示波器基础幻灯片.ppt

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1、示波器基础示波器基础1第1页，共47页，编辑于2022年，星期二 什么是示波器什么是示波器在进行电子测量时，通常希望直观地看到电信号随时间变化的图形，如直接观察并测在进行电子测量时，通常希望直观地看到电信号随时间变化的图形，如直接观察并测量信号的幅度、频率、周期等基本参量。示波器技术实现了这一愿望，它不但可将量信号的幅度、频率、周期等基本参量。示波器技术实现了这一愿望，它不但可将电信号作为时间的函数显示在屏幕上，从更广义上说，示波器又是一台电信号作为时间的函数显示在屏幕上，从更广义上说，示波器又是一台X XY Y图示仪，图示仪，只要能把两个有关系的变量转化为电参数，就可以在屏幕上显示这两变只要

2、能把两个有关系的变量转化为电参数，就可以在屏幕上显示这两变量之间的关系。量之间的关系。因此，示波测试也是多种非电量测试的基本技术，在医学、生物、核物理、因此，示波测试也是多种非电量测试的基本技术，在医学、生物、核物理、地质、海洋、力学、地震等多种学科中得到广泛的应用。地质、海洋、力学、地震等多种学科中得到广泛的应用。2第2页，共47页，编辑于2022年，星期二 时域测量时域测量研研究究信信号号随随时时间间变变化化的的测测试试称称为为时时域域测测试试（或或时时域域分分析析），示示波波器器是是时时域域测测试试的的最最典典型型仪仪器器，也也是是当当前前电电子子测测量量领领域域中中品品种种最最多多、数

3、数量量最最大大、最最常常用用的的仪仪器器，示示波波测测试试技技术术也也成成为为一一种种最最灵灵活活、多用途的综合性技术。多用途的综合性技术。3第3页，共47页，编辑于2022年，星期二 示波器的类型示波器的类型（结构及原理详见示波器（结构及原理详见示波器Word文件）文件）示波器的种类繁多，按其采用的技术可分为二大类：模拟示波器示波器的种类繁多，按其采用的技术可分为二大类：模拟示波器和数字示波器和数字示波器模拟示波器一般也称为通用示波器，它采用单束和多束示波管，模拟示波器一般也称为通用示波器，它采用单束和多束示波管，它的通用性强，可对一般的电信号进行定性和定量的分析、测量。它的通用性强，可对一

4、般的电信号进行定性和定量的分析、测量。数字示波器它是将输入端的波形通过数字示波器它是将输入端的波形通过A/DA/D转换进行数字化，存入转换进行数字化，存入存储器中，读出时，经过处理还原成捕捉到的波形在屏幕上显存储器中，读出时，经过处理还原成捕捉到的波形在屏幕上显示，数字示波器常采用大规模集成电路和微处理器，在微处理示，数字示波器常采用大规模集成电路和微处理器，在微处理器的统一指挥下工作，具有自动化程度高，功能强等特点。器的统一指挥下工作，具有自动化程度高，功能强等特点。4第4页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的组成示波器的组成示波器的基本组成框图如图所示。它由水平系统、垂直系统和显示

5、系统组成示波器的基本组成框图如图所示。它由水平系统、垂直系统和显示系统组成5第5页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的水平系统示波器的水平系统示波器的水平系统（示波器的水平系统（X X轴通道）的主要任务是产生随时间线性轴通道）的主要任务是产生随时间线性变化的扫描电压，使信号光点在屏幕的水平方向达到满偏转。变化的扫描电压，使信号光点在屏幕的水平方向达到满偏转。水平系统包括触发电路，扫描电路和水平放大器等。水平系统包括触发电路，扫描电路和水平放大器等。触发电路：触发电路的作用是为扫描信号发生器提供符合要求的触发脉冲。触发电路：触发电路的作用是为扫描信号发生器提供符合要求的触发脉冲。扫描电路

6、：扫描电路用来产生线性良好的锯齿波，扫描电路又称为时基电路。扫描电路：扫描电路用来产生线性良好的锯齿波，扫描电路又称为时基电路。水平放大器：水平放大器的基本作用是选择水平放大器：水平放大器的基本作用是选择X X轴信号，并将其放大到足以使光点在轴信号，并将其放大到足以使光点在水平方向达到满偏程度。水平方向达到满偏程度。6第6页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的垂直系统示波器的垂直系统垂直系统（垂直系统（Y Y轴通道）是对被测信号处理的主要通道，它将输入的轴通道）是对被测信号处理的主要通道，它将输入的被测信号进行衰减或线性放大，并在一定范围内保持增益稳定，被测信号进行衰减或线性放大，并在

7、一定范围内保持增益稳定，最后输出符合偏转要求的信号，使被测信号在屏幕上显示。最后输出符合偏转要求的信号，使被测信号在屏幕上显示。垂直系统包括输入电路，垂直系统包括输入电路，Y Y前置放大器，延迟线和前置放大器，延迟线和Y Y后置放大器后置放大器等部分。等部分。7第7页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的垂直系统（续）示波器的垂直系统（续）（1 1）输入电路：由衰减器和耦合方式组成，衰减器用来保证显示在屏幕上的信）输入电路：由衰减器和耦合方式组成，衰减器用来保证显示在屏幕上的信号不因过大而失真。耦合方式决定了适合观测信号的类型。号不因过大而失真。耦合方式决定了适合观测信号的类型。（2 2

8、）前置放大器：将信号适当放大，从中取出内触发信号，并具有灵敏度调节、校正、）前置放大器：将信号适当放大，从中取出内触发信号，并具有灵敏度调节、校正、位移等控制作用。位移等控制作用。（3 3）延迟线：是一种传输线，起延迟时间作用，它的作用是把垂直偏转上的脉冲信号延迟一）延迟线：是一种传输线，起延迟时间作用，它的作用是把垂直偏转上的脉冲信号延迟一段时间，使信号出现的时间同步于扫描开始时间。段时间，使信号出现的时间同步于扫描开始时间。（4 4）Y Y输出放大器：是输出放大器：是Y Y通道的主放大器，他的功能是将延迟线传来的被测信号放大到通道的主放大器，他的功能是将延迟线传来的被测信号放大到足够的幅度

9、。足够的幅度。8第8页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的显示系统示波器的显示系统示示波波器器的的显显示示系系统统以以直直观观的的图图形形方方式式显显示示被被测测信信号号。通通用用示示波波器器由由电电子子枪枪，偏偏转转系系统统和和荧荧光光屏屏组组成成。现现行行的的数数字字示示波波器器主主要要由由液液晶晶显显示示器器以以点点阵阵或拟合方式显示被测信号。或拟合方式显示被测信号。9第9页，共47页，编辑于2022年，星期二通用示波器的主要技术指标通用示波器的主要技术指标频率带宽频率带宽垂直灵敏度垂直灵敏度输入阻抗输入阻抗扫描速度扫描速度触发电平触发电平10第10页，共47页，编辑于2022年

10、，星期二测量测量ACAC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精度就会下降。这一频率就波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精度就会下降。这一频率就是仪表的带宽。通常定义为：在此频点，仪表的灵敏度下降是仪表的带宽。通常定义为：在此频点，仪表的灵敏度下降3dB(70.7%)3dB(70.7%)。由下图的响应曲线可看出，并不是在由下图的响应曲线可看出，并不是在3dB3dB带宽上立即停止，频率小于带宽处开始缓带宽上立即停止，频率小于带宽处开始缓慢下降，带宽以外的频率响应仍然是有用的。通常为了精确的测量波形，仪表慢下降，带宽以外的频率响应仍然是有用的。通常为了精确的测量波形，仪表的带宽必须超过

11、波形所含的带宽。的带宽必须超过波形所含的带宽。频带带宽频带带宽fBW0dB-3dB只能测量交流的仪表在低频处也下滑标志示波器的最高响应能力，用频率和标志示波器的最高响应能力，用频率和上升时间表示，两者的换算关系为：上上升时间表示，两者的换算关系为：上升时间升时间0.35/0.35/带宽带宽11第11页，共47页，编辑于2022年，星期二垂直灵敏度垂直灵敏度示波器可以分辨的最小信号幅度和输入信号的动态范围，示波器可以分辨的最小信号幅度和输入信号的动态范围，一般用一般用V/cmV/cm、V/divV/div、mV/cmmV/cm、mV/divmV/div表示。表示。12第12页，共47页，编辑于2

12、022年，星期二输入阻抗输入阻抗输入阻抗一般用输入阻抗一般用（MM）PFPF表示，是指在示波器输入端规定的直表示，是指在示波器输入端规定的直流电阻值和并联电容值，它标志被测信号的负载的轻重。示波器的输流电阻值和并联电容值，它标志被测信号的负载的轻重。示波器的输入阻抗即是在测量时，示波器仪器本身对被测量的电路所起的等效负入阻抗即是在测量时，示波器仪器本身对被测量的电路所起的等效负载。输入阻抗越高，对被测电路影响越少。载。输入阻抗越高，对被测电路影响越少。13第13页，共47页，编辑于2022年，星期二扫描速度扫描速度扫扫描描速速度度也也称称为为时时间间因因数数，是是指指光光点点水水平平移移动动的

13、的速速度度，一一般般用用cm/scm/s、div/sdiv/s表表示示，它它说说明了示波器能观察的时间和频率的范围。明了示波器能观察的时间和频率的范围。扫扫 描描 有有 自自 动动(Auto)(Auto)、常常 态态(Norm)(Norm)和和 单单 次次(Single)(Single)三三 种种 扫扫 描描 方方 式式。自自动动：当当无无触触发发信信号号输输入入，或或触触发发信信号号频频率率低低于于50Hz50Hz时时，扫扫描描为为自自激激方方式式。常态：常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到 来后，触发

14、扫描。来后，触发扫描。单次：单次：单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，触发信单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，触发信号到来后产生一次扫描。扫描速度以每格的秒数（号到来后产生一次扫描。扫描速度以每格的秒数（s/s/格）来度量。扫描速度越快，显示格）来度量。扫描速度越快，显示的波形就能越宽。的波形就能越宽。14第14页，共47页，编辑于2022年，星期二触发电平触发电平触发电平是指波形稳定显示的最小输入电压。它决定触发电平是指波形稳定显示的最小输入电压。它决定在触发点发生触发的电压电平。在触发点发生触发的电压电平。15第15页，共47页，编

15、辑于2022年，星期二模拟示波器的分类模拟示波器的分类模拟示波器的种类繁多，除通用示波器外，还有多束示波模拟示波器的种类繁多，除通用示波器外，还有多束示波器、取样示波器、记忆存储示波器等，随着数字示波器的器、取样示波器、记忆存储示波器等，随着数字示波器的发展，这些模拟示波器已逐步退出市场。发展，这些模拟示波器已逐步退出市场。具有特殊用途的模拟示波器如矢量示波器、心电图示波具有特殊用途的模拟示波器如矢量示波器、心电图示波器等仍被广泛应用。器等仍被广泛应用。16第16页，共47页，编辑于2022年，星期二数字示波器数字示波器随着数字技术的发展，数字示波器已在逐步取代模拟示波器，在随着数字技术的发展

16、，数字示波器已在逐步取代模拟示波器，在示波测量领域上具越来越重要的角色。示波测量领域上具越来越重要的角色。数字示波器的主要器件是数字示波器的主要器件是A/DA/D变换器，它将输入端的模拟信号转换变换器，它将输入端的模拟信号转换成数字信号，存储在成数字信号，存储在RAMRAM中，数字示波器的性能和指标完全取决于进行中，数字示波器的性能和指标完全取决于进行信号处理的信号处理的A/DA/D变换器和半导体存储器。变换器和半导体存储器。数字示波器常采用大规模集成电路或微处理器，具有自动化程度数字示波器常采用大规模集成电路或微处理器，具有自动化程度高、功能强等特点。高、功能强等特点。17第17页，共47页

17、，编辑于2022年，星期二数字示波器的框图数字示波器的框图在在输输入入端端衰衰减减放放大大-经经过过A/DA/D转转换换器器将将模模拟拟量量转转化化为为数数字字量量-信信号号存存储储-触触发发电电路路产产生生触触发发脉冲脉冲-启动时基电路产生扫描电压启动时基电路产生扫描电压-信号送到示波管显示信号送到示波管显示DSO数字数字存储存储示波示波器器DPO数字荧数字荧光示波器光示波器放放大大器器多多路路分分解解器器采采集集信信号号存存储储器器uP微微处处理理器器 显显示示存存储储器器A/D放放大大器器数数字字荧荧光光器器A/D uP微微处处理理器器 触触发发电电路路和和时时基基触触发发和和时时基基电

18、电路路18第18页，共47页，编辑于2022年，星期二数字化的四个过程数字化的四个过程将模拟量转换成数字量需要四个过程：采样、保持、量化和编码，这四个步骤由将模拟量转换成数字量需要四个过程：采样、保持、量化和编码，这四个步骤由A/DA/D来完成，他决定了数字示波器主要性能。来完成，他决定了数字示波器主要性能。采样：采样：是指周期地获取模拟信号的瞬时值，从而得到一系列时间上离散是指周期地获取模拟信号的瞬时值，从而得到一系列时间上离散的脉冲采样值。的脉冲采样值。保持：保持：是指在两次采样之间将前一次采样值保存下来，使其在量化编码期间不发是指在两次采样之间将前一次采样值保存下来，使其在量化编码期间不

19、发生变化。生变化。量化：量化：将采样保持电路输出的模拟电压转化为最小数字量单位整数倍的转将采样保持电路输出的模拟电压转化为最小数字量单位整数倍的转化过程。化过程。编码：编码：把量化的结果用代码把量化的结果用代码(如二进制数码、如二进制数码、BCDBCD码等码等)表示出来。表示出来。19第19页，共47页，编辑于2022年，星期二数字示波器的三大核心器件数字示波器的三大核心器件A/DA/D转换器、存储器和微处理器是数字技术的三大核心器件转换器、存储器和微处理器是数字技术的三大核心器件 A/DA/D转换器：转换器：是数字示波器的核心，它决定了数字存储带是数字示波器的核心，它决定了数字存储带 宽，分

20、辨率等主要指标。宽，分辨率等主要指标。存储器：存储器：存储读取速度和存储容量是数字示波器主要技术指标。存储读取速度和存储容量是数字示波器主要技术指标。控制系统（微处理器）：控制系统（微处理器）：包括时基控制电路，存储控制电路包括时基控制电路，存储控制电路和功能控制电路，在控制系统下完成各种测量任务。和功能控制电路，在控制系统下完成各种测量任务。20第20页，共47页，编辑于2022年，星期二数字示波器的主要优点数字示波器的主要优点可长期存储和调用波形可长期存储和调用波形便于观测单次过程和突发事件：只要设置好触发源和取样速度，就可捕捉便于观测单次过程和突发事件：只要设置好触发源和取样速度，就可捕

21、捉和显示瞬变信号和突发事件和显示瞬变信号和突发事件具有多种显示方式：数字示波器的显示方式灵活多样，除基本存储具有多种显示方式：数字示波器的显示方式灵活多样，除基本存储 显示外，显示外，还可滚动显示、放大显示和还可滚动显示、放大显示和X XY Y显示等，适应不同情况下波形观测的需要显示等，适应不同情况下波形观测的需要便于数据分析和处理便于数据分析和处理可用数字显示测量结果可用数字显示测量结果便于进行功能扩展：数字示波器与所有智能仪表一样，在不改动或少量改便于进行功能扩展：数字示波器与所有智能仪表一样，在不改动或少量改变仪器的硬件，通过工作程序来扩展仪器功能变仪器的硬件，通过工作程序来扩展仪器功能

22、21第21页，共47页，编辑于2022年，星期二数字示波器的主要指标数字示波器的主要指标作为示波器，数字示波器除具有通用示波器的主要技术指标要求作为示波器，数字示波器除具有通用示波器的主要技术指标要求外，还有因采用数字技术而带来的采样率、存储深度、测量分辨外，还有因采用数字技术而带来的采样率、存储深度、测量分辨率和屏幕刷新率（波形捕获率）等技术要求。率和屏幕刷新率（波形捕获率）等技术要求。22第22页，共47页，编辑于2022年，星期二 什么是采样什么是采样所谓采样就是采集信号的样本，采样是等间隔地进行。每秒钟的采样所谓采样就是采集信号的样本，采样是等间隔地进行。每秒钟的采样 样本数叫做采样样

23、本数叫做采样率。采样率越高，越接近于原来的波形。采样率以率。采样率越高，越接近于原来的波形。采样率以 “点点/秒秒”来表示来表示示波器的采样率越高，所显示的波形分辨率和清晰度就越高示波器的采样率越高，所显示的波形分辨率和清晰度就越高信号的准确再现取决于其采样率和信号采样点间隙所采用的插值法信号的准确再现取决于其采样率和信号采样点间隙所采用的插值法 采样点采样点数字化需要的数字化需要的保持时间保持时间采样间隔采样间隔23第23页，共47页，编辑于2022年，星期二采样方式采样方式数字技术可实现许多不同的采样方式，但现在数字技术可实现许多不同的采样方式，但现在的数字示波器主要采取两种基本的采样方式

24、，即的数字示波器主要采取两种基本的采样方式，即实时采样和等效时间采样，等效时间采样可进一实时采样和等效时间采样，等效时间采样可进一步分为两种：随机采样和顺序采样。每一种方式步分为两种：随机采样和顺序采样。每一种方式都根据测量对象的不同有各具有独特的优势。都根据测量对象的不同有各具有独特的优势。24第24页，共47页，编辑于2022年，星期二第一次采集第一次采集第二次采集第二次采集实时采样技术实时采样技术输入重复信号输入重复信号只需一次触发只需一次触发,采集到信号所有资料采集到信号所有资料实时采样技术示波器，不仅适用捕获重复信号、而且能捕获非重复信号和单次实时采样技术示波器，不仅适用捕获重复信号

25、、而且能捕获非重复信号和单次信号信号,是捕获隐藏在重复信号中毛刺和异常信号的前提条件是捕获隐藏在重复信号中毛刺和异常信号的前提条件TektronixTektronix的示波器主要采用实时采样技术的示波器主要采用实时采样技术25第25页，共47页，编辑于2022年，星期二 随机等效采样技术随机等效采样技术第一次触发第一次触发第二次触发第二次触发第三次触发第三次触发需要经过多次触发才能采集到信号的所有资料需要经过多次触发才能采集到信号的所有资料随机等效技术示波器，适用捕获重复稳定信号和高频取样，此技术可以看到随机等效技术示波器，适用捕获重复稳定信号和高频取样，此技术可以看到触发前的信号。触发前的信

26、号。AgilentAgilent的示波器主要采用随机等效采样技术的示波器主要采用随机等效采样技术26第26页，共47页，编辑于2022年，星期二顺序等效技术示波器只适用于捕获重复信号顺序等效技术示波器只适用于捕获重复信号,触发一次只采集一个信号触发一次只采集一个信号,适合高频取适合高频取样样 BW 10GHz BW 10GHz不提供预触发信息不提供预触发信息FlukeFluke的示波器主要采用顺序等效采样技术的示波器主要采用顺序等效采样技术顺序等效采样技术顺序等效采样技术第一次触发第一次触发第二次触发第二次触发 第三次触发第三次触发27第27页，共47页，编辑于2022年，星期二存储深度存储深

27、度定义：一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数定义：一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数最大记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度最大记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度是为捕获和显示单次信号过渡过程提供的重要指标是为捕获和显示单次信号过渡过程提供的重要指标示波器的存储由两个方面来完成：示波器的存储由两个方面来完成：触发信号和延时的设定确定了示波器存储的起点；触发信号和延时的设定确定了示波器存储的起点；示波器的存储深度决定了数据存储的终点。示波器的存储深度决定了数据存储的终点。记录时间记录长度记录时间记录长度 /采样率采样率由

28、于时基和采样率是联动的，所以时基的速度快慢将同时改变采样率的由于时基和采样率是联动的，所以时基的速度快慢将同时改变采样率的高低。当采样率达到指标定义最高速率时，加快时基速度的调整，采样高低。当采样率达到指标定义最高速率时，加快时基速度的调整，采样率将不能加快。率将不能加快。28第28页，共47页，编辑于2022年，星期二 存储深度存储深度时基与采样率的关系应为：时基与采样率的关系应为：存储深度（点）存储深度（点）时间时间/格格 1010采样间隔采样间隔.1/1/采样间隔采样率采样间隔采样率记录长度为记录长度为10K时时,记录时间为记录时间为1ms，采样率，采样率=记录长度记录长度/记录时间记录

29、时间=10K/1ms=10MSa/s记录长度为记录长度为1M时时,记录时间为记录时间为1ms，采样率，采样率=记录长度记录长度/记录时间记录时间=1M/1ms=1GSa/s记录长度为记录长度为1M时时,记录时间为记录时间为10ms，采样率，采样率=记录长度记录长度/记录时间记录时间=1M/10ms=100MSa/s29第29页，共47页，编辑于2022年，星期二 深存储器为透析电路设计带来的好处深存储器为透析电路设计带来的好处深存储器能使示波器在最慢时基下保持深存储器能使示波器在最慢时基下保持最快的采样率最快的采样率(缩短采样间隔缩短采样间隔)在给定时基设置时在给定时基设置时,更深的存储器能以

30、更深的存储器能以更细分辨率捕获信号更细分辨率捕获信号.在给定采样率时在给定采样率时,它能让您捕它能让您捕获信号的时间更多获信号的时间更多.深存储器帮助您找到埋藏在深存储器帮助您找到埋藏在复杂信号中的细节复杂信号中的细节.深存储器帮助发现深存储器帮助发现无精确触发事件中的异常信号无精确触发事件中的异常信号.当您处理当您处理混合电路混合电路设计时设计时,慢速模拟事件需要长时间窗口慢速模拟事件需要长时间窗口,而快速数字控制信号需要保持高采样而快速数字控制信号需要保持高采样率能力率能力,这时深存储器是极其必要的这时深存储器是极其必要的.深存储捕获的信号深存储捕获的信号30第30页，共47页，编辑于20

31、22年，星期二降低波形更新率降低波形更新率用户操作控制仪器时反应速度降低用户操作控制仪器时反应速度降低捕捕获间的死区时间加长获间的死区时间加长降低捕获毛刺与异常信号的能力降低捕获毛刺与异常信号的能力深存储可能会带来的负面影响深存储可能会带来的负面影响示波器示波器死区死区波形显示波形显示波形显示波形显示31第31页，共47页，编辑于2022年，星期二 测量分辨率测量分辨率测量分辨率测量分辨率数字示波器的测量分辨率通常用数字示波器的测量分辨率通常用A/DA/D转换器的二转换器的二进制数表示，单位为进制数表示，单位为bitbit，位数越多，分辨率越，位数越多，分辨率越高，测量误差和波形失真越小。高，

32、测量误差和波形失真越小。32第32页，共47页，编辑于2022年，星期二 波形捕获率波形捕获率定义定义:示波器每秒钟捕获信号的次数示波器每秒钟捕获信号的次数波形捕获率和采样率的区别波形捕获率和采样率的区别:采样率表示的是示波器在一个波形采样率表示的是示波器在一个波形或周期内或周期内,采样输入信号的频率采样输入信号的频率.波形捕获率是指示波器更新波形的速度波形捕获率是指示波器更新波形的速度.使用高的波形捕获率使用高的波形捕获率,不易丢失不易丢失影响电路工作的偶发瞬变影响电路工作的偶发瞬变,毛刺毛刺或失真沿。或失真沿。33第33页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的主要功能示波器的主要功能

33、示波器主要的功能是保证示波器稳定、示波器主要的功能是保证示波器稳定、捕获和显示波形的必要条件捕获和显示波形的必要条件示波器的触发示波器的触发与外部设备的连通与外部设备的连通数据信号处理技术数据信号处理技术34第34页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的触发示波器的触发触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形，开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而

34、显示稳定的波形，或保证单次信号的捕获。或保证单次信号的捕获。触发设置是使用示波器最麻烦的一点触发设置是使用示波器最麻烦的一点示波器设置都是依据信号特征进行的，所以应该对被测信号有所了解。示波器提供了许多触发设置方式，这些触发器（功能）可以响应输入信号的不同条件，根据波形特征加以设定和正确应用。高级触发控制使你可以单独关注波形中感兴趣的细节，这样可以使示波器采样速率和记录长度得到优化。触发器：边缘（电压门限）、释抑、脉冲、逻辑、视频、触发器：边缘（电压门限）、释抑、脉冲、逻辑、视频、B B触发等触发等触发模式：自动、正常、单次、滚动模式触发模式：自动、正常、单次、滚动模式详细参阅示波器详细参阅示

35、波器-触发知识触发知识35第35页，共47页，编辑于2022年，星期二(XY)(XY)模式模式LissajousLissajousX XY Y模式是示波器是一种测量相移的方法。这时示波器将时模式是示波器是一种测量相移的方法。这时示波器将时基关闭，两个通道基关闭，两个通道X X，Y Y轴都跟踪电压。从李萨如模式的形状可轴都跟踪电压。从李萨如模式的形状可以分辨两个信号间的相位差异，而且还能分辨它们的频率比率。以分辨两个信号间的相位差异，而且还能分辨它们的频率比率。相位测量相位测量频率测量频率测量例：例：信号频率比相位差0度45度90度180度270度360度1：136第36页，共47页，编辑于20

36、22年，星期二外部设备的连通外部设备的连通常用接口的特点常用接口的特点 USB-USB-最适合桌面使用和系统连接。最适合桌面使用和系统连接。LAN-LAN-提供远距离的高速连接方案，可由多台提供远距离的高速连接方案，可由多台PCPC共享仪器。共享仪器。GPIB-GPIB-用于仪器通信的可靠性。用于仪器通信的可靠性。XGA-XGA-视频输出，可接到大的外部监视器上。视频输出，可接到大的外部监视器上。RS232RS232串口无线传输，但传输距离短。串口无线传输，但传输距离短。37第37页，共47页，编辑于2022年，星期二数字信号处理技术数字信号处理技术DSPDSP技术优点：当信号被捕获之后，数据

37、处理的效果将不再受到来自系技术优点：当信号被捕获之后，数据处理的效果将不再受到来自系统的影响，这些影响可能来自硬件系统的容错能力不足，温度的变化或统的影响，这些影响可能来自硬件系统的容错能力不足，温度的变化或者是模拟线路老化而造成的偏差。新型示波器能够帮助用户分别在数字者是模拟线路老化而造成的偏差。新型示波器能够帮助用户分别在数字域和模拟域内进行更为复杂的算法处理。例如，现代的数字存储示波器域和模拟域内进行更为复杂的算法处理。例如，现代的数字存储示波器能够在信号捕捉模式下采用能够在信号捕捉模式下采用DSPDSP进行通道间匹配或者采用带宽增强滤波器增加可进行通道间匹配或者采用带宽增强滤波器增加可

38、用带宽。用带宽。数字信号处理主要是进行的滤波、数字信号处理主要是进行的滤波、FFTFFT、卷积及各种矢量运算、卷积及各种矢量运算38第38页，共47页，编辑于2022年，星期二示波器的选择示波器的选择要选择合适的示波器，不能以盲目追求高性能和新功能的方法来决定。要选择合适的示波器，不能以盲目追求高性能和新功能的方法来决定。正确的做法：正确的做法：1 1）先了解被测信号的特性，然后才根据对仪器性能和功能的要求来选择。例如：）先了解被测信号的特性，然后才根据对仪器性能和功能的要求来选择。例如：若被测信号是频率不高的周期性信号，可使用普通型示波器；若要将波形数若被测信号是频率不高的周期性信号，可使用

39、普通型示波器；若要将波形数据储存起来，就要选用存储示波器。若是混合信号，应选择混合信号示波器。据储存起来，就要选用存储示波器。若是混合信号，应选择混合信号示波器。2 2）从信号的上升时间选择带宽）从信号的上升时间选择带宽3 3）根据采样率和信号性质选择采样方式）根据采样率和信号性质选择采样方式4 4）从捕获率和捕获时间选择存储深度）从捕获率和捕获时间选择存储深度5 5）其他：通道数、触发方式等）其他：通道数、触发方式等39第39页，共47页，编辑于2022年，星期二波的类型波的类型大多数波都属于如下类型：大多数波都属于如下类型：正弦波正弦波方波和矩形波方波和矩形波三角波和锯齿波三角波和锯齿波阶

40、跃波和脉冲波阶跃波和脉冲波噪声波噪声波 、复杂波、复杂波很多波是上述波形的组合很多波是上述波形的组合周期信号和非周期信号周期信号和非周期信号同步信号和异步信号同步信号和异步信号方波 矩形波40第40页，共47页，编辑于2022年，星期二正弦波是波形的基本波正弦波是波形的基本波非正弦波是由其基波和它的谐波及非谐波构成，如方波是由基波加奇次谐波构成，包含非正弦波是由其基波和它的谐波及非谐波构成，如方波是由基波加奇次谐波构成，包含的奇次谐波越多，越接近方波的奇次谐波越多，越接近方波 例：例：100M100M方波可分别由基波加方波可分别由基波加3 3次、次、5 5次、次、7 7次谐波次谐波.合成，合成

41、，3 3次次谐波频率为谐波频率为300M300M、5 5次谐波频率为次谐波频率为500M500M.对于非正弦波对于非正弦波波形，波形从最小值过渡到最大值越快，所含谐波就越多，波波形，波形从最小值过渡到最大值越快，所含谐波就越多，波形所含的谐波频率的分量也越高。形所含的谐波频率的分量也越高。对于脉冲波占空比越小，波形对于脉冲波占空比越小，波形所含谐波就越多，所含谐波就越多，谐波频率分量也越高。谐波频率分量也越高。41第41页，共47页，编辑于2022年，星期二波形的重要谐波波形的重要谐波非正弦波是由多次非正弦波是由多次,按不同频率不同相位和不同幅度的正弦波组成的合成波，按不同频率不同相位和不同幅

42、度的正弦波组成的合成波，谐波是基波的倍数。谐波是基波的倍数。列出的是影响波形变化的谐波次数，列出的是影响波形变化的谐波次数，(考虑谐波分量为基波幅度考虑谐波分量为基波幅度1010以上的谐波，以上的谐波，是对波形形状影响较大的因素是对波形形状影响较大的因素)波波 形形 重要谐波数重要谐波数 正弦波（正弦波基波为正弦波（正弦波基波为1 1）1:11:1 方波方波 1:91:9 三角波三角波 1:31:3 脉冲波（占空比脉冲波（占空比5050）1:91:9 脉冲波（占空比脉冲波（占空比2525）1:141:14 脉冲波（占空比脉冲波（占空比1010）1:261:26 谐波数为基波的倍数谐波数为基波的

43、倍数在没有边沿时间信息，只有信号频率和波形类别信息，我们希望所观测在没有边沿时间信息，只有信号频率和波形类别信息，我们希望所观测到的波形有精度不失真，可以使用倍数的方法选择示波器带宽。到的波形有精度不失真，可以使用倍数的方法选择示波器带宽。42第42页，共47页，编辑于2022年，星期二总总 结结示波器的作用是精确显示客户所需要观测的信号和波形示波器的作用是精确显示客户所需要观测的信号和波形示波器的主要技术指标是保证所观测的信号和波形不失真的前提条件。我们需要以客户可以接受共同技术原理、定理、公式等基础知识，结合客户观测波形的特征，共同探讨示波器和探头指标对所观测信号精度的好处和危害。帮助客户

44、选择符合客户观测精度要求的示波器。根据波形特征、测试条件、测试环境合理设置示波器，并正确的连接被测电根据波形特征、测试条件、测试环境合理设置示波器，并正确的连接被测电路，是示波器捕获信号的必要条件。路，是示波器捕获信号的必要条件。示波器作为观测电信号的工具，由于波形类别多样性和操作复杂性。要求我们结合客户所观测的波形特征，帮助客户合理设置示波器的垂直和水平系统、选择设置触发和测量等功能。达到捕获波形和进行波形测量需求目的。43第43页，共47页，编辑于2022年，星期二 主营示波器主营示波器TDS1000TDS1000和和TDS2000TDS2000系列系列TDS3000BTDS3000B系列

45、系列TDS5000BTDS5000B系列系列AgilentDSO3000AgilentDSO3000系列系列Agilent6000Agilent6000系列系列福禄克福禄克 F190F190示波表示波表Agilent54600Agilent54600系列系列DPO4000DPO4000系列系列泰克泰克安捷伦安捷伦44第44页，共47页，编辑于2022年，星期二 各类示波器的应用各类示波器的应用TDS1000TDS1000系列和系列和TDS2000TDS2000系列满足通用性，经济性是一大优势系列满足通用性，经济性是一大优势TDS3000BTDS3000B是中档数字示波器，能够捕捉异常波形，采用

46、了是中档数字示波器，能够捕捉异常波形，采用了DPXDPX技术，技术，彩色彩色显示亮度层次显示亮度层次可同时观测多路信号。主要应用：数字电路信号测量和排障、查可同时观测多路信号。主要应用：数字电路信号测量和排障、查找和排除电路噪声、批量高效率测试找和排除电路噪声、批量高效率测试TDS5000BTDS5000B是中高档数字示波器，高的采样率和深存储是中高档数字示波器，高的采样率和深存储,高的波形捕获率可以快速揭示高的波形捕获率可以快速揭示故障性质故障性质,更多的触发方式可以迅速隔离故障。适应于不同领域的研发测试和电源测更多的触发方式可以迅速隔离故障。适应于不同领域的研发测试和电源测试试.例如例如:

47、高速信号的测量和故障诊断、抖动和定时分析、生物医学产品开发高速信号的测量和故障诊断、抖动和定时分析、生物医学产品开发DPO4000DPO4000系列主要应用于串行触发和分析，汽车总线等方面。系列主要应用于串行触发和分析，汽车总线等方面。45第45页，共47页，编辑于2022年，星期二 各类示波器的应用各类示波器的应用AgilentDSO3000AgilentDSO3000是彩色显示的低档示波器。主要应用于生产线是彩色显示的低档示波器。主要应用于生产线 测试和教育，其良好的性价比具有很强的竞争力测试和教育，其良好的性价比具有很强的竞争力Agilent6000Agilent6000示波器方便快捷，

48、是一款中档混合信号示波器。示波器方便快捷，是一款中档混合信号示波器。较高的显示分辨率，高采样，深存储，波形刷新率高，对模拟较高的显示分辨率，高采样，深存储，波形刷新率高，对模拟 信号又对逻辑信号进行同步分析时具有较强优势。适合在一般信号又对逻辑信号进行同步分析时具有较强优势。适合在一般 电子产品测试的研发和生产部门电子产品测试的研发和生产部门Agilent54600Agilent54600系列示波器，适应工作台、现场和课堂的使用系列示波器，适应工作台、现场和课堂的使用F190F190系列安全、手持式、双通道隔离，可以浮地测量系列安全、手持式、双通道隔离，可以浮地测量。适合在适合在 工业现场使用工业现场使用，也适合在维修、电力、医疗等行业也适合在维修、电力、医疗等行业46第46页，共47页，编辑于2022年，星期二1、电子测量仪器原理与应用2、示波器基础Word文件3、示波器-SR110翻译整理4、示波器触发知识参考文档参考文档47第47页，共47页，编辑于2022年，星期二