示波器基本理论培训泰克.ppt

滚动模式是一种可以应用于全连续显示的方式 在这种模式下，示波器采集采样点并立即将采集的数据复制到显示存储器。而这些新的采样点显示于屏幕的右面，屏幕上已有的波形则向左滚动。老的采样点一但移到屏幕左面即行消失这样一来屏幕上显示的波形总是反映出最新信号对时间变化的情况 由于有了滚动模式，就可以用示波器来代替图表记录仪来显示慢变化的现象，如化学过程、电池的冲放电周期或温度对系统性能的影响等。 数字示波器滚动模式 第六十页，共八十九页。 运用包络（点累积显示）的功能测量信号的抖动 当被测信号随着时间变化时，要观察信号的幅度或者抖动的现象时。打开包络模式以后，示波器在各次连续采集过程中对波形记录中的每个采样点位置的最小值和最大值都存储下来，并以此构成波形显示。这种模式可采用可变余晖的调节，使采样点在屏幕上保持一定的时间，直至无限显示。无限余晖的显示的用途之一是测量信号最坏的情况。如波形抖动。见图 包络包括点和矢量显示和余晖显示 显示包络线 检测漂移 测量抖动 监察毛刺和观察峰峰值噪声 包络模式 第六十一页，共八十九页。 A B 图A波形轨迹通过平均除去了图B波形轨迹中的杂波。注意波形的上升时间（带宽）没有改变。 平均的方法是把连续的各次波形采集的结果组合在一起，采用平均的可以减少叠加在信号上的噪声。经过平均处理的波形都是由个次连续采集的的波形上相同位置的采集值通过平均运算而获得的。可以有效提高波形的垂直分辨率。 采用平均的方法，示波器要用更长的时间才能响应信号的变化。 平均：将噪声删除，对信号进行精确测量 产生噪声的原因：恶劣的屏蔽、高频干 扰、不良的接地、串音（交调）。 平均模式 第六十二页，共八十九页。 在时间领域未能看到的音频信号失真 信号失真在频谱领域下能清楚的 看到 FFT是一种数学运算方法，它从被测信号中提取信号所包含的各个频率分量，并将各个频率分量的幅度显示出来。 FFT对于发现波形中包含的频率成分或者寻找系统间的相互干扰等工作非常有用。 快速付里叶变换（FFT） 第六十三页，共八十九页。 输入1 输入2 CH1 CH1 CH2 CH2 数字示波器与模拟示波器相比，由于采用的技术不同，在进行两个信号的捕获和显示时无需在两通道间使用电子开关进行转换。固数字示波器在对两个信号的定时和相位测量是没有误差的，特别是在高速对单次波形的捕获时优势更明显。见图a 在产品作出妥协采用两个通道共享一个数字化器的示波器(Fluok手持)，严重影响了产品的单次性能。为同时进行两通道的信号获取，模拟通道开关必须在两个数字化点之间转换所捕获的快速单次必须严重失真。见图b (a) (b) 双数字化数字示波器的结构 电子开关转换的单数字化结构 数字示波器结构的差异 扫描控制 第二十八页，共八十九页。 自动扫描 没有输入信号时，自动模式将使时基以低频率自由运行，从而在屏幕上产生轨迹。这使得用户可以设置扫迹的垂直位置。如信号仅为直流的情况。 正常扫描 时基必须受到触发才能产生扫迹，即没有信号就没有扫迹。对数字示波器，每触发一次保持一次波形，当信号停止后，数字示波器保持的是最后一次触发显示的波形。 单次扫描 示波器对应触发信号只显示一次扫描，然后停止示波器。虽然模拟示波器都提供这一功能，模拟示波器技术的限制无法保持单击或瞬时信号，单次信号的显示将是短暂、闪烁、甚至观察不见。 数字示波器具有存储和保持波形的能力，使用户可捕获特殊的单次信号和瞬时信号。 时基或扫描模式 第二十九页，共八十九页。 } } } 3 2 1 不正常触发 正常触发 触发点 单独时基基线不能完成显示信号的目的，需要知道时基基线什么时基开始扫描，没有这一开始扫描的信号，虽能显示波形，但起始时基是随机的。 没有触发电路在屏幕上看到的将会是具有随机起点的很多波形杂乱重叠的图象。见图a 如何保证在电子束扫过屏幕时每次都扫过相同的路径？解决这个问题的关键在于触发电路。 触发电路的作用就是保证每次时基在屏幕上扫描的时候，时基扫描都从输入信号上的一个精确确定的点开始。使一次一次扫描波形都是静止不动的从而显示稳定的波形。见图b/c 触发是使用示波器最麻烦的一点，示波器提供了许多触发方式，可根据测量问题加以应用。 a b c 触发 第三十页，共八十九页。 触发耦合：决定选定的触发源信号送往触发电路的耦合方式 DC耦合：触发源直接连到触发电路 触发源通过一个串联的电容连到触发电路 峰－峰值电平：（数字示波器由触发电平钮控制） HF抑制：使触发源信号通过低通滤波器以抑制高频分量，这意味即使一个低频信号中包含很多高频噪声，仍能使其按低频信号触发。 LF抑制：使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分，这对于显示包含很多电源交流声的信号时的情况