示波器常用知识

1、示波器常用知识,1、触发系统,触发系统的耦合方式可分为直流(DC)、交流(AC) 、高频抑制(HF Reject) 、低頻抑制(LF Reject)及噪声抑制(Noise Reject) 直流耦合是依据信号实际振幅位置来触发，交流耦合会将信号直流成分滤除 一般数字信号的“0”位置若为0伏，则其平均振幅具直流成份，此时应以直流耦合来触发，方能正确显示其位置。 直流耦合是最真实且重要的耦合方式，示波器規格应能涵盖全带宽。 高頻抑制、低頻抑制及噪声抑制，则是忽略在触发点附近的高低頻及噪声成份，使触发位置稳定。因此像抖动或毛边（寄生）的信号，亦可稳定显示在屏幕上。,触发系统的选择与测试,触发系统的带宽

2、至少必须等于示波器的系统带宽，否則信号将因为无触发点，而无法正确的显示在屏幕上。 触发位置范围最好能涵盖整个信号振幅范围，若触发位置范围太小，容易造成信号显示的不稳定，影响触发结果。 测试触发系统时，只须使用一正弦波发生器，能产生频率至示波器最大带宽的正弦波，将其輸出与示波器连接，固定振幅大小，然后逐漸增加頻率来测试，屏幕上所显示的信号振幅，应隨頻率增加缓慢变小，直到3dB(0.707)点为止，中间若有任何的信号不稳定或大的振幅变化，都代表触发系统有问题，不能满足示波器触发要求。 这一触发结果测试方式也可测量示波器带宽。,测试框图,各种触发方式,传统的边缘触发,高级触发能力的考虑 脉冲(宽度，

3、毛刺，Runt，斜率，建立/保持时间） 逻辑(And, Or, Nand, Nor) 定时关系(四通道) 状态分析(3通道+ 1时钟) 电视/视频 可选场/行 线计数,高级触发,脉宽触发,仅接受(或不接受) 由预先定义的脉宽介于两个时间限制之间的，选择正负极性的脉冲触发。,斜率触发,在信号从高到低和/或从低到高的门限时间慢于（大于）或快于（小于）规定的时间及正负极性时触发,欠幅触发,接受(或拒绝)由门限电平所定义的脉冲。脉冲极性可正可负.,建立/保持触发,如果或数据沿（瞬态）在预先定义的正极性时钟沿（或负极性）建立保持时间窗口内时，触发。,触发释抑(Holdoff),触发释抑的结果,Hold

4、off（触发释抑）的含义是暂时将示波器的触发电路封闭一段时间（即释抑时间），在这段时间内，即使有满足触发条件的信号波形点示波器也不会触发。在数字示波器中也会用百分比来表示，意义是整个记录长度或者整个屏幕的百分比。,码形触发,采集特定的逻辑图形信号时使用 先定义各通道的逻辑位置(H, L, X)及相互间的逻辑关系(AND, OR, NAND,NOR)再定义判别高低位置的门限值。 各通道间逻辑图形定义为真或假的信号，触发。,状态触发,采集特定的逻辑状态信号时使用。 以通道4信号的前沿或后沿为触发点。 先定义其他通道(1-3)的逻辑位置(H, L, X)及相互间的逻辑关系(AND, OR,NAND,

5、NOR)再定义判别高低位置的门限值。 通道4信号的前或后沿发生时，其他通道间逻辑状态若为真或为假，触发。,延迟(Delay)触发,示波器针对不同通道允许设定两个触发点，其中一个通道为主触发点，另一个通道的触发点，可根据主触发点做时间或(和)事件的延迟触发。 时间延迟须设置主触发点后的时间长度，事件延迟则须设置主 触发点后的事件次数。,2、模拟与数字示波器基本指标,带宽（适用于两种示波器）：一般定义为正弦输入信号幅度衰减到-3dB时的频率，带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加，示波器对信号的准确显示能力将下降，如果没有足够的带宽，示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真，边缘将

6、会消失，细节数据将被丢失。,数字示波器带宽有两种类型：等效时间带宽和实时（或单次）带宽。 重复带宽只适用于重复的信号，显示来自于多次信号采集期间的采样。实时带宽是示波器的单次采样中所能捕捉的最高频率。这是示波器的核心参数。,采样速率 （适用于数字示波器） ：定义为每秒采样次数（S/s），指数字示波器对信号采样的频率。示波器的采样速率越快，所显示的波形的分辨率和清晰度就高，重要信息和事件丢失的概率就越小。 采样速率也是一个重要指标。,带宽与上升时间的关系,1、带宽与上升时间的关系 上升时间直接和带宽有关。上升时间通常规定为信号从其稳态最大值的10到90所用的时间，是一个示波器从理论上来说能够显示

7、的最快的瞬变的时间或信号最快的瞬变的时间或。 示波器或信号带宽和上升时间的简单关系公式。此公式为：tr(s)=0.35/BW(Hz),2、测量值是系统的合成结果，示波器上显示的上升时间应当是示波器上升时间和信号上升时间和组合函数。其关系为,示波器的带宽是信号带宽的3-5倍（示波器上升时间是信号上升时间的1/3至1/5）,才能给出足够保真的信号。,2、示波器等效带宽与取样频率的关系,其中，f取样是取样速率，N是在信号每一周期的取样点数,采样速率与所显示波形的分辨率和清晰度直接相关，只有选取采样速率为带宽 N倍的示波器，才可以在正确显示的前提下，得到足够的信号细节。,被测信号的最高频率信号的每个周

8、期理论上至少需要采2个点，否则会造成混叠。但是在实际上还取决于很多其它的因素，比如波形的重构算法等。 根据经验通常认为在可测信号（处于示波器有效带宽范围：示波器带宽是信号带宽的3-5倍）的每周期最少要3-10个采样点,才能给出足够的信号细节。 泰克示波器采用先进的波形重构算法，被测信号的每个周期只需要2.5个点就能够重构波形。也有的示波器采用线性插值算法，可能就需要10个点。一般采样率是带宽的45倍就可以比较准确地再现波形。,例：带宽、采样率之间的关系,带宽决定了示波器可准确测量信号的最高频率（=示波器带宽1/3至1/5）； 在合适带宽条件下，采样速率决定了示波器显示出波形是否有足够的细节。 示波器带宽和采样速率共同决定了示波器显示信号的保真度，但示波器带宽是核心，是根本的参数。 对正弦波，