【正文】 只是其中的 一 個采集周期對信號進行取樣的結果 ，因此，所得到的樣品點之 間的間隔等于采樣頻率的倒數(shù)，在最高采樣速率為 40MS/s時， 樣點間隔為 25ns。如果認為 4個樣點能夠表示一個窄脈沖，那 么，可以捕捉的最窄脈沖寬度為 100ns。 對于圖 ，正常模式下的 DSO是難以發(fā)現(xiàn)的。 對于具有峰值檢測模式的 DSO，可以利用掃速采樣、峰值存 儲技術捕捉尖峰干擾 。無論尖峰干擾位于何處，寬范圍的高 速采樣保證了尖峰總能被數(shù)字化，而且尖峰上的采樣點必然 是本區(qū)間的最大值或最小值，故能被可靠地檢出、存儲并顯 示，原理見圖 。該模式非常適合在較慢掃速設定范圍捕 捉重復的尖峰干擾或單脈沖干擾。 注意，峰值檢測式捕捉尖峰干擾與前面講的毛刺觸發(fā)方式捕捉 尖峰干擾的工作原理是不同的 。 圖 峰檢模式采樣 圖 正常模式采樣 由于顯示信號波形是取自采樣存儲器的數(shù)據(jù) ，因此 DSO可以 通過軟件設計實現(xiàn)多種波形顯示方式 。圖 、 滾動兩種顯示的示意圖。 以上說明的僅僅是數(shù)字示波器的部分功能特點，此外還有很多， 如開機自動測試、自診斷、自校準、探頭過壓保護、垂直放大、 ECL或 TTL預設臵、可編程的時間釋抑或事件釋抑、波形運算、 繪圖、打印、 GPIB接口等，這里不再一一敘述。 正在改寫點 舊波形 新波形 (a) (b) (a) 刷新顯示 (b) 滾動顯示 圖 DSO的刷新顯示和滾動顯示 數(shù)字示波器的應用 數(shù)字示波器和模擬示波器的選用原則相同。 tx/tr=3～ 5 （ ） BW/fh=3～ 5 （ ） 若選購示波器，按性能 /價格比和市場行情來看，一般說來， 購買帶寬 100MHz以下的示波器，當前還是以買模擬示波器 為主 ； 購買帶寬 100MHz以上的示波器，當前應是以買數(shù)字 示波器為主 。當然還要依據(jù)購買目的及對特殊功能的要求， 綜合考慮決定。 20世紀 40年代是電子示波器興起 ，幾十年來，示波器由電子 管發(fā)展到晶體管、集成電路的示波器，由模擬示波器發(fā)展到 數(shù)字示波器。 70年代模擬示波器發(fā)展到高峰 ，帶寬達到 1GHz以上。但此后 進展不大，因為模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放 大和水平掃描全面改進，技術、工藝難點較多。 20世紀 80年代數(shù)字示波器異軍突起 ，技術發(fā)展很快，各項性 能指標趕上并超過了模擬示波器，數(shù)字示波器要改善帶寬只需 要提高前端的 A/D轉(zhuǎn)換器性能，后端主要是數(shù)字電路。有許多 功能是模擬示波器無法實現(xiàn)的。 表 模擬示波器與數(shù)字示波器比較 類 型 優(yōu) 點 缺 點 模擬示波器 直接操作控制，簡單方便 數(shù)據(jù)更新快 實時帶寬和實時顯示 垂直分辨率高 價格較低 不能看到觸發(fā)前信號 只能用照相方法保留波形 難以顯示低重復率信號 不能多通道同時測量 數(shù)字示波器 多通道同時采樣 負時間測量 單次瞬態(tài)信號測量 波形存儲與數(shù)據(jù)處理能力 自動測量能力 易于校準 有數(shù)字 I/O接口 可用打印機或繪圖儀繪制波形 實時性不如模擬示波器 水平、垂直分辨率不夠高 可能出現(xiàn)混迭失真 價格較高 廠商 LeCroy（力科） Tek（泰克） Agilent（安捷倫） 型號 WP7200/7300 TDS7254 54846B 帶寬 2GHz,3GHz 采樣速率（ 4通道） 10GS/s 5GS/s 4GS/s 采樣速率（ 2通道） 20GS/s 10GS/s 8GS/s 標準存儲 2 Mpts 400 kpts 64 kpts 48 Mpts 32Mpts 5 ppm ppm 70 ppm 3psRMS 8 psRMS（ typ） 6 psRMS+ 輸入阻抗 50Ohm,1MOhm 50Ohm, 50Ohm,1MOhm 作業(yè) ： 第 6章 完 示波器的基本測試技術 示波器的選用 （ 1）根據(jù)要顯示的信號數(shù)量，選擇單蹤或雙蹤示波器。 （ 2）根據(jù)被測信號的頻率特點選擇。 （ 3）根據(jù)被測信號的重現(xiàn)方式選擇。 （ 4）根據(jù)被測信號是否含有交直流成分選擇。 （ 5）根據(jù)被測信號的測試重點選擇。 示波器的正確使用 １．使用注意事項 （ 1）檢查電源電壓。 （ 2）通電預熱后再調(diào)整各旋鈕，同時注意各旋鈕應先大致旋在中間位置。 （ 3）亮度不宜開得過高，且亮點不宜長期停留在固定位置，不觀測波形時，應該將輝度調(diào)暗。 （ 4）輸入信號電壓的幅度應控制在示波器的最大允許輸入電壓范圍內(nèi)。 示波器的正確使用 2．通用示波器的主要技術性能 （ 1） Y軸通道 —— 包括偏轉(zhuǎn)靈敏度、頻帶寬度、輸入阻抗、最大輸入電壓、工作方式及 Y通道延遲時間等。 （ 2） X軸通道 —— 包括時基因數(shù)、工作方式、觸發(fā)方式、耦合方式及外觸發(fā)最大輸入電壓等。 （ 3）主機 —— 包括 顯示尺寸 、 后加速陽極電壓 、 校準信號 等。 示波器的正確使用 3．通用示波器的面板示意圖 （ 1） CH1（ X）通道 1：垂直輸入端。 （ 2） CH2（ Y）通道 2：垂直輸入端。 （ 3） VOLTS/DIV輸入衰減器。 （ 4） VERT MODE：垂直方式選擇開關。 （ 5） SOURCE觸發(fā)源選擇開關。 （ 6） COUPLING觸發(fā)信號耦合方式開關。 （ 7） TIME/DIV掃描時間選擇開關。 示波器的正確使用 3．通用示波器的面板示意圖（續(xù)） （ 8） SWEEP MODE掃描方式選擇開關。 （ 9） EXT TRIG和 EXT HOR外觸發(fā)和外水平共用輸入端。 （ 10） LEVEL HOLD OFF觸發(fā)電平和釋抑時間雙重控制旋鈕。 （ 11） XY方式。 示波器的正確使用 3．通用示波器的面板示意圖（續(xù)） 示波器的正確使用 4．探頭的正確使用 常見探頭為低電容高電阻探頭： vivoR RiCCiZ1Z2C0輸入探頭示波器最佳補償過補償欠補償顯示波形 示波器的正確使用 4．探頭的正確使用（續(xù)） ? 低電容探頭的應用使輸入阻抗大大提高，特別是輸入電容大大減小。但是，將使示波器的靈敏度有所下降。 ? 探頭和示波器是配套使用的，不能互換，否則將會導致分壓比誤差增加或高頻補償不當。 ? 低電容高電阻探頭的校正方法是以良好的方波電壓通過探頭加到示波器，微調(diào)電容 C以達到出現(xiàn)良好的方波。 用示波器測量電壓 1．直流電壓的測量 （ 1）測量原理 利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線偏離時間基線（零電平線）的高度與被測電壓的大小成正比的關系進行的。 為被測直流電壓值， h為被測直流信號線的電壓偏離零電平線的高度； 為示波器的垂直靈敏度， k為探頭衰減系數(shù)。 DC yV h D k? ? ?DCVyD 用示波器測量電壓 1．直流電壓的測量（續(xù)） （ 2）測量方法 1） 將示波器的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位置 （ CAL） 。 2） 將待測信號送至示波器的垂直輸入端 。 3） 確定零電平線 。 4） 將示波器的輸入耦合開關撥向 “ DC”檔 ，確定直流電壓的極性 。 5） 讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離 h。 6）計算被測直流電壓值。 用示波器測量電壓 1．直流電壓的測量（續(xù)） 例 71 示波器測直流電壓及垂直靈敏度開關示意圖如圖所示， h=4cm、 V/cm、若 k=10：1，求被測直流電壓值。 4 0 .5 1 0 2 0D C yV h D k? ? ? ? ? ? ?(V) 1251025010050255V mVV/div零電平線顯示波形（直流電壓） 用示波器測量電壓 2．交流電壓的測量 （ 1）測量原理 為被測交流電壓值（峰 峰值）； h為被測交流電壓波峰和波谷的高度或任意兩點間的高度； 為示波器的垂直靈敏度； 為探頭衰減系數(shù)。 （ 2）測量方法 垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準位置；接入待測信號；輸入耦合開關置于 “ AC” ；調(diào)節(jié)掃描速度使波形穩(wěn)定顯示；調(diào)節(jié)垂直靈敏度開關； 讀出被測交流電壓波峰和波谷的高度； 計算被測交流電壓的峰 峰值。 P P y yV h D k? ? ? ?PPV?yDyk 用示波器測量電壓 2．交流電壓的測量（續(xù)） 例 72 示波器正弦電壓如圖所示， h=8cm、V/cm、若 K=1： 1，求被測正弦信號的峰 峰值和有效值。 正弦信號的峰 峰值為 正弦信號的有效值為 1251025010050255V mVV/div零電平線顯示波形（交流電壓）8 1 1 8VP P yV h D k? ? ? ? ? ? ? ?8 2 .32 2 2 2 2P P PVVV ?? ? ? ?V 用示波器測量時間和頻率 1．測量周期和頻率 （ 1）測量原理 ?被測交流信號的周期 （ x為被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占距離； 為示波器的掃描速度； 為 X軸擴展倍率。 ?周期的倒數(shù)即為頻率。 /xxT xD k?xDxk 用示波器測量時間和頻率 1．測量周期和頻率（續(xù)） （ 2）測量方法 1）將示波器的掃描速度微調(diào)旋鈕置于 “ 校準 ” 位置。 2）將待測信號送至示波器的垂直輸入端。 3）將示波器的輸入耦合開關置于 “ AC”位置。 4）調(diào)節(jié)掃描速度開關，記錄 值。 5）讀出被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占的距離 x。 6）計算被測交流信號的周期。 xD 用示波器測量時間和頻率 1．測量周期和頻率（續(xù)） 例 73 熒光屏上的波形如圖所示，信號一周期 7cm，掃描速度開關置于 “ 10ms/cm”位置，掃描擴展置于 “ 拉出 10”位置，求被測信號的周期。 121010010110050Smst/div55nsx7 1 0/710xxT x D k?? ? ?ms 用示波器測量時間和頻率 2．測量時間間隔 （ 1）測量同一信號中任意兩點 A與 B的時間間隔的測量方法如下圖。 A與 B的時間間隔 （ 為 A與 B的時間間隔在熒光屏水平方向所占距離， 為示波器的掃描速度） A B A B xT x D???? ABx ?xDxAB 用示波器測量時間和頻率 2．測量時間間隔（續(xù)） （ 2）若 A、 B兩點分別為脈沖波前后沿的中點，則所測時間間隔為脈沖寬度，如下圖示。 xAB 用示波器測量時間和頻率 2．測量時間間隔（續(xù)） （ 3）采用雙蹤示波器可測量兩個信號的時間差。將 B脈沖的起點左移 1格，讀出兩被測信號起始點時間的水平距離。 xAB 用示波器測量相位 1．用雙蹤示波法測量相位 ?將欲測量的兩個信號 A和 B分別接到示波器的兩個輸入通道。 ?利用熒光屏上的坐標測出信號的一個周期在水平方向上所占的長度 。 ?再測量兩波形上對應點之間的水平距離 x，則兩信號的相位差為 Txo360Txx?? ? ? 用示波器測量相位 1．用雙蹤示波法測量相位（續(xù)） 用這種方法測相位差時應該注意，只能用其中一個波形去觸發(fā)另一路信號。 x1x2xT 用示波器測量相位 2．用李沙育圖形法測量頻率或相位 （ 1）測量頻率 ? 示波器工作于 XY方式下 ， 將頻率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個輸入端 ， 調(diào)節(jié)已知信號的頻率 ， 使熒光屏上得到李沙育圖形 ， 由此可測出被測信號的頻率 。 ? 和 分別為水平線 、 垂直線與李沙育圖形的交點數(shù)； 、 分別為示波器 Y和 X信號的頻率 。 李沙育圖形存在關系： HN VNyf xfy HxVf NfN? 用示波器測量相位 2．用李沙育圖形法測量頻率或相位（續(xù)） 例 74 如圖所示的李沙育圖形，已知 X信號頻率為 6MHz，問 Y信號