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示波器的原理和使用方法 数字示波器原理( 四 )


3.触发电平和触发极性 。
触发电平调整也叫同步调整，使扫描和被测信号同步 。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平 。一旦触发信号超过旋钮设置的触发水平，扫描即被触发 。顺时针转动旋钮，触发液位上升；逆时针转动旋钮触发液位下降 。当电平旋钮调节到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度内，无需调节电平即可产生稳定的触发 。当信号波形复杂且无法通过电平旋钮稳定触发时，可以使用释抑旋钮来调整波形的释抑时间(扫描暂停时间)，以便扫描可以与波形稳定同步 。
极性开关用于选择触发信号的极性 。当设置“+”位置时，当触发信号在信号增加方向超过触发电平时，将产生触发 。当设置“-”位置时，当触发信号在信号减小的方向超过触发电平时，将产生触发 。触发极性和触发电平共同决定了触发信号的触发点 。
2.6扫描模式(扫描模式)
有三种扫描模式:自动、标准和单一 。
自动:当没有触发信号输入或触发信号频率低于50Hz时，扫描模式为自激 。
正常状态:没有触发信号输入时，扫描处于就绪状态，没有扫描线 。当触发信号到达时，触发扫描 。
一次性:一次性按钮类似于复位开关 。在单次扫描模式下，按下单次按钮时扫描电路复位，此时就绪灯亮 。触发信号到达后产生扫描 。扫描一次后，准备关灯 。单扫描用于观察非周期信号或单个瞬态信号，经常需要拍摄波形图 。
上面简单介绍了示波器的基本功能和操作 。示波器还有一些更复杂的功能，如延时扫描、触发延时、X-Y工作模式等 。，这里就不介绍了 。示波器的基本操作很容易，真正的熟练要在应用中掌握 。值得指出的是，虽然示波器的功能很多，但很多情况下还是用其他仪器仪表比较好 。比如在数字电路实验中，用逻辑笔判断一个窄脉宽的单脉冲是否出现就简单多了 。测量单脉冲的脉宽时，最好使用逻辑分析仪 。
数字示波器使用必须注意问题序
数字示波器因其在波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析和处理等方面的独特优势而得到越来越广泛的应用 。由于数字示波器和模拟示波器的性能差异很大，如果使用不当，会造成很大的测量误差，影响测试任务 。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器最重要的指标之一 。模拟示波器的带宽是一个固定值，而数字示波器的带宽包括模拟带宽和数字实时带宽 。数字示波器对重复信号采用顺序采样或板载采样技术所能达到的最高带宽就是示波器的数字实时带宽 。数字实时带宽与最高数字化频率和波形重构技术因子K(数字实时带宽=最高数字化率/K)有关，不直接作为指标给出 。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适用于重复周期信号的测量，数字实时带宽既适用于重复信号的测量，也适用于单个信号的测量 。厂家宣称的示波器带宽能达到多少兆，其实指的是模拟带宽，数字实时带宽低于这个值 。比如TEK的TES520B的带宽是500MHz，实际上就是说它的模拟带宽是500MHz，而数字实时带宽最高只能达到400MHz，远低于模拟带宽 。所以在测量单个信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差 。
关于采样率
采样率又称数字化率，是指单位时间内模拟输入信号的采样次数，常以ms/s表示，采样率是数字示波器的重要指标 。

1.如果采样率不够，就容易出现混叠 。
如果示波器的输入信号是100KHz的正弦信号，但是示波器显示的信号频率是50KHz，这是怎么回事？这是因为示波器的采样率太慢，造成混叠现象 。重叠是指屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯亮着，显示的波形仍然不稳定 。混叠的产生如图1所示 。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断显示的波形是否被混叠了呢？可以慢慢把扫速t/div换成更快的时基文件，看看波形的频率参数是否变化剧烈 。如果是这样，就意味着出现了波形混叠 。或者摆动波形稳定在更快的时基上，这也表明波形混叠已经发生 。根据奈奎斯特定理，采样率至少是信号高频分量的两倍，以避免混叠 。例如，500MHz信号需要至少1 GS/s的采样速率，有几种方法可以简单地防止混叠:
调整扫速；
采用自动设置(autoset)；
尽量将采集模式切换到包络模式或峰值检测模式，因为包络模式是在多个采集记录中寻找极值，而峰值检测模式是在单个采集记录中寻找最大值和最小值 。这两种方法都可以检测到信号的快速变化 。


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