第六章

時域測量

時域反映的是幅度U與時間T的關系內容提要了解電子示波器的類型；掌握示波器波形顯示原理、通用示波器工作原理及組成；正確選擇與使用通用電子示波器；重點掌握通用示波器的基本測量方法；對取樣示波器及數字存儲示波器的原理作簡要介紹,了解示波器的發展。6.1示波器的功用電子示波器是一種以陰極射線管作為顯示器的顯示信號波形的測量儀器。它對電信號的分析是按時域法進行的，即研究信號的瞬時幅度與時間的函數關系。電子示波器不僅能定性觀察電路的動態過程，如電壓、電流或經過轉換的非電量等的變化過程。還可以定量測量各種電參數，如測量脈沖幅度、上升時間等；測量被測信號的電壓、頻率、周期、相位等。利用傳感技術、示波器還可以測量各種非電量甚至人體的某些生理現象。所以，在科學研究、工農業生產、醫療衛生等方面，示波器已成為被廣泛使用的電子儀器。示波器是時域分析的最典型儀器，也是當前電子測量領域中，品種最多、數量最大、最常用的一種儀器；示波測試技術成為一種最靈活、多用的綜合性技術。6．1．1示波器的分類1．通用示波器：可對電信號進行定性和定量觀測。2．取樣示波器：采用取樣技術，將高頻信號轉換成模擬的低頻信號，再應用通用示波器的基本顯示原理觀測信號。一般用于觀測頻率高、速度快的脈沖信號。3．數字示波器：被測信號經模/數轉換器送入數據存儲器，應用微處理器以數字形式處理并記錄波形，自動顯示測量結果，測量速度更快、重復性更高。4．記憶、存儲示波器：這兩種示波器均具有存儲信息功能，前者采用記憶示波管存儲信息，后者采用數字存儲器存儲信息。它們能對單次瞬變過程，非周期現象、低重復頻率信號進行觀測。5．邏輯示波器：又稱邏輯分析儀，主要用以分析數字系統的邏輯關系。6．1．2示波器的主要技術指標1．頻帶寬度2．垂直靈敏度：一般用V/cm、V/div、mV/cm、mV/div表示。3．輸入阻抗4．掃描速度：一般用cm/s、div/s表示。5．同步（或觸發）電壓示波器的組成示波器主要由Y(垂直)通道、X（水平）通道和顯示屏三大部分組成。Y通道：實質上是個多級寬頻帶、高增益放大器，主要對被測信號進行不失真的線性放大，以保證示波器的測量靈敏度。X通道：主要產生與被測信號相適應的掃描鋸齒波。顯示屏：主要由陰極射線管組成（后面會介紹）常以CRT表示，通常稱為示波管。當前顯示屏主要以光點和光柵方式顯示，但現在平板顯示屏發展很快，尤其是液晶顯示屏（LCD）已經應用于示波器。6.2示波測試的基本原理6．2．1示波器的結構圖ViVx-VxVy-VyY軸偏轉系統X軸偏轉系統

示波器結構的框圖6．2．2陰極射線管示波管或稱陰極射線管（CRT）是示波器的核心組件。是一種將被測電信號轉換在光信號的顯示器件。它分為靜電偏轉式和磁偏轉式兩大類。應用最廣泛的是靜電偏轉式。靜電偏轉是以光點為基礎顯示波形的，如示波器、掃頻儀及醫療儀器。磁偏轉是以光柵為基礎顯示圖像的如電視機、計算機顯示器。現代電子儀器如數字示波器、頻譜儀中越來越多地采用磁偏轉方式，采用磁偏轉的CRT通常稱為顯像管。示波管結構示意圖FKG1G2A1A2Y2X2Y1X1電子槍偏轉系統熒光屏

1、電子槍：作用是發射電子并形成很細的高速電子束，去轟擊熒光屏使之發光。在面板上的旋鈕以“輝度”進行調節。但在儀器面板上，調節“輝度”旋鈕會影響聚集效果，所以一般應與“聚集”旋鈕配合調節。2、偏轉系統：在第二陽極的后面，用兩對相互垂直的偏轉板組成偏轉系統。兩對極板間各自形成靜電場，分別控制電子束在垂直和水平方向的偏轉。在一定范圍內，熒光屏上光點偏移的距離與偏轉板上所加電壓成正比，這是用示波管觀測波形的理論根據。３、熒光屏：一般為圓形或矩形的，其內壁沉積有磷光物質，形成熒光膜，面向電子槍的一側。它在受到高速運動著的電子轟擊后，將其動能轉化為光能，產生亮點。當電子束隨信號電壓偏轉時，這個亮點的移動軌跡就形成了信號的波形。6．2．3波形顯示原理在電子槍中，電子運動經過聚焦形成電子束，電子束通過垂直或水平偏轉板打到熒光屏上產生亮點，亮點在熒光屏上垂直或水平方向偏轉的距離，正比于加在垂直或水平偏轉板上的電壓，即亮點在屏幕上移動的軌跡，是加到偏轉板上的電壓信號的波形。示波器顯示圖形或波形的原理就是基于電子與電場之間的相互作用原理進行的。用示波器顯示的波形，基本上有兩種類型，一種是顯示任意兩個信號Ｘ與Ｙ的關系，另一種是顯示隨時間變化的信號。1．顯示隨時間變化的圖形當示波管的兩對偏轉板上不加任何信號時，亮點打在熒光屏中心位置。僅在Ｙ軸上加一個隨時間變化的電壓，其軌跡為一條垂直直線。僅在Ｘ軸上加一個隨時間變化的電壓，其軌跡為一個水平直線。在Ｙ軸與Ｘ軸同時加同一信號電壓時，則在熒光屏上顯示一條直線，這條直線與水平軸成４５度。圖(a)Vx=Vy=0(b)Vx=0，Vy=常量(c)Vx=常量，Vy=0(d)Vx=常量，Vy=常量

固定電壓與光點偏移的關系圖

可變電壓與光點偏移的關系圖上述幾種情況均不能顯示被測電壓信號的波形,為了顯示被測信號的波形,必須在Y軸偏轉板加有信號的同時,在X軸偏轉板上加隨時間變化的掃描電壓（鋸齒波形電壓）若在Y方向不加電壓，則光點在熒光屏上構成一條反映時間變化的直線，稱為時間基線，如下右圖所示。(a)Y偏轉板加正弦波信號(b)X偏轉板加鋸齒波信號

可變電壓與光點偏移的關系圖+Vx-VxtTn0234Vx1+VyTSt0234Vy10-Vy2341023412.顯示任意兩個變量之間的關系當Y軸加被觀測信號，X軸加掃描電壓，則屏幕上光點的Y和X坐標分別與這一瞬時的信號電壓和掃描電壓成正比。由于掃描電壓與時間成比例，所以熒光屏上所描繪的就是被測信號隨時間變化的波形。顯示波形前，先把兩個變量轉換成與之成比例的兩個電壓，分別加到Y，X偏轉板上，屏幕上任一瞬間光點的位置都是由偏轉板上兩個電壓的瞬時值決定。由于熒光屏有余輝時間和人眼有殘留效應，從屏上可以看到全部光點構成的曲線，它反映了兩個變量之間的關系。3．掃描的概念在X偏轉板上加的隨時間而線性變化的電壓，為鋸齒波電壓。當鋸齒波電壓達到最大值時，屏上的光點亦達到最大偏轉，然后鋸齒波電壓迅速返回起始點，光點也迅速返回屏幕最左端，再重復前面的變化。光點在鋸齒波作用下掃動的過程稱為掃描，能實現掃描的鋸齒波電壓叫掃描電壓，光點自左向右的連續掃動稱為“掃描正程”，光點自屏的右端迅速返回起掃點的過程稱為“掃描逆程”也稱為“回程”。4．同步的概念一般的，為了在屏幕上獲得穩定的圖象，掃描電壓周期與被測電壓周期成整數關系，即，以保證每次掃描起始點都對應信號的相同相位點上，這種過程稱掃描電壓與被測電壓“同步”。如果沒有同步關系，即所產生的波形會左右跑動，這是由于形成每次掃描起點不一致所引起。如果n不為正整數，則后一掃描周期描繪的圖形與前一掃描周期描繪的圖形不重合，顯示的波形是不穩定的。總之，電子束在被測電壓與同步掃描電壓的共同作用下，亮點在熒光屏上所描繪的圖形反映了被測信號隨時間的變化過程，由于多次重復就構成穩定的圖像。

5．連續掃描和觸發掃描連續掃描：掃描正程緊跟著逆程，逆程結束又開始新的正程，掃描是不間斷的，這種掃描方式稱為連續掃描。觸發掃描：掃描脈沖只在被測脈沖到來時才掃描一次；沒有被測脈沖時，掃描發生器處于等待工作狀態。這種由被測信號激發掃描發生器的間斷的工作方式，稱為“觸發掃描方式”。

6．掃描過程的增輝在被測脈沖出現的掃描期間，由于增輝脈沖的作用，顯示波形較亮，便于觀測；而在等待掃描期間，即波形僅為一個光點的情況下，由于沒有增輝脈沖，光點很暗，避免了較亮的光點長久集中于熒光屏上一點。6.3通用示波器

通用示波器是示波器中應用最廣泛的一種。它通常泛指采用單束示波管，除取樣示波器及專用或特殊示波器以外的示波器。它主要由示波管、垂直通道和水平通道三部分組成。此外，還包括電源電路，以及由它產生示波管和儀器中需要的多各電源。通用示波器中還常附有校準信號發生器，產生幅度或周期非常穩定的校準信號，用它直接或間接與被測信號比較，可以確定被觀測信號中任意兩點間的電壓或時間關系。通用示波器的工作原理是其它大多數類型示波器工作原理的基礎，只要掌握通用示波器的結構、特性及使用方法，就可以較容易地掌握其它類型示波器的原理與應用。6．3．1通用示波器的組成通用示波器種類很多,但無論哪種示波器,都由以下幾部分組成:示波管、垂直系統（Y軸系統）、和水平系統（X軸系統）Y輸入Y輸入電路Y前置放大器延遲線X輸入內觸發電路掃描電路外觸發輸入Y后置放大器增輝電路X放大電路校準信號發生器低壓電源校準信號輸出各電路高壓電源正高壓負高壓

通用示波器的組成框圖

垂直系統（Y軸通道）主要作用是放大被測信號電壓，控制電子束的垂直偏轉。垂直系統由探頭、衰減器、前置放大器、延遲線和后置放大器等部分組成。水平系統（X軸通道）由觸發整形電路、掃描發生器及X放大器組成。同步觸發電路在內或外觸發信號作用下，產生觸發脈沖，去觸發掃描發生器產生鋸齒波，由X放大器放大后推動X偏轉極板。主機部分（Z軸系統）包括示波管、Z通道、整機供電電源和校準信號發生器等。示波管是顯示器；Z軸系統將X軸系統產生的增輝信號放大后加到示波管的控制柵極；校準信號發生器是一個標準方波電壓發生器，方波的幅度是準確的，用這個已知的信號去校準X、Y軸的坐標刻度。通用示波器的垂直系統Y軸偏轉系統是傳送被測信號的通道，它的作用是引入被測信號，將其不失真地放大后傳送到Y偏轉板，使屏幕上顯示大小適中的信號波形。1、探頭：探頭是連接在示波器外部的一個輸入電路部件。它的基本作用是便于直接在被測源上探測信號和提高示波器的輸入阻抗，從而展寬示波器的實際使用頻帶。示波器的探頭按電路原理，分為無源和有源兩種，按功能，常用的有電壓探頭和電流探頭兩種。為何要用探頭呢，兩根普通的導線也可以把被測信號引到示波器的輸入端，但未加屏蔽的導線會感應干擾信號，其次，導線身身的電感、電容可能組成諧振電路，從而大大限制了示波器所能使用的上限頻率。這個諧振電路在脈沖信號作用下還會產生振鈴現象，從而使波形產生嚴重的失真。2、輸入衰減器：對應示波器面板上的Y軸靈敏度粗調旋鈕，在面板上常用V/cm作為標記。衰減器由RC組成，作用是在測量幅度較大的信號時，用來衰減輸入信號，以保證顯示在熒光屏上的信號不致因過大而失真。常用的就是阻容分壓器電路。3、前置放大器：前置放大器將信號適當放大，并從中取出內觸發信號，并具有靈敏度調節、校正、Y軸移位等控制作用。前置放大器的輸出級大都采用差分放大電路，它輸出一對平衡的交流電壓，當被測信號的幅度改變時，偏轉的基線電位保持不變。若在差分電路的輸入端饋入不同的直流電位，差分輸出電路的兩個輸出端直流電位會改變，對應的Y偏轉板上的相對直流電位和波形在Y方向的位置也改變。即調節“Y軸位移”旋鈕，可以改變被測波形在屏幕上的位置。4、延遲線：延遲線是一種傳輸線，延遲線的作用就是把加到垂直偏轉板的脈沖信號延遲一段時間，使信號出現的時間滯后于掃描開始時間，這樣就能夠保證在屏幕上可以掃出包括上升時間在內的脈沖全過程。對延遲線的要求是，它只對信號起延遲時間的作用，不應產生失真。目前延遲線主要有兩種，一種是采用雙股螺旋平衡式延遲電纜；另一種是利用LC非線性電路的后滯作用構成的多節LC網絡。

５、后置放大器也稱Ｙ輸出放大器：作用是將延遲線傳輸來的被測信號放大到足夠的幅度，用以驅動示波管的垂直偏轉系統，使電子束獲得Y方向的滿偏轉。后置放大器大都采用推挽式放大器，電路中采用一定的頻率補償電路和較強的負反饋，以使得在較寬的頻率范圍內增益穩定。還可采用改變負反饋的方法變換放大器的增益，例如很多示波器中一般設有垂直偏轉因數“×5”或“×10”擴展功能，它把放大器的放大量提高5倍或10倍，這對于觀測微弱信號或看清波形某個局部的細節是很方便的。Ｙ通道原理簡單，主要組成電路從技術上講是多級寬帶高增益差分放大器，但是要做好一個穩定可靠的寬帶高增益放大器，在技術、工藝上都有一定的難度，故示波器的帶寬是決定示波器售價的主要決定因素。6．3．2通用示波器的水平通道

示波器水平通道（X軸通道）:其主要任務:是產生一個與時間成線性關系的鋸齒波電壓，再放大到足夠幅度，當這個掃描電壓的正程加到水平偏轉板上時，電子束就沿水平方向偏轉，形成時間基線。水平通道包括觸發電路、掃描發生器環和X放大器。其中掃描發生器環和觸發電路用來產生所需的掃描信號。X放大器可能用來放大掃描信號，也可能用來放大直接輸入的任意外接信號，因此，X放大器的輸入端有內、外兩個位置。1．觸發電路觸發電路的作用：是為掃描信號發生器提供周期與被測信號有關的觸發脈沖。這個脈沖被加至時基掃描環，它的幅度和波形均應達到一定的要求。不同型號的示波器具體要求和配置不一樣。觸發電路包括觸發源選擇、觸發耦合方式選擇、觸發方式選擇、觸發極性選擇、觸發電平選擇和觸發放大整形等電路。①觸發源選擇觸發源的選擇應根據被測信號的特點來確定，以保證熒光屏上顯示的被測波形的穩定性。一般有2種類型的觸發源。a.內觸發（INT）：觸發信號取自Y通道中的被測信號。b.外觸發（LINE）：觸發信號取自外部信號源。C.電源觸發：在觀測與電源有關的信號時，可選電源觸發，以便于與電源同步。②觸發耦合方式為了適應不同的觸發信號頻率，示波器一般設有4種觸發耦合方式。a.“DC”直接耦合：用于直流或緩慢變化的信號進行觸發時。b.“AC”交流耦合：若用交流信號觸發，置ＡＣ方式。c.低頻抑制耦合：主要目的是濾除信號中的低頻干擾。d.高頻耦合：這種方式是只允許通過頻率很高的波形。這種方式常用來觀測５ＭＨＺ以上的高頻信號。③觸發極性的選擇和觸發電平在電路中設置這兩種控制方式，其作用是讓使用者可以任意選擇被顯示信號的起始點，便于對波形的觀測和比較。觸發極性和觸發電平決定觸發脈沖產生的時刻，并決定掃描的起點。所謂觸發極性不是指觸發信號本身的正負，而是指觸發點位于觸發源信號的上升沿還是下降沿。觸發電路既要有信號，又要調整電平、極性旋鈕才能正常工作，若要測量一系列幅度不同的信號，總要調整電平旋鈕就不方便了，故在現代示波器中設計了自動觸發電路，使觸發點能自動地保持在最佳觸發電平的位置。④觸發放大整形電路電路的作用：由于輸入到觸發電路的波形復雜，頻率、幅度、極性都可能不同，所以觸發整形電路要對觸發信號進行放大、整形。整形電路的基本形式：是電壓比較器，當輸入的觸發源信號與通過“觸發極性電平”選擇的信號之差達到某一設定值時，比較電路翻轉，輸出矩形波，然后經過微分整形，變成觸發脈沖。2．掃描發生器環（又叫時基電路）掃描發生器電路在觸發脈沖啟動下，產生周期線性變化的鋸齒波掃描電壓。為了使顯示的波形清晰，要求輸出線性度好、頻率穩定、幅度相等的鋸齒波電壓且掃描時間因數應能調節。

掃描信號發生器組成框圖比較和釋抑電路

掃描閘門積分器送X放大器觸發脈沖觸發連續（１）掃描門

掃描門又叫時基閘門，是用來產生門控信號的。示波器應該既能連續掃描又能觸發掃描，掃描方式的選擇可通過開關進行。在連續掃描時，沒有觸發脈沖信號，掃描閘門也不受觸發脈沖的控制，仍會產生門控信號，并啟動掃描發生器工作；在觸發掃描時，只有在觸發脈沖作用下才產生門控信號。a.輸出時間準確的矩形開關信號，又稱閘門信號，控制積分器掃描。b.由于閘門信號和掃描正程同時開始，同時結束，可利用閘門信號作為增輝脈沖控制示波管，起正程加亮作用。c.在雙蹤示波器中，利用閘門信號觸發電子開關，使之工作于交替狀態。（２）積分器掃描電壓是鋸齒形的，它由積分器產生。由于密勒積分器具有良好的線性，因此它是通用示波器中應用最廣的一種掃描電壓發生器電路。其原理（略）在示波器中，把積分器產生的鋸齒波電壓送入Ｘ放大器加以放大，再加至水平偏轉板。由于這個電壓與時間成正比，就可以用顯示屏上的水平距離代表時間。在示波器中通常用改變Ｒ或Ｃ作為掃描速度粗調，用改變Ｅ（電源電壓）作為掃描速度微調。（３）比較和釋抑電路比較電路利用比較、識別電平的功能來控制鋸齒波的幅度，它決定掃描的終止時刻，從而確定鋸齒波的幅度，使電路產生等幅掃描。由于它控制了掃描基線的長度，也稱為掃描長度電路。釋抑電路則在掃描逆程開始后，關閉或稱抑制掃描閘門，使“抑制”期間掃描電路不再受到同極性觸發脈沖的觸發，以便掃描電路恢復到掃描的起始電平上。不論是觸發掃描還是連續掃描，比較和釋抑電路與掃描門及積分器配合，都可以產生穩定的等幅掃描信號，也都可以做到掃描信號與被測信號的同步。（３）Ｘ放大器

水平放大器的基本作用是選擇X軸信號，并將其放大到足以使光點在水平方向達到滿偏的程度。X放大器的輸入端有“內”、“外”信號的選擇。置于“內”時，X放大器放大掃描信號；置于“外”時，水平放大器放大由面板上X輸入端直接輸入的信號。水平放大器的工作原理與垂直放大器類似，也是線性、寬帶多級直接耦合放大器，改變X放大器的增益可以使光跡在水平方向得到擴展，或對掃描速度進行微調，以校準掃描速度。改變X放大器有關的直流電位也可使光跡產生水平位移。結論：以上討論的是通用示波器的組成，從以上講述的可以看出，Ｙ通道主要是一個放大器，通常用來放大被觀測的信號;在常見的用示波器觀測隨時間變化的波形時，Ｘ通道的主要任務是產生一個與被測信號同步的，既可以連續掃描，又可以觸發掃描的鋸齒波電壓。但是Ｘ放大器亦可直接輸入一個任意信號，這個信號與Ｙ通道的信號共同決定顯示屏上光點的位置，構成一個Ｘ－Ｙ圖示儀，這時觸發電路和掃描發生器環不起作用。6．3．3示波器的多波形顯示在電子測量技術中，常常需要同時觀測幾個信號，并對這些信號進行測試和比較，為了實現這一目的，常用的方法是多蹤示波和多線示波。1．多線顯示：多線示波器有多個相互獨立的電子束。常見的有雙線示波器。它的示波管內的電子槍可以產生兩個電子束，并有兩套Ｘ、Ｙ偏轉系統。雙線示波器兩個Ｙ通道相互獨立，因而可以消除通道之間的干擾現象。這種示波器除了觀察周期信號外，還可以觀測同一瞬間出現的兩個瞬變現象，即可以實時看到兩個瞬變信號。這種能產生多個電子束的示波管，工藝要求較高，價格較貴，這就限制了它的普遍應用。２．多蹤顯示（以雙蹤為例）雙蹤示波器是采用一對Y偏轉板的單電子槍示波管，采用通道轉換開關分時地把兩個信號經Y放大器送到Y偏轉板，如圖所示，所以雙蹤顯示只能輪流地掃描顯示兩個波形，而不是同時的。

雙蹤示波器垂直系統框圖延遲線電子開關Y1輸入Y輸入電路Y前置放大器Y1門電路Y2輸入Y輸入電路Y前置放大器Y1門電路Y后置放大器控制信號雙蹤示波器5種顯示方式①“Y1”通道（CH1）②“Y2”通道（CH2）③疊加方式（CH1+CH2）：實現兩信號的“和”或“差”的功能。④交替方式（ALT）：即每次掃描接通一個被測信號。適用于顯示高頻信號。⑤斷續方式（CHOP）：是在一次掃描過程中輪流接通兩個被測信號，適用于觀測低頻信號。6.4取樣示波器6．4．1概述1、取樣的基本概念就是從被測波形上取得樣點的過程。取樣分為實時取樣和非實時取樣兩種。從一個信號波形中取得所有取樣點，來表示一個信號波形的方法稱為實時取樣；從被測信號的許多相鄰波形上取得樣點的方法成為非實時取樣，或者稱為等效取樣。2、取樣原理：欲觀察一個波形，可以把這個波形在示波器上連續顯示，也可以在這個波形上取很多的點，把連續波形變換成離散波形，只要取樣點數足夠多，顯示這些離散點也能夠反映原波形的形狀。也就是說，既可以實時顯示被測波形，也可以非實時顯示被測波形。6．4．2取樣示波器的工作原理1、取樣示波器原理圖2．取樣示波器的垂直通道Y通道的作用是在取樣脈沖的作用下，把高頻信號變為低頻信號。取樣門平常關閉，只有當取樣脈沖來時才打開并取出樣品信號。延長電路起記憶作用，把每個取樣信號幅度記錄來來并展寬供最后信號合成用。

閉環取樣電路的基本組成框圖uiA2uo電路反饋至Y放大器CS取樣門脈沖K1取樣門K2A1Cm延長門脈沖延長門3．取樣示波器的水平通道水平系統的主要任務是產生時基掃描信號，同時產生頻進延時脈沖送Y軸系統，控制取樣脈沖發生器和延長門脈沖發生器的工作，即配合整個示波器的工作。

步進脈沖發生器的原理框圖觸發脈沖階梯波發生器X放大器電壓比較器電路

快斜波發生器電路泵發生器取樣脈沖發生器至取樣門至X偏轉板

結論：取樣示波器是荷蘭飛利浦公司最先研制成功的。1969年美國HP公司也研制生產了取樣示波器，帶寬已達18GHZ，后來進展緩慢，以至停產。一是單純的取樣示波器只能觀測重復性的周期信號，應用范圍受限；二是數字技術的發展，已將取樣技術融合到數字示波器中去了。現代數字示波器不僅可以觀測超高頻重復性的周期信號，還可以觀測瞬態的單次脈沖，并且還具有了存儲功能。因此現在市場上很少見到單純的取樣示波器了，但取樣示波器技術為現代數字示波器奠定了良好的技術基礎。6.5數字示波器概述數字示波器通常稱為數字存儲示波器，簡稱ＤＳＯ，是采用數字技術對輸入波形進行取樣、量化、存儲、處理和顯示的儀器。它的核心是記憶示波管。采用這種示波管，即使在斷電的情況下，亦可將波形記憶一周左右。示波管內有兩種電子槍，一種是寫入槍，它與通用示波器的電子槍類似，另一種是讀出槍，又稱為泛射槍。CRT存貯示波器的Y軸偏轉系統和時基掃描電路與通用示波器相同，它只是在通用示波器的基礎上增加了記憶示波管及控制信號實現的。6．5．2數字存儲示波器的性能特點1．能觀測單次信號。2．能觀測觸發前和觸發后的信號，觸發點的位置可以移動，而模擬示波器只能觀測觸發后的信號，觸發點在掃描線的最左端。3．波形數據能存儲，方便用戶進行分析，并能進行波形比較，把當前采的與存儲的參考波形進行比較。4．有豐富的觸發功能。5．具有測量功能，能精確測量許多電參量且能自動進行。6．操作方便。7．許多ＤＳ０具峰值檢測功能，捕捉毛刺等窄脈沖干擾信號。8．累計峰值檢測功能。９、利用平均和平滑功能削弱噪聲干擾，使顯示的波形更為清晰，甚至把埋在噪聲中的波形檢測出來。１０、利用包絡采集方式觀測調幅波的包絡。１１、逐點描記方式。１２、局限性是它的“盲區時間長”。6．5．３數字存儲示波器的技術指標1．取樣率：ＤＳＯ的取樣率隨掃描速度下降而下降，當取樣率不滿足取樣定理時會發生混疊。當采用sin(x)/x插值時，為使誤差不大于３％－４％，取樣率應是被測正弦信號頻率的４－５倍，是方波信號的２０－２５倍．為了較好地復現脈沖邊沿，在邊沿上的取樣點應不小于２－３個。2．帶寬：不管是模擬還是數字示波器，帶寬是指－３dB（信號下降至０．７０７）帶寬。模擬示波器中帶寬是固定的，數字示波器中帶寬有模擬帶寬和數字實時帶寬之分，后者低于前者。最高實時取樣率必須高于模擬帶寬的４倍。3．存儲長度：它表示一次取樣、存儲過程中獲取被測信號長度的能力。4．測量分辯率和測量精度ＤＳＯ與模擬示波器一些相同的技術指標在此不再重復。6.6示波器的基本測試技術（重點掌握）6．6．1示波器的選擇1．根據要顯示信號數量，選擇單蹤或雙蹤示波器。2．根據被測信號的頻率特點選擇示波器。3．根據被測信號的重現方式選擇示波器。4．根據被測信號是否含有交直流成分選擇示波器。5．根據被測信號測試重點選擇示波器。6．根據是否需存儲被測信號選擇示波器。6．6．2示波器的正確使用1．使用注意事項①使用前必須檢查電網電壓是否與示波器要求的電源電壓一致。②通電后需預熱幾分鐘再調整各旋鈕。注意各旋鈕不要馬上旋在極限位置，應先大致旋在中間位置，以便找到被測信號波形。③注意示波器的亮度不宜開得過亮，且亮點不宜長期停留在固定位置，特別是暫時不觀測波形時，更應該將輝度調暗，以免縮短示波管的使用壽命。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。⑤示波器的探頭有的帶有衰減器，讀數時需注意。⑥示波器進行定量測量時，一定要注意校準。2．通用示波器面板和主要控鍵示意圖3．探頭的正確使用

由于示波器放大器的輸入阻抗不夠高，用它去測試電路時，會對被測電路造成影響，所以示波器一般使用探頭輸入。常見探頭為低電容高電阻探頭，它帶有金屬屏蔽層的塑料外殼，內裝一個RC并聯電路，其一端接探針，另一端通過屏蔽電纜接到示波器的輸入端。不同補償時的波形不同補償時的波形（a）補償合適的波形b）欠補償的波形（c）過補償的波形6．6．3示波器測量電壓1．直流電壓的測量：用來測量直流電壓的示波器,其頻率響應下限頻率必須從直流開始。1）將觸發方式開關置于“自動”或“高頻”位置，屏幕出現掃描基線，再將Y軸輸入耦合開關置于“”處，然后調節Y軸“移位”旋鈕使掃描線位于屏幕中央。2）確定被測電壓極性。接入被測電壓，將Y軸輸入耦合方式開關置“DC”處，觀察掃描光跡的偏移方向，若光跡向屏幕上方偏移，則被測電壓正極性，否則為負極性。將Y軸輸入耦合方式開關置于“”然后按照直流電壓極性的反方向，調節Y“移位”旋鈕，將掃描線移到屏幕的合適位置上（整刻度線上為宜），此處定為零電平線，此后不再移動Y軸“移位”旋鈕。測量直流電壓值。將Y軸輸入耦合再次撥到“DC”處，選擇合適的Y軸偏轉靈敏度，“V/div”，使屏幕盡可能多地覆蓋Ｙ方向分度格數“在有效面積范圍內”以提高測量準確度。觀察掃描線在Ｙ軸方向平移的分度格數h，與Ｙ軸靈敏度開關“V/div”指示值相乘，即為被測信號的直流電壓值。下式Ｋ為探極衰減系數。2.交流電壓的測量：示波器只能測出被測電壓的峰值、峰-峰值，任意時刻的電壓瞬時值或任意兩點間的電位差值，如果需要求被測電壓的有效值或平均值，則必須進行換算。先將Y軸耦合方式開關置于“”調節Y“移位”旋鈕，將掃描線移動到屏幕的合適位置上（整刻度線上為宜），將此處定為零電平線，此后不再移動Y軸“移位”旋鈕。將Y軸輸入耦合開關置于“AC”處，當信號頻率很低時，則應置于“DC”處。選擇合適的Y軸靈敏度開關“V/div”，使顯示的波形在Ｙ軸方向中心位置盡可能展開。按坐標刻度片的分度讀出波形中所測點到零電平間的分度格數h，與Ｙ軸靈敏度開關“V/div”相乘，則可求出被測點的電壓。如下兩式是測交流電壓的峰峰值。6．6．4示波器測量時間和頻率１、時間的測量：時間是描述周期性現象的重要參數，時間包括時刻和時間間隔，示波器所進行的時間測量是指時間間隔，測量時，與測量電壓的原理類同。區別在于測量時間要用示波器的Ｘ軸掃描因數開關“t/div”，將其“微調”旋鈕順時針方向轉至“校準”位置，此時Ｘ軸系統的電壓增益為定值。示波管熒光