【正文】 ：自動、正常、單次、滾動模式 34 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 數(shù)字示波器時基和觸發(fā)電路功能 ? 數(shù)字示波器的時基和觸發(fā)電路的功能與模擬示波器的有很大不同。它不像模擬示波器的時基電路那樣產(chǎn)生斜波電壓。而時基電路是一個晶體振蕩器。通過測量觸發(fā)信號和取樣時鐘之間的時間差，微處理器便可確定將波形取樣放在顯示器的什么地方。 ? 對選定的觸發(fā)功能和設(shè)定的觸發(fā)條件，進(jìn)行精確的鑒別，依據(jù)是否符合觸發(fā)條件決定取樣閥門的關(guān)斷。 ? 放大器 高頻 低頻抑制 噪聲 DC 采集信號 存儲器 uP 顯示 存儲器 A/D 時基電路 晶體振蕩器 AC 取樣時鐘 來源 2通道 通道 1 DC 地 來源 3通道 EXT 外觸發(fā) 觸發(fā)比較 器電路 35 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 示波器觀測波形： 應(yīng)根據(jù)波形特征進(jìn)行對示波器設(shè)置 ? 所有波形都具有自己的特征，主要類別 – 周期信號：連續(xù)不斷的信號 ? 周期相同的簡單重復(fù)信號如：正弦波、方波等信號 ? 在小周期內(nèi)不同但每個小周期可以重疊的周期信號如：調(diào)制、多周期、低重復(fù)率等信號 ? 復(fù)雜周期信號如：視頻信號 – 非周期信號或稱為單次信號：有起始和結(jié)止時間的信號 ? 高速單次信號如：單脈沖、階躍等信號 ? 單次事件信號如：脈沖序列、高壓放電、震蕩等信號 ? 重復(fù)信號中的異常信號如：重復(fù)信號中的欠幅脈沖、脈沖序列中特征碼等信號 ? 示波器接入電路后并不能看到波形，我們需要根據(jù)已知信號的特征進(jìn)行對示波器調(diào)整和觸發(fā)條件的設(shè)定，才能捕獲得到穩(wěn)定顯示的波形。 ? 調(diào)整垂直和水平部分，合理的選擇耦合、垂直與時基等，為波形穩(wěn)定或?yàn)閱未涡盘柕牟东@做好合理顯示的準(zhǔn)備。 ? 根據(jù)的波形特征，選擇觸發(fā)器和設(shè)定觸發(fā)條件才能穩(wěn)定和捕獲你關(guān)心的信號 36 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 數(shù)字示波器捕獲模式 ? 示波器捕獲模式是控制如何從采樣點(diǎn)中產(chǎn)生出的波形點(diǎn)。 – 采集模式： 是最簡單的捕獲模式，每一個采樣間隔，示波器存儲一個采樣點(diǎn)的值，并做為波形的一個點(diǎn)。 – 峰值檢測模式： 以最高的采樣速率運(yùn)行 ADC，既便設(shè)置的時基非常慢。采樣模式不能捕獲采樣點(diǎn)之間的快速變化的信號，而峰值檢測模式可以捕獲到。利用該模式可非常有效地觀察到偶爾發(fā)生的窄脈沖。 – 包絡(luò)模式： 要觀察信號的噪聲或者抖動現(xiàn)象時。采用包絡(luò)模式。示波器在連續(xù)采集過程中，對波形記錄中的每個采樣點(diǎn)位置的最小值和最大值都存儲下來，并以此構(gòu)成波形顯示。這種模式可采用可變余輝的調(diào)節(jié)，使采樣點(diǎn)在屏幕上保持一定的時間，直至無限顯示。包絡(luò)捕獲和無限余輝顯示的用途之一，是測量信號最壞的情況。如波形抖動、監(jiān)察毛刺、觀察峰峰值噪聲、顯示包絡(luò)線、檢測信號漂移等。 – 平均模式： 是示波器把連續(xù)的各次波形采集的結(jié)果，通過計(jì)算連續(xù)捕獲得到的波形點(diǎn)的平均值，產(chǎn)生最后顯示的波形。采用平均捕獲模式，示波器要用更長的時間才能響應(yīng)信號的變化。平均模式在減少噪聲的同時并沒有損失帶寬，將噪聲刪除，有利于對信號進(jìn)行精確測量。 37 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 數(shù)字示波器觸發(fā)模式 ? 自動： 即使沒有觸發(fā)，自動模式也能引起示波器的掃描。如果沒有信號的輸入，示波器中的定時器觸發(fā)掃描。有信號顯示信號，沒有信號顯示水平基線。 ? 正常： 當(dāng)輸入信號不能滿足觸發(fā)條件時，不掃描，示波器沒有任何顯示。只有當(dāng)輸入信號滿足設(shè)置的觸發(fā)點(diǎn)條件時，才進(jìn)行掃描，并將最后捕獲到的信號凍結(jié)顯示在屏幕上。如符合觸發(fā)條件，再次進(jìn)行捕獲，清除上次信號，保留凍結(jié)此次的波形。 ? 單次： 當(dāng)輸入的單次信號滿足觸發(fā)條件時，進(jìn)行捕獲（掃描），將波形存儲和顯示在屏幕上。此時再有信號輸入示波器不予理會。需要進(jìn)行再次捕獲必須進(jìn)行單次設(shè)置。 ? 滾動： 模式是一種可以應(yīng)用于全連續(xù)顯示的方式，可以用示波器來代替圖表記錄儀來顯示慢變化的現(xiàn)象，如化學(xué)過程、電池的沖放電周期或溫度對系統(tǒng)性能的影響等。 ? 注 ：在實(shí)際應(yīng)用中，采用正常觸發(fā)模式即使觸發(fā)以很慢的速率發(fā)生，也能觀測感興趣的內(nèi)容。對低重復(fù)的信號捕獲是非常有意義。 38 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 預(yù)觸發(fā)和觸發(fā)位置 ? 數(shù)字示波器的一個最顯著特點(diǎn)在于它容許用戶觀看觸發(fā)前的事件這是因?yàn)閿?shù)據(jù)被連續(xù)地存儲到內(nèi)存中，同時觸發(fā)事件在數(shù)據(jù)量足夠后停止采集。 ? 只有數(shù)字示波器才有觸發(fā)位置控制，它代表的是波形記錄中的水平位置。 ? 變更水平觸發(fā)位置，可以允許你采集觸發(fā)事件以前的信號，稱為預(yù)觸發(fā)。這樣，可以確定觸發(fā)點(diǎn)前面部分和后面部分所包含的可視信號的長度。 39 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 ?毛刺 ?預(yù)觸發(fā) ?單次采樣 捕捉事件前的毛刺 預(yù)觸發(fā) ? 預(yù)觸發(fā)是一個有價值的處理故障的工具，如果故障間歇地發(fā)生，可以利用預(yù)觸發(fā)來解決這樣的問題，記錄故障發(fā)生前的事件，很可能找到原因， ? 由于電路器件對信號的延時效應(yīng)，其他方面應(yīng)用如 ：開關(guān)特性輸入和輸出瞬態(tài)特性，以輸出信號觸發(fā)來觀看研究輸入的小信號。 40 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 觸發(fā)耦合 ? 由于示波器的輸入信號經(jīng)放大器分兩路，一路進(jìn)入 A/D采樣器；一路到觸發(fā)電路，形成觸發(fā)信號。 ? 觸發(fā)耦合是觸發(fā)信號與觸發(fā)電路的耦合方式，就像垂直系統(tǒng)輸入一樣，可為觸發(fā)信號選擇各種耦合方式。這些設(shè)置對消除觸發(fā)噪聲很有用處，噪聲的消除可以避免錯誤的觸發(fā)。耦合方式： – 默認(rèn)時為 DC耦合：觸發(fā)信號直接連到觸發(fā)電路 – 交流耦合：觸發(fā)源通過一個串聯(lián)的電容連到觸發(fā)電路起到隔直作用 – HF抑制：使觸發(fā)信號通過低通濾波器以抑制高頻分量，這意味即使一個低頻信號中包含很多高頻噪聲，仍能使其按低頻信號觸發(fā)。 – LF抑制：使觸發(fā)源信號通過一個高通濾波器以抑制其低頻成分。這意味即使一個高頻信號中包含很多低頻噪聲，仍能使其按低頻信號觸發(fā)。這對于顯示包含很多電源交流信號時情況是很有用處的。 41 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 邊緣觸發(fā)功能： 是使重復(fù)信號同步、穩(wěn)定顯示 ? 示波器為使重復(fù)波形穩(wěn)定顯示，具有邊緣觸發(fā)最基本的觸發(fā)方式， – 上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點(diǎn)，重復(fù)信號會有多個觸發(fā)點(diǎn)。觸發(fā)位置、沿和觸發(fā)電平?jīng)Q定每次掃描的開始時刻。同時觸發(fā)位置還代表波形記錄中觸發(fā)水平位置。 – 邊緣觸發(fā)控制器是使每一次掃描起始都從信號的相同觸發(fā)位置開始，不斷的顯示輸入信號的相同部分，并使每次捕獲的波形相重疊顯示。 ? 波形邊緣和觸發(fā)電平的設(shè)置成為重復(fù)信號顯示的標(biāo)準(zhǔn)條件 ? 對于重復(fù)信號 AUTOSET(自動設(shè)置）是最簡單的觸發(fā)方式。 觸發(fā)條件不具備 具備觸發(fā)條件 觸發(fā)點(diǎn) 觸發(fā)電平 T 觸發(fā)位置 T 觸發(fā)位置 觸發(fā)電平 42 河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 2020年 11月 4日 10時 5分 邊緣觸發(fā)和單次觸發(fā)： 是使簡單單次信號得到捕獲 ? 示波器為使單次信號（包括重復(fù)信號中的過沖異常）得到捕獲。邊緣觸發(fā)條件是基本的觸發(fā)方式。但要同時設(shè)定單次觸發(fā)模式進(jìn)行配合。 – 重復(fù)信號上升、下降沿和觸發(fā)電平在信號邊緣上構(gòu)成觸發(fā)點(diǎn)，而重復(fù)信號會構(gòu)成有多個觸發(fā)點(diǎn)。估對重復(fù)信號中異常波形捕獲的觸發(fā)條件設(shè)定，必須能使沿和觸發(fā)電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件，信號方能得到隔離捕獲。 – 波形邊緣和電平的設(shè)置是單次信號捕獲的標(biāo)準(zhǔn)條件 觸發(fā)電平 觸發(fā)電平 多個觸發(fā)條件不能捕獲 觸發(fā)電平 觸發(fā)電平 觸發(fā)電平 觸發(fā)電平 觸發(fā)電平 沿和電平構(gòu)成唯一觸發(fā)條件能捕獲 多個觸發(fā)條件不能捕獲 上升沿