信號(hào)波形測(cè)量一

1、第7章 信號(hào)波形測(cè)量 7.1 波形的模擬測(cè)量 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.3 示波器的原理與設(shè)計(jì) 7.4 示波器的應(yīng)用 7.5 示波器專(zhuān)題講座什么是波形？幾種典型的波：正弦波方波和矩形波三角波和鋸齒波階躍波和脈沖波調(diào)幅波和調(diào)頻波什么是波形？ 正弦波是波形的基本組成，任何非正弦波都可視成是基波和無(wú)數(shù)不同頻率的諧波分量組成。 例如：方波是由基波以及3，5，7，9次諧波分量遞加而成。1次（基波） 3次 5次7次 方波(2500次) F(x)=2E/ (sin(t)+1/3sin(3 t)+1/5sin(5 t)+1/7sin(7 t)+) 對(duì)于非正弦波由最小值過(guò)渡到最大值的時(shí)間越短，所含的諧波分量也

2、就越多，波形所含諧波的頻率也越高。 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。7.1 波形的模擬測(cè)量 7.1.1 CRT由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。 后加速極A3FKG1G2A1A2Y偏轉(zhuǎn)板X(qián)偏轉(zhuǎn)板輝度聚焦輔助聚焦+E-E熒光屏電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)熒光屏1 電子槍 作用：發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束。由燈絲F、陰極K、柵極G1和G2和陽(yáng)極A1、A2組成。 通過(guò)調(diào)節(jié)G1對(duì)K的負(fù)電位可控制電子束的強(qiáng)弱，從而調(diào)節(jié)光點(diǎn)的亮度，即進(jìn)行“輝度”控制。 調(diào)節(jié)A1的電位器稱(chēng)為“聚焦”旋鈕，通過(guò)對(duì)它進(jìn)行調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)G2與A1和A1與A2之間的電位；調(diào)節(jié)A2電位的旋鈕稱(chēng)為“輔助聚焦”。電子

3、束聚焦的原理是，電子從陰極K發(fā)射，經(jīng)G1、G2、A1、A2聚焦和加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。 2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 兩對(duì)相互垂直的平行金屬板，垂直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板 。電壓偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)距離。偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓成正比。 偏轉(zhuǎn)靈敏度（cm/V）： 為提高偏轉(zhuǎn)靈敏度，Y偏轉(zhuǎn)板靠近電子槍?zhuān)鳻偏轉(zhuǎn)板在Y的右邊。偏轉(zhuǎn)板至熒光屏之間加一個(gè)后加速陽(yáng)極A3。3 熒光屏將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào) 輝度調(diào)節(jié)、余輝效應(yīng) L：偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)度；S：偏轉(zhuǎn)板中心到屏幕中心距離；b：偏轉(zhuǎn)板間距；Va：陽(yáng)極A2上的電壓。 偏轉(zhuǎn)靈敏度越大，示波管越靈敏。其倒數(shù)為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。7.1.2 波形顯示的基本原理 1顯示隨時(shí)間變化的圖形（1）Ux、Uy為固定電壓 (a)

4、Ux=0、Uy=0(b) Ux=0、Uy=常量xy（2）X、Y偏轉(zhuǎn)板上分別加變化電壓Uy0123401324Uy-UytUx0123401324Ux-Uxt（2）X、Y偏轉(zhuǎn)板上分別加變化電壓（續(xù)）Y偏轉(zhuǎn)板加正弦波，X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波，熒光屏上將顯示出被測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化的一個(gè)周期的波形曲線。tUy0123401324Uy-Uyt0UxUx-Ux（2）X、Y偏轉(zhuǎn)板上分別加變化電壓（續(xù)）李沙育（Lissajous）圖形顯示，常用在相位和頻率測(cè)量中兩信號(hào)的初相相同，且在X、Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫(huà)出一條與水平軸呈45度角的直線。 t0123401234uytux01234ut012340123

5、4yux01234024兩信號(hào)的初相相差90度，且在X、Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫(huà)出的圖形為圓。7.1.2 波形顯示的基本原理（續(xù)）3掃描的概念 在X偏轉(zhuǎn)板上加一個(gè)隨時(shí)間線形變化的電壓，光點(diǎn)在水平方向的偏移距離為： 光點(diǎn)在鋸齒波作用下掃動(dòng)的過(guò)程稱(chēng)“掃描”，實(shí)現(xiàn)掃描的鋸齒波電壓稱(chēng)“掃描電壓”，光點(diǎn)自左向右的掃動(dòng)稱(chēng)為“掃描正程”，自右迅速返回左端起掃點(diǎn)的過(guò)程稱(chēng)為“掃描逆程”。掃描過(guò)程的增輝（逆程消隱）：為使回掃產(chǎn)生的波形不在熒光屏上顯示，可以設(shè)法在掃描正程期間，給示波器增輝。t015234678012345678uytuxTyTx=2Ty不增輝產(chǎn)生回掃線4同步的概念 n=2Tx=nTy，掃

6、描電壓與被測(cè)電壓“同步”。熒光屏上將穩(wěn)定顯示n個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。 7.1.2 波形顯示的基本原理（續(xù)）ut015(6)234789012345678uytxTy54Tx=101110911TyTxnTy，不滿足同步關(guān)系時(shí)，顯示的波形不穩(wěn)定。5連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描 TsT=Tstt被測(cè)脈沖連續(xù)掃描t不能觀測(cè)到脈沖細(xì)節(jié)7.1.2 波形顯示的基本原理（續(xù)）T=t波形顯示暗，不容易同步Tstt被測(cè)脈沖連續(xù)掃描，T=tt占空比很小的脈沖觸發(fā)掃描使掃描脈沖只在被測(cè)脈沖到來(lái)時(shí)才掃描一次；沒(méi)有被測(cè)脈沖時(shí)，掃描發(fā)生器處于等待工作狀態(tài)。第7章 信號(hào)波形測(cè)量 7.1 波形的模擬測(cè)量 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.3

7、 示波器的原理與設(shè)計(jì) 7.4 示波器的應(yīng)用 7.5 示波器專(zhuān)題講座7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 波形數(shù)字測(cè)量的基本流程 等間隔進(jìn)行采樣及A/D轉(zhuǎn)換 順序存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù) 讀取采樣數(shù)據(jù)處理并構(gòu)建波形1采樣定理 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集 采樣定理，又稱(chēng)香農(nóng)采樣定理，奈奎斯特采樣定理：如果信號(hào)是帶限的（0fmax），并且采樣頻率高于信號(hào)帶寬的兩倍，那么原來(lái)的連續(xù)信號(hào)可以從采樣樣本中完全重建出來(lái)。 1采樣定理 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集 混疊是指當(dāng)采樣率低于實(shí)際信號(hào)最高頻率2倍（奈奎斯特頻率）時(shí)所出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。 如下圖，由于采樣率低于實(shí)際信號(hào)的頻率，導(dǎo)致結(jié)果采集的波形頻率

8、低于實(shí)際信號(hào)頻率。這種信號(hào)頻率與實(shí)際信號(hào)不同，它卻能表示正確的波形形狀，往往還具有正確的幅度。 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集2模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1）并行比較式ADC（flash ADC）個(gè)比較器7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集2模數(shù)轉(zhuǎn)換器（2）并串式ADC 3采樣方式 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集(續(xù))實(shí)時(shí)采樣 real-time sampling 一次采集信號(hào)上的若干采樣點(diǎn)，并基于采樣點(diǎn)的時(shí)間順序顯示被測(cè)波形的方法。等效采樣 repetitive sampling 對(duì)于周期（重復(fù)）信號(hào)，每次在一個(gè)信號(hào)周期采集一定數(shù)量的采樣點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)多個(gè)信號(hào)周期進(jìn)行多次采

9、集，積累足夠的采樣點(diǎn)數(shù)量，并基于多次采集之間的時(shí)間關(guān)系，對(duì)采樣點(diǎn)重新排列，進(jìn)而顯示出被測(cè)波形。采樣率 單位時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣的次數(shù)（Sa/s或SPS）。為區(qū)分實(shí)時(shí)采樣和等效采樣，通常將基于實(shí)時(shí)采樣的采樣率稱(chēng)為實(shí)時(shí)采樣率，基于等效采樣的采樣率稱(chēng)為等效采樣率。（1）實(shí)時(shí)采樣 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集(續(xù))只需一次觸發(fā)就采集到信號(hào)的所有資料 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。（1）實(shí)時(shí)采樣 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集(續(xù))多ADC并行采樣/時(shí)間交替采樣 （1）實(shí)時(shí)采樣 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信

10、號(hào)采集(續(xù))多ADC并行交替采樣與校正技術(shù)專(zhuān)題討論 并行采樣的優(yōu)缺點(diǎn)？并行采樣的誤差來(lái)源有哪些？這些誤差分別影響采集的哪些性能？誤差校正的方法有哪些？目前該技術(shù)的發(fā)展情況怎樣？還存在什么樣的問(wèn)題？ 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集(續(xù))（2）等效采樣順序采樣: 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.1 信號(hào)采集(續(xù))（2）等效采樣隨機(jī)采樣 存儲(chǔ)的目的 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.2 采樣點(diǎn)的存儲(chǔ)？ （1） 存儲(chǔ)深度的概念存儲(chǔ)深度 采樣率 采樣時(shí)間 在最高實(shí)時(shí)采樣率下連續(xù)采集并存儲(chǔ)采樣點(diǎn)的能力。為什么存？ 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.2 采樣點(diǎn)的存儲(chǔ)（續(xù)）（2） 通過(guò)觸發(fā)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)

11、波形的存儲(chǔ)怎么存？ 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.2 采樣點(diǎn)的存儲(chǔ)（續(xù)）（3） 觸發(fā)與觸發(fā)釋抑7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.2 采樣點(diǎn)的存儲(chǔ)（續(xù)）（3） 觸發(fā)與觸發(fā)釋抑觸發(fā)釋抑，波形穩(wěn)定顯示,分別表示不同的觸發(fā)點(diǎn)。 ,分別對(duì)應(yīng),不同觸發(fā)點(diǎn)所采集的波形。釋抑時(shí)間 被測(cè)波形被轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字序列并被捕捉、存儲(chǔ)下來(lái)后，其最大好處便是可以利用處理器強(qiáng)大的功能進(jìn)行波形的各種處理和運(yùn)算。 在這一環(huán)節(jié)主要包含兩方面的工作，即波形重構(gòu)和波形參數(shù)的測(cè)量。 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理1.波形的重構(gòu): 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）抽樣 1.波形的重構(gòu): 7.2 波形的

12、數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）插值/內(nèi)插波形的內(nèi)插 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）波形內(nèi)插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(lái)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。sin x/x 正弦內(nèi)插發(fā)復(fù)現(xiàn)信號(hào)。結(jié)合上述特點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際信號(hào)選擇合適的采樣方式以更完美的觀測(cè)信號(hào)。1波形的內(nèi)插 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）線性插值正弦插值2.波形參數(shù)計(jì)算7.2 波形的數(shù)字測(cè)量

13、7.2.3 波形的處理（續(xù)）波形參數(shù)都有哪些？各有什么含義？如何計(jì)算？ 2.波形參數(shù)計(jì)算7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）電壓類(lèi)參數(shù)2.波形參數(shù)計(jì)算7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.3 波形的處理（續(xù)）時(shí)間類(lèi)參數(shù) 波形的數(shù)字測(cè)量中，對(duì)波形的顯示通常有模擬和數(shù)字兩種處理手段： 7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.4 波形顯示顯示怎么又分為模擬和數(shù)字？如何實(shí)現(xiàn)？ ？ 1液晶顯示原理7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.4 波形顯示（續(xù)）（a）未加電場(chǎng) （b）加上電場(chǎng) 7.2.4 波形顯示（續(xù)）1液晶顯示原理7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.4 波形顯示（續(xù)）2TFT液晶器的驅(qū)動(dòng)時(shí)序7.2 波形

14、的數(shù)字測(cè)量 3波形的顯示7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.4 波形顯示（續(xù)）3波形的顯示7.2 波形的數(shù)字測(cè)量 7.2.4 波形顯示（續(xù)）如何顯示模擬余輝的效果？7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi) 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)）

15、 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.1 示波器的發(fā)展與分類(lèi)（續(xù)） 7.3 示波器原理與設(shè)計(jì) 7.3.2 模擬示波器原理 Y輸入電路Y前置放大器觸發(fā)電路延遲線Y后置放大器水平放大器掃描發(fā)生器Y輸入外觸發(fā)內(nèi)外至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器低壓電源高壓電源電源至各電路正高壓負(fù)高壓X輸入校準(zhǔn)信號(hào)輸出1輸入電路：衰減器和輸入耦合選擇開(kāi)關(guān)（1）衰減器 最佳補(bǔ)償條件 ：過(guò)補(bǔ)償：欠補(bǔ)償：改變分壓比的開(kāi)關(guān)為示波器的垂直靈敏度粗調(diào)開(kāi)關(guān)，在面板上用“V/cm”標(biāo)記。 7.3.2.1 垂直通道（2）輸入耦合方式 觀察交流信號(hào)時(shí)，置“AC”檔。確定零電壓時(shí)，置“GND”檔。觀測(cè)頻率很低或帶有直流分量的交流信號(hào)時(shí)，置

16、“DC”檔。2Y前置放大器 、 Y輸出放大器前置放大器將信號(hào)適當(dāng)放大，取出內(nèi)觸發(fā)信號(hào)，并具有靈敏度微調(diào)、校正、Y軸移位、極性反轉(zhuǎn)等控制作用。 前置放大器采用差分放大電路，輸出一對(duì)平衡交流電壓。若在差分電路的輸入端輸入不同的直流電位，相應(yīng)的Y偏轉(zhuǎn)板上的直流電位和波形在Y方向的位置也會(huì)改變。通過(guò)調(diào)節(jié)“Y軸位移”旋鈕，調(diào)節(jié)直流偏置。Y輸出放大器將被測(cè)信號(hào)放大到足夠的幅度，用以驅(qū)動(dòng)示波管的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子束獲得Y方向的滿偏轉(zhuǎn)。 Y輸出放大器應(yīng)具有穩(wěn)定的增益、較高的輸入阻抗、足夠?qū)挼念l帶、較小的諧波失真 。Y輸出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高共模抑制比?？刹捎酶淖冐?fù)反饋的方法改變放大器的增益

17、。 3延遲線 觸發(fā)掃描時(shí)，掃描的開(kāi)始時(shí)間總是滯后于被觀測(cè)脈沖一段時(shí)間，這樣，脈沖的上升過(guò)程就無(wú)法被完整地顯示出來(lái)。延遲線的作用：把加到垂直偏轉(zhuǎn)板上的脈沖信號(hào)延遲一段時(shí)間，以保證在屏幕上掃描出包括上升時(shí)間在內(nèi)的脈沖全過(guò)程。 延遲線的輸入級(jí)需采用低輸出阻抗電路驅(qū)動(dòng)，而輸出級(jí)則采用低輸入阻抗的緩沖器。觸發(fā)點(diǎn)輸入信號(hào)掃描電壓顯示波形輸入信號(hào)延遲后td掃描起點(diǎn)tT7.3.2.2 水平通道 水平通道包括觸發(fā)電路、掃描電路和水平放大器等部分，其主要任務(wù)是產(chǎn)生隨時(shí)間線性變化的掃描電壓，再放大到足夠的幅度，然后輸出到水平偏轉(zhuǎn)板，使光點(diǎn)在熒光屏的水平方向達(dá)到滿偏轉(zhuǎn)。 輸入端置于“內(nèi)”時(shí)，放大掃描信號(hào)；輸入端置于“

18、外”時(shí)，輸入外接信號(hào)。1觸發(fā)電路為掃描信號(hào)發(fā)生器提供符合要求的觸發(fā)脈沖。放大、整形電路內(nèi)外電源C1C2C3ACLF REJHF REJDC常態(tài)自動(dòng)TV觸發(fā)電平調(diào)節(jié)至掃描發(fā)生器環(huán)觸發(fā)脈沖輸出S1S2S4+-S3極性反轉(zhuǎn)電路觸發(fā)源選擇觸發(fā)耦合方式選擇觸發(fā)極性選擇觸發(fā)方式選擇“DC”/ “AC”：直流或緩變信號(hào)?！癓F REJ”：觀察低頻成分的信號(hào)?！癏F REJ”：觀察高頻成分的信號(hào)。NORM：有觸發(fā)脈沖時(shí)才有掃描線。AUTO：連續(xù)掃描鋸齒波電壓輸出。TV：電視行、場(chǎng)同步分離，觀測(cè)電視信號(hào)。2掃描發(fā)生器環(huán)(時(shí)基電路)掃描閘門(mén)掃描鋸齒波發(fā)生器比較和釋抑電路+E至X放大器+E“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)比較電平觸發(fā)

19、脈沖輸入“增輝”脈沖閘門(mén)電路：產(chǎn)生快速上升或下降的閘門(mén)信號(hào)啟動(dòng)掃描發(fā)生器工作產(chǎn)生鋸齒波電壓?？刂茠呙琛⒃鲚x。釋抑電路：在掃描逆程關(guān)閉或抑制掃描閘門(mén)。穩(wěn)定掃描鋸齒波的形成、防止干擾和誤觸發(fā)，確保每次掃描都在同樣的起始電平上開(kāi)始以獲得穩(wěn)定的圖象。工作方式掃描門(mén)的輸入信號(hào)：“穩(wěn)定度”電位器提供的直流電位；釋抑電路的釋抑信號(hào)；觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖。連續(xù)、觸發(fā)掃描方式。E1E0E2Er來(lái)自比較電路的參考電平（比較電平）掃描發(fā)生器輸出Vo上觸發(fā)電平下觸發(fā)電平通過(guò)“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電平E0觸發(fā)脈沖12345抑制期回掃期開(kāi)始下一次掃描跟隨Vo6釋放閘門(mén)輸出疊加后的閘門(mén)輸入觸發(fā)掃描過(guò)程7.3.2.3 其它電

20、路 1高、低壓電源 分別用于示波器的高、中壓和直流供電。2Z軸的增輝與調(diào)輝 增輝：將閘門(mén)信號(hào)放大，使顯示的波形正程加亮。 調(diào)輝：加外調(diào)制信號(hào)或時(shí)標(biāo)信號(hào)，使屏幕顯示的波形發(fā)生相應(yīng)地變化。3校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器 可產(chǎn)生幅度和頻率準(zhǔn)確的基準(zhǔn)方波信號(hào)，為儀器本身提供校準(zhǔn)信號(hào)源。 7.3.2.4 示波器的多波形顯示 1多線示波 利用多槍電子管來(lái)實(shí)現(xiàn)。 測(cè)試時(shí)各通道、各波形之間產(chǎn)生的交叉干擾可以減少或消除，可獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度。 2多蹤示波 分時(shí)復(fù)用的原理，電子開(kāi)關(guān)，分別把多個(gè)垂直通道的信號(hào)輪流接到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板上，最終實(shí)現(xiàn)多個(gè)波形的同時(shí)顯示。 多蹤示波交替方式（ALT）：適合于觀察高頻信號(hào)。斷續(xù)方式（CHOP）：

21、適用于觀察低頻信號(hào)。uy1uy2ux7.3.2.5 雙時(shí)基掃描顯示 有兩個(gè)獨(dú)立的觸發(fā)和掃描電路，特別適用于在觀察一個(gè)脈沖序列的同時(shí)，仔細(xì)觀察其中一個(gè)或部分脈沖的細(xì)節(jié)。 1234輸入信號(hào)A觸發(fā)A掃描延遲觸發(fā)電平B觸發(fā)B掃描A增輝B增輝合成增輝A延遲B： 同時(shí)觀測(cè)脈沖列的全貌及其中某一部分的細(xì)節(jié)，設(shè)立電子開(kāi)關(guān)，把兩套掃描電路的輸出交替地接入X放大器。B加亮A： 把A、B掃描門(mén)產(chǎn)生的增輝脈沖疊加起來(lái)，形成合成增輝信號(hào)，給A通道增輝，則A通道所顯示的脈沖列中，對(duì)應(yīng)B掃描期間的那個(gè)脈沖3被加亮。自動(dòng)雙掃描： 包括上兩種方式。 思考：用兩臺(tái)示波器構(gòu)成雙時(shí)基示波器，模擬“A延遲B”工作方式？7.3.3 數(shù)字

22、示波器原理與設(shè)計(jì)波形存儲(chǔ)的需求模擬存儲(chǔ)示波器：記憶示波管 讀出示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器：數(shù)字化（A/D變換）、存儲(chǔ)、顯示1.DSO的主要特點(diǎn)采樣/存儲(chǔ)與顯示獨(dú)立，無(wú)閃爍地觀測(cè)極慢變化信號(hào)；長(zhǎng)時(shí)間保存信號(hào)，觀察單次出現(xiàn)的瞬變信號(hào)；數(shù)字化 計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；波形存儲(chǔ) 拷貝輸出、比較、后處理；自動(dòng)參數(shù)測(cè)量，測(cè)量精度高，不受人為因素影響；能夠獲得觸發(fā)前或觸發(fā)后的信息；“采樣 存儲(chǔ)顯示”過(guò)程，實(shí)時(shí)能力不如模擬示波器。取樣：從被測(cè)波形上取得樣點(diǎn)的過(guò)程。實(shí)時(shí)取樣：從一個(gè)信號(hào)波形中取得所有取樣點(diǎn)。等效取樣：從被測(cè)信號(hào)許多相鄰波形上取得樣點(diǎn)。順序取樣、隨機(jī)取樣。 取樣脈沖p(t)輸入信號(hào)Vi(t)取樣信號(hào)V

23、o(t)tt2取樣方式3顯示方式CRT顯示ADC存儲(chǔ)器（RAM）D/A轉(zhuǎn)換器地址計(jì)數(shù)器D/A轉(zhuǎn)換器控制邏輯水平放大垂直放大LCD顯示點(diǎn)陣顯示分類(lèi)：黑白、偽彩、真彩電路：行場(chǎng)掃描控制（專(zhuān)用控制芯片）、顯示緩沖器從存儲(chǔ)器中讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，D/A變換，放大加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板。地址計(jì)數(shù)脈沖D/A轉(zhuǎn)換，得到階梯波掃描電壓，驅(qū)動(dòng)X偏轉(zhuǎn)板。7.4.2 取樣示波器順序取樣，高速重復(fù)信號(hào)模擬式、數(shù)字式取樣核心：取樣保持器。產(chǎn)生正比于取樣值的階梯電壓掃描信號(hào)：階梯波電壓。階梯持續(xù)時(shí)間，階梯數(shù)對(duì)應(yīng)屏幕上顯示的不連續(xù)的光點(diǎn)數(shù)。垂直放大器水平放大器Y斜波發(fā)生器觸發(fā)電路取樣門(mén)電壓比較器Y延長(zhǎng)門(mén)延遲線階梯波發(fā)生器取樣脈沖發(fā)生器輸入

24、通道取樣保持器解決放大器等電路、示波管的速度限制輸入信號(hào)mTtD2tD3tD4tD12345tt取樣脈沖取樣信號(hào)經(jīng)放大和延長(zhǎng)電路后的信號(hào)Ts=Tm+Dt觸發(fā)脈沖快斜波、階梯波7.4.3 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 1DSO的組成原理 CH1CH2信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理觸發(fā)觸發(fā)A/D變換時(shí)基A/D變換時(shí)基高速緩存讀寫(xiě)控制讀寫(xiě)控制高速緩存CPU/存儲(chǔ)器及外圍電路LCD顯示RAM鍵盤(pán)DSP信號(hào)調(diào)理：抗混疊濾波器時(shí)基：分頻鏈，改變采樣速率高速緩存：FIFO預(yù)觸發(fā)：3個(gè)事件預(yù)觸發(fā)計(jì)數(shù)滿、觸發(fā)到來(lái)、FIFO滿波形恢復(fù)：軟件內(nèi)插線形插值、正弦插值 硬件內(nèi)插隨機(jī)內(nèi)插（重復(fù)信號(hào)）顯示控制：顯示RAM、顯示控制電路顯示方式：正常顯

25、示、滾動(dòng)顯示（低速）、X-Y顯示波形處理：移動(dòng)平均、濾波、參數(shù)測(cè)量2DSO的主要技術(shù)指標(biāo)（1）最高取樣速率 （2）帶寬：實(shí)時(shí)帶寬、等效帶寬（3）分辨率：垂直（電壓）分辨率和水平（時(shí)間）分辨率。 （4）存儲(chǔ)深度、記錄容量 （5）顯示刷新速度 6DSO的關(guān)鍵技術(shù)（1）高速A/D轉(zhuǎn)換 并行比較式ADC （Flash A/D） 等效采樣技術(shù) 并行采樣技術(shù)（2）存儲(chǔ)器 分相存儲(chǔ)技術(shù) （3）控制器 單處理器系統(tǒng)、多處理器系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)、DSP、嵌入式系統(tǒng)（4）顯示 DPO7.5 示波器及時(shí)域測(cè)試技術(shù) 電壓測(cè)量直流/交流電壓的測(cè)量確定零電平探頭調(diào)平衡垂直靈敏度調(diào)節(jié)耦合方式峰峰值讀數(shù)時(shí)間和頻率測(cè)量周期、時(shí)間間隔測(cè)量時(shí)基調(diào)節(jié)讀數(shù)相位測(cè)量雙蹤示波測(cè)相位差X-Y測(cè)量頻率或相位差x1x2xTDSO毛刺捕捉功能7.5.1 電壓、時(shí)間/頻率、相位測(cè)量 如圖所示的李沙育圖形，已知X信號(hào)頻率為6MHz，問(wèn)Y信號(hào)的頻率是多少？ MHz 2x02xm2y02ym7.5.2 脈沖參數(shù)的時(shí)域測(cè)量幅度預(yù)沖上(過(guò))沖阻尼頂部不平坦度平頂傾斜下沖測(cè)