來完成:0觸發(fā)信號和延時的設(shè)定確定了示波器存儲的起點;觸發(fā)信號和延時的設(shè)定確定了示波器存儲的起點;0示波器的存儲深度決定了數(shù)據(jù)存儲的終點。示波器的存儲深度決定了數(shù)據(jù)存儲的終點。8記錄時間記錄長度記錄時間記錄長度 / 采樣率采樣率觸發(fā)點觸
34、發(fā)點延時時間延時時間記憶長度記憶長度起點起點終點終點示波器采樣率與存儲長度的關(guān)系示波器采樣率與存儲長度的關(guān)系8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: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)示波器以正弦內(nèi)插技術(shù)示波器以:采樣率采樣率/ 5單次帶寬單次帶寬8 線性內(nèi)插技術(shù)示波器以線性內(nèi)插技術(shù)示波器以:采樣率采樣率/10單次帶寬。單次帶寬。8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),對單次信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),對單次信號實現(xiàn)捕獲和精確復(fù)現(xiàn)。只有采樣率高于示波器帶寬號實現(xiàn)捕獲和精確復(fù)
35、現(xiàn)。只有采樣率高于示波器帶寬5倍以上(正弦內(nèi)插)倍以上(正弦內(nèi)插),才能使示波器的重復(fù)信號帶寬單次信號帶寬,才能使示波器的重復(fù)信號帶寬單次信號帶寬。8示波器存儲長度對波形的記錄是以波形精確捕獲為前提。示波器存儲長度對波形的記錄是以波形精確捕獲為前提。0當(dāng)信號頻率或速度超過單次帶寬的限制(信號不能重組),即使示波器當(dāng)信號頻率或速度超過單次帶寬的限制(信號不能重組),即使示波器帶寬對信號不產(chǎn)生影響,但由于采樣不足將造成顯示信號的混疊、畸變帶寬對信號不產(chǎn)生影響,但由于采樣不足將造成顯示信號的混疊、畸變和漏失。就是示波器有再長的存儲,存儲的波形也是畸變的失真波形。和漏失。就是示波器有再長的存儲,存儲的
36、波形也是畸變的失真波形。0當(dāng)單次信號中的高頻成份,低于示波器的單次帶寬,才能保證信號的高當(dāng)單次信號中的高頻成份,低于示波器的單次帶寬,才能保證信號的高頻細節(jié)。此時存儲長度越長,波形記錄時間越長。頻細節(jié)。此時存儲長度越長,波形記錄時間越長。數(shù)字示波器基本原理數(shù)字示波器基本原理存儲深度存儲深度水流速度相同,容器越大,接水時間越長。采樣率相同,存儲深度越大,觀察到的時間越長。容器相同,想要接水時間越長,那么水流速度越小存儲深度相同,采觀察的波形時間越長(時間檔位越大),樣率必須越小被測信號時間被測信號時間T T被測信號時間被測信號時間T T被測信號時間被測信號時間T T采樣率、單次帶寬與存儲深度采樣
37、率、單次帶寬與存儲深度對波形限制對波形限制示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間 示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間采樣率、單次帶寬與存儲深度:采樣率、單次帶寬與存儲深度:對波形的限制對波形的限制 示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間 示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間 示波器存儲深度和存儲時間示波器存儲深度和存儲時間事件信號時間長度事件信號時間長度事件信號時間長度事件信號時間長度事件信號時間長度事件信號時間長度存儲深度總結(jié)存儲深度總結(jié)8示波器帶寬、單次帶寬和記錄長度對被測波形顯示的影響:示波器帶
38、寬、單次帶寬和記錄長度對被測波形顯示的影響:0單次帶寬對單次信號的精確復(fù)現(xiàn)起到限制作用。對單次事件和脈沖串等單次帶寬對單次信號的精確復(fù)現(xiàn)起到限制作用。對單次事件和脈沖串等非重復(fù)信號,以及對重復(fù)信號中的異常信號進行捕獲時,如采樣率不符非重復(fù)信號,以及對重復(fù)信號中的異常信號進行捕獲時,如采樣率不符合捕獲信號速度的要求,將造成復(fù)現(xiàn)的信號會失去高頻成份。顯示的信合捕獲信號速度的要求,將造成復(fù)現(xiàn)的信號會失去高頻成份。顯示的信號與被測信號相比,上升和下降時間變慢,或高頻脈沖信息漏失,影響號與被測信號相比,上升和下降時間變慢,或高頻脈沖信息漏失,影響信號完整性測量。在這種情況下不論示波器的存儲深度有多長,已
39、沒有信號完整性測量。在這種情況下不論示波器的存儲深度有多長,已沒有實際意義。實際意義。0在保證對單次信號進行精確捕獲前提下,示波器存儲深度越長,波形的在保證對單次信號進行精確捕獲前提下,示波器存儲深度越長,波形的存儲時間就越長。存儲時間就越長。0由于示波器存儲深度有限。使用的不是示波器最高采樣率,對單次信號由于示波器存儲深度有限。使用的不是示波器最高采樣率,對單次信號進行捕獲時。提高采樣率可以提高對信號的捕獲精度和分辨率。但降低進行捕獲時。提高采樣率可以提高對信號的捕獲精度和分辨率。但降低了存儲信號的時間。了存儲信號的時間。0采樣率和存儲深度有限,提高存儲時間只能降低采樣率,但降低采樣率采樣率
40、和存儲深度有限,提高存儲時間只能降低采樣率,但降低采樣率將失去波形的細節(jié)同時失去快沿信號的高頻成份使上升時間變慢。將失去波形的細節(jié)同時失去快沿信號的高頻成份使上升時間變慢。0如單次信號時間較長,要保證信號中高頻信息不丟失(信號漏失和畸變?nèi)鐔未涡盘枙r間較長,要保證信號中高頻信息不丟失(信號漏失和畸變)。需要我們綜合考慮示波器帶寬、采樣率和存儲長度等指標(biāo),以保證)。需要我們綜合考慮示波器帶寬、采樣率和存儲長度等指標(biāo),以保證被測信號的精確復(fù)現(xiàn)。被測信號的精確復(fù)現(xiàn)。0示波器的捕獲率和觸發(fā)功能、可以優(yōu)化示波器的存儲深度和采樣率。示波器的捕獲率和觸發(fā)功能、可以優(yōu)化示波器的存儲深度和采樣率。示波器的觸發(fā)示波
41、器的觸發(fā)8觸發(fā)電路的作用就是保證每次時基掃描或采集的時候,都從輸入信號上與定觸發(fā)電路的作用就是保證每次時基掃描或采集的時候,都從輸入信號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,或保證單次信號的捕獲。捕獲的波形相重疊,從而顯示穩(wěn)定的波形,或保證單次信號的捕獲。0模擬示波器觸發(fā)和數(shù)字示波器的觸發(fā)是使重復(fù)信號穩(wěn)定顯示模擬示波器觸發(fā)和數(shù)字示波器的觸發(fā)是使重復(fù)信號穩(wěn)定顯示0對單次信號進行捕獲對單次信號進行捕獲0對重復(fù)信號中的異常波形和單次事件中的特殊波形進行隔離捕獲。對
42、重復(fù)信號中的異常波形和單次事件中的特殊波形進行隔離捕獲。8觸發(fā)設(shè)置是使用示波器最麻煩的一點觸發(fā)設(shè)置是使用示波器最麻煩的一點0示波器設(shè)置都是依據(jù)信號特征進行的,所以應(yīng)該對被測信號有所了解。示波器設(shè)置都是依據(jù)信號特征進行的,所以應(yīng)該對被測信號有所了解。0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)輸入信號的不同條件,根據(jù)波形特征加以設(shè)定和正確應(yīng)用。會使檢測簡化,幫號的不同條件,根據(jù)波形特征加以設(shè)定和正確應(yīng)用。會使檢測簡化,幫助快速發(fā)現(xiàn)問題。如一個脈沖比實際應(yīng)該達到的寬度要窄,若只使用電助快速發(fā)現(xiàn)問題。如一個脈沖比實際應(yīng)該達到
43、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。壓門限的觸發(fā)器是不可能捕獲到這樣的脈沖。0高級觸發(fā)控制使你可以單獨關(guān)注波形中感興趣的細節(jié),這樣可以使示波高級觸發(fā)控制使你可以單獨關(guān)注波形中感興趣的細節(jié),這樣可以使示波器采樣速率和記錄長度得到優(yōu)化。器采樣速率和記錄長度得到優(yōu)化。8觸發(fā)器:邊緣(電壓門限)、釋抑、脈沖、邏輯、視頻、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)等、8觸發(fā)模式:自動、正常、單次、滾動模式觸發(fā)模式:自動、正常、單次、滾動模式數(shù)字示波器時基和觸發(fā)電路功能數(shù)字示波器時基和觸發(fā)電路功能8數(shù)字示波器的時基和觸發(fā)電路的功能與模擬示波器的有很大不同。它
44、不像模數(shù)字示波器的時基和觸發(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基電路那樣產(chǎn)生斜波電壓。而時基電路是一個晶體振蕩器。通擬示波器的時基電路那樣產(chǎn)生斜波電壓。而時基電路是一個晶體振蕩器。通過測量觸發(fā)信號和取樣時鐘之間的時間差,微處理器便可確定將波形取樣放過測量觸發(fā)信號和取樣時鐘之間的時間差,微處理器便可確定將波形取樣放在顯示器的什么地方。在顯示器的什么地方。8對選定的觸發(fā)功能和設(shè)定的觸發(fā)條件,進行精確的鑒別,依據(jù)是否符合觸發(fā)對選定的觸發(fā)功能和設(shè)定的觸發(fā)條件,進行精確的鑒別,依據(jù)是否符合觸發(fā)條件決定取樣閥門的關(guān)斷。條件決定取樣閥門的關(guān)斷。放大器放大器高頻高頻低頻抑制低頻抑制噪聲噪
45、聲DCDC采集信號采集信號存儲器存儲器uP顯示顯示存儲器存儲器A/D時基電路時基電路晶體振蕩器晶體振蕩器AC取樣時鐘取樣時鐘來源來源2通道通道通道通道1 1DC地地來源來源3通道通道EXT外觸發(fā)外觸發(fā)觸發(fā)比較觸發(fā)比較器電路器電路示波器觀測波形:示波器觀測波形:應(yīng)根據(jù)波形特征進行對示波器設(shè)置應(yīng)根據(jù)波形特征進行對示波器設(shè)置8所有波形都具有自己的特征,主要類別所有波形都具有自己的特征,主要類別0周期信號:連續(xù)不斷的信號周期信號:連續(xù)不斷的信號4周期相同的簡單重復(fù)信號如:正弦波、方波等信號周期相同的簡單重復(fù)信號如:正弦波、方波等信號4在小周期內(nèi)不同但每個小周期可以重疊的周期信號如:調(diào)制、多周期在小周期
46、內(nèi)不同但每個小周期可以重疊的周期信號如:調(diào)制、多周期、低重復(fù)率等信號、低重復(fù)率等信號4復(fù)雜周期信號如:視頻信號復(fù)雜周期信號如:視頻信號0非周期信號或稱為單次信號:有起始和結(jié)止時間的信號非周期信號或稱為單次信號:有起始和結(jié)止時間的信號4高速單次信號如:單脈沖、階躍等信號高速單次信號如:單脈沖、階躍等信號4單次事件信號如:脈沖序列、高壓放電、震蕩等信號單次事件信號如:脈沖序列、高壓放電、震蕩等信號4重復(fù)信號中的異常信號如:重復(fù)信號中的欠幅脈沖、脈沖序列中特征重復(fù)信號中的異常信號如:重復(fù)信號中的欠幅脈沖、脈沖序列中特征碼等信號碼等信號8示波器接入電路后并不能看到波形,我們需要根據(jù)已知信號的特征進行對
47、示示波器接入電路后并不能看到波形,我們需要根據(jù)已知信號的特征進行對示波器調(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。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。8調(diào)整垂直和水平部分,合理的選擇耦合、垂直與時基等,為波形穩(wěn)定或為單調(diào)整垂直和水平部分,合理的選擇耦合、垂直與時基等,為波形穩(wěn)定或為單次信號的捕獲做好合理顯示的準(zhǔn)備。次信號的捕獲做好合理顯示的準(zhǔn)備。8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)心的信號數(shù)字示波器觸發(fā)模式數(shù)字示波器觸發(fā)模式8自動:自動:即使沒有觸發(fā),自動模式也能引起示波器的掃描
48、。如果沒有信號的輸即使沒有觸發(fā),自動模式也能引起示波器的掃描。如果沒有信號的輸入,示波器中的定時器觸發(fā)掃描。有信號顯示信號,沒有信號顯示水平基線入,示波器中的定時器觸發(fā)掃描。有信號顯示信號,沒有信號顯示水平基線。8正常:正常:當(dāng)輸入信號不能滿足觸發(fā)條件時,不掃描,示波器沒有任何顯示。只當(dāng)輸入信號不能滿足觸發(fā)條件時,不掃描,示波器沒有任何顯示。只有當(dāng)輸入信號滿足設(shè)置的觸發(fā)點條件時,才進行掃描,并將最后捕獲到的信有當(dāng)輸入信號滿足設(shè)置的觸發(fā)點條件時,才進行掃描,并將最后捕獲到的信號凍結(jié)顯示在屏幕上。如符合觸發(fā)條件,再次進行捕獲,清除上次信號,保號凍結(jié)顯示在屏幕上。如符合觸發(fā)條件,再次進行捕獲,清除上
49、次信號,保留凍結(jié)此次的波形。留凍結(jié)此次的波形。8單次:單次:當(dāng)輸入的單次信號滿足觸發(fā)條件時,進行捕獲(掃描),將波形存儲當(dāng)輸入的單次信號滿足觸發(fā)條件時,進行捕獲(掃描),將波形存儲和顯示在屏幕上。此時再有信號輸入示波器不予理會。需要進行再次捕獲必和顯示在屏幕上。此時再有信號輸入示波器不予理會。需要進行再次捕獲必須進行單次設(shè)置。須進行單次設(shè)置。8滾動:滾動: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系統(tǒng)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
50、溫度對系統(tǒng)性能的影響等。性能的影響等。8注:注:在實際應(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,也能觀在實際應(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,也能觀測感興趣的內(nèi)容。對低重復(fù)的信號捕獲是非常有意義。測感興趣的內(nèi)容。對低重復(fù)的信號捕獲是非常有意義。觸發(fā)耦合觸發(fā)耦合8觸發(fā)耦合:觸發(fā)信號與觸發(fā)電路的耦合方式觸發(fā)耦合:觸發(fā)信號與觸發(fā)電路的耦合方式0默認時為默認時為DC耦合,觸發(fā)源直接連到觸發(fā)電路耦合,觸發(fā)源直接連到觸發(fā)電路0交流耦合:觸發(fā)源通過一個串聯(lián)的電容連到觸發(fā)電路交流耦合:觸發(fā)源通過一個串聯(lián)的電容連到觸發(fā)電路0HF抑制:使觸發(fā)源信號通過低通濾波器以抑制高頻分量,這意味著即使
51、一抑制:使觸發(fā)源信號通過低通濾波器以抑制高頻分量,這意味著即使一個低頻信號中包含很多高頻噪聲,仍能使其按低頻信號觸發(fā)。個低頻信號中包含很多高頻噪聲,仍能使其按低頻信號觸發(fā)。0LF抑制:使觸發(fā)源信號通過一個高通濾波器以抑制其低頻成分,這對于顯抑制:使觸發(fā)源信號通過一個高通濾波器以抑制其低頻成分,這對于顯示包含很多電源交流聲的信號時的情況是很有用的。示包含很多電源交流聲的信號時的情況是很有用的。0TV觸發(fā):在觸發(fā):在TV模式下觸發(fā)電平控制不起作用。這時示波器使用視頻信號中模式下觸發(fā)電平控制不起作用。這時示波器使用視頻信號中的同步脈沖作為觸發(fā)信號。的同步脈沖作為觸發(fā)信號。TV觸發(fā)有兩種模式,觸發(fā)有兩
52、種模式,TVF 場和場和TVL行行0數(shù)字示波器的高級觸發(fā)功:單次、毛刺、寬度、欠幅脈沖、斜率、建立數(shù)字示波器的高級觸發(fā)功:單次、毛刺、寬度、欠幅脈沖、斜率、建立/保保持邏輯(定時關(guān)系和狀態(tài)分析)持邏輯(定時關(guān)系和狀態(tài)分析)TV(可選場(可選場/行和行計數(shù))行和行計數(shù))邊緣觸發(fā)功能:邊緣觸發(fā)功能:是使重復(fù)信號同步、穩(wěn)定顯示是使重復(fù)信號同步、穩(wěn)定顯示8示波器為使重復(fù)波形穩(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,具有邊緣觸發(fā)最基本的觸發(fā)方式,0上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點,重復(fù)信號會有多個上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點,重復(fù)信號會有多個觸發(fā)點。
53、觸發(fā)位置、沿和觸發(fā)電平?jīng)Q定每次掃描的開始時刻。同時觸發(fā)觸發(fā)點。觸發(fā)位置、沿和觸發(fā)電平?jīng)Q定每次掃描的開始時刻。同時觸發(fā)位置還代表波形記錄中觸發(fā)水平位置。位置還代表波形記錄中觸發(fā)水平位置。0邊緣觸發(fā)控制器是使每一次掃描起始都從信號的相同觸發(fā)位置開始,不邊緣觸發(fā)控制器是使每一次掃描起始都從信號的相同觸發(fā)位置開始,不斷的顯示輸入信號的相同部分,并使每次捕獲的波形相重疊顯示。斷的顯示輸入信號的相同部分,并使每次捕獲的波形相重疊顯示。8波形邊緣和觸發(fā)電平的設(shè)置成為重復(fù)信號顯示的標(biāo)準(zhǔn)條件波形邊緣和觸發(fā)電平的設(shè)置成為重復(fù)信號顯示的標(biāo)準(zhǔn)條件8對于重復(fù)信號對于重復(fù)信號AUTOSET(自動設(shè)置)是最簡單的觸發(fā)方式。
54、自動設(shè)置)是最簡單的觸發(fā)方式。 觸發(fā)條件不具備觸發(fā)條件不具備 具備觸發(fā)條件具備觸發(fā)條件觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)電平觸發(fā)電平T 觸發(fā)位置觸發(fā)位置T 觸發(fā)位置觸發(fā)位置觸發(fā)電平觸發(fā)電平邊緣觸發(fā)和單次觸發(fā):邊緣觸發(fā)和單次觸發(fā):是使簡單單次信號得到捕獲是使簡單單次信號得到捕獲8示波器為使單次信號(包括重復(fù)信號中的過沖異常)得到捕獲。示波器為使單次信號(包括重復(fù)信號中的過沖異常)得到捕獲。邊緣邊緣觸發(fā)條件是基本的觸發(fā)方式。但要同時設(shè)定單次觸發(fā)模式進行配合。觸發(fā)條件是基本的觸發(fā)方式。但要同時設(shè)定單次觸發(fā)模式進行配合。0重復(fù)信號上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點,而重復(fù)信重復(fù)信號上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號
55、邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點,而重復(fù)信號會構(gòu)成有多個觸發(fā)點。估對重復(fù)信號中異常波形捕獲的觸發(fā)條件設(shè)定號會構(gòu)成有多個觸發(fā)點。估對重復(fù)信號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,信號方能得到隔離捕獲。,必須能使沿和觸發(fā)電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件,信號方能得到隔離捕獲。0波形邊緣和電平的設(shè)置是單次信號捕獲的標(biāo)準(zhǔn)條件波形邊緣和電平的設(shè)置是單次信號捕獲的標(biāo)準(zhǔn)條件觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)電平多個觸發(fā)條件不能捕獲多個觸發(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)條件能捕獲沿和電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件能捕獲多個觸發(fā)條件不能捕獲多個
56、觸發(fā)條件不能捕獲上升沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件上升沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件下降沿和電平構(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)條件沿和電平構(gòu)成觸發(fā)條件觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)點觸發(fā)釋抑(觸發(fā)釋抑(Hold off)8有些信號具有多個可能的觸發(fā)點,如右圖數(shù)字信有些信號具有多個可能的觸發(fā)點,如右圖數(shù)字信號。號。該信號雖然在較長的時間周期內(nèi)是重復(fù)的該信號雖然在較長的時間周期內(nèi)是重復(fù)的,但是在短時間內(nèi)情況則不然,這樣一來,正常,但是在短時間內(nèi)情況則不然,這樣一來,正常觸發(fā)掃描出的波形出現(xiàn)混迭。觸
57、發(fā)掃描出的波形出現(xiàn)混迭。8為解決這個問題,采用了觸發(fā)隔離功能,即在各為解決這個問題,采用了觸發(fā)隔離功能,即在各次掃描之間加入延遲時基,使得掃描的每次觸發(fā)次掃描之間加入延遲時基,使得掃描的每次觸發(fā)總是從相同的信號沿開始。從而得到穩(wěn)定的波形總是從相同的信號沿開始。從而得到穩(wěn)定的波形顯示。顯示。8另一方面,觸發(fā)隔離的使用顯然在波形捕獲方面另一方面,觸發(fā)隔離的使用顯然在波形捕獲方面遭到了損失。遭到了損失。隔離時間過短波形混迭隔離時間過短波形混迭正確隔離時間正確隔離時間Post-TriggerPre-TriggerTrigger 數(shù)字示波器的一個最顯著特點在于它容許用戶觀看觸發(fā)前的事件。數(shù)字示波器的一個
58、最顯著特點在于它容許用戶觀看觸發(fā)前的事件。這是因為數(shù)據(jù)被連續(xù)地存儲到內(nèi)存中,同時觸發(fā)事件在數(shù)據(jù)量足夠后停這是因為數(shù)據(jù)被連續(xù)地存儲到內(nèi)存中,同時觸發(fā)事件在數(shù)據(jù)量足夠后停止采集。止采集。預(yù)觸發(fā)預(yù)觸發(fā)/后觸發(fā)后觸發(fā) 采樣點數(shù)字化采樣點數(shù)字化 時間等間隔時間等間隔 可選的預(yù)可選的預(yù)/后觸發(fā)后觸發(fā)數(shù)字示波器的高級觸發(fā)功能數(shù)字示波器的高級觸發(fā)功能8高級觸發(fā)功能的模式,主要針對數(shù)字信號:高級觸發(fā)功能的模式,主要針對數(shù)字信號:0 首先,對偶爾出現(xiàn)問題的信號現(xiàn)象進行預(yù)測;首先,對偶爾出現(xiàn)問題的信號現(xiàn)象進行預(yù)測;0 確定脈沖的受限狀態(tài)況,以及安排用一個脈沖,或者確定脈沖的受限狀態(tài)況,以及安排用一個脈沖,或者是與這
59、些狀況相匹配的脈沖來觸發(fā)。是與這些狀況相匹配的脈沖來觸發(fā)。8具體形式有:具體形式有:0脈沖寬度觸發(fā);脈沖寬度觸發(fā);0矮脈沖觸發(fā);矮脈沖觸發(fā);0脈沖斜率觸發(fā);脈沖斜率觸發(fā);0邏輯觸發(fā)邏輯觸發(fā)0建立建立/保持時間觸發(fā)保持時間觸發(fā)寬度觸發(fā)寬度觸發(fā):我們關(guān)心周期信號中出現(xiàn)的與規(guī)定時間寬度不符的異常信號或關(guān)我們關(guān)心周期信號中出現(xiàn)的與規(guī)定時間寬度不符的異常信號或關(guān)心脈沖序列中的某一時間寬度特征碼捕獲。使用脈沖寬度觸發(fā)是最佳選擇。心脈沖序列中的某一時間寬度特征碼捕獲。使用脈沖寬度觸發(fā)是最佳選擇。8由于信號在波形的沿上都具有觸發(fā)點。隔離捕獲異常寬度信號時,利用邊緣由于信號在波形的沿上都具有觸發(fā)點。隔離捕獲異常
60、寬度信號時,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。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。8根據(jù)信號的特征根據(jù)信號的特征(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)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間寬度定所要捕獲波形的時間寬度( 時間觸發(fā)條件設(shè)定為時間觸發(fā)條件設(shè)定為= 或或 或或 )。當(dāng)波。當(dāng)波形滿足電平觸發(fā)條件。同時滿足設(shè)定的波形時間寬度的觸發(fā)條件時,通過脈形滿足電平觸發(fā)條件。同時滿足設(shè)定的波形時間寬度的觸發(fā)條件時,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。沖寬度觸發(fā)比較器使示波器觸發(fā)
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