扫描速度以每格的秒数(s/格)来度量。一台典型示波器的扫描速度范围可以从20ns/格到0。5s/格 扫描速度也和灵敏度控制一样按1-2-5的序列变化。只要我们知道了每个标尺格所代表的时间值,就可 以测量出屏幕扫迹上任何两点之间的时间 例如,图7和图8显示的都是1kHz的正弦波(其周期为lms),而扫描速率分别为lms/格和200ms/格 (us=微秒10-6) 图71kHz的正弦波,时基设置为lms/格 tcHI MTB 200us chI+ 图81kHz的正弦波,时基设置为200μs/格
扫描速度以每格的秒数(s/格)来度量。一台典型示波器的扫描速度范围可以从 20ns/格到 0。5s/格。 扫描速度也和灵敏度控制一样按 1-2-5 的序列变化。只要我们知道了每个标尺格所代表的时间值,就可 以测量出屏幕扫迹上任何两点之间的时间 例如,图 7 和图 8 显示的都是 1kHz 的正弦波(其周期为 1ms),而扫描速率分别为 1ms/格和 200ms/格。 (us=微秒 10-6)。 图 7 1kHz 的正弦波,时基设置为 1ms/格 图 8 1kHz 的正弦波,时基设置为 200μs/格
水平位置控制 水平或X轴位置控制机构X一P0S可以在屏幕上沿水平方向移动扫迹。这样我们就可以把扫迹上的某 点和某一条垂直标尺线对齐,以便为时间测量规定一个起始点。 可变时基 我们可以选择不同于标准的1-2-5序列设置值的扫描速度。这样我们就能够把任意一个波形的一个 周期调整成模跨整个屏幕宽度。和在Y轴方向使用VAR控制机构的情况一样多数示波器会给出指示,说明 正在使用可变时基,X轴处于未校准状态。更先进的示波器,如我们用作示例的示波器,可以工作在校准 的连续可变时基模式。这时由于可以用整个屏幕来显示信号中我们感兴趣的部分,所以能获得更好的测量 时间分辨率。同时也能大大减少发生操作错误的可能性 时基放大 时基放大功能通常能将X轴偏转扫描放大10倍。这样在屏幕上看到的等效时基速度也变快10倍。所 以一台未经时基放大的时扫描速度为20ns/格的示波器经时基放大后可以以2ns/格的速度扫描。示波器屏 幕现在就成了信号上的一个可移动的观察窗口。和简单的直接选择更快的时基速度相比,这种方法的好 是能够在保持原信号不变的情况下更加详细的观察信号的细节 图9说明如何使用X轴位置控制来实现信号的滚动显示, 时基放大 X位置控制 图9时基放大和X轴位置控制 双时基 在很多观察复杂信号波形的应用场合中,往往需要显示一个波形的一小部分,并使它占踞整个屏幕 这种情况的一个典型的例子是观察研究全部电视信号中某一选定的行的波形。在这类情况中,使用标准时 基通过正常触发的方法是无能为力的 这就是在现代示波器上采用双时基工作的原因 在这个例子中,示波器的主时基(MTB)可由波形中的主触发事件,即全电视信号中的垂直同步信号来 触发。MTB扫迹的一部分显示得更亮一些,这称为加亮部分。在此加亮部分的起始点时刻,第二个时基, 称为延迟时基或DTB开始扫描。这第二个时基可按自己的扫描速度来设置。并且扫描速度比主时基的扫描 速度要快。主时基的起始点和加亮部分开始点之间的延迟时间是可调的 我们甚至可以作到在选定的延迟时间结束时不启动DTB扫描,而只是在该时刻为DTB时基的触发电路 作好触发准备。如果过一会儿再发生新的触发事件,DTB扫描即将开始。 所以,使用双时基时,电子束将以两个时基的两种不同的速度交替的在屏幕上扫描。 让我们来看图10。首先主时基以500μs/格的速度运行,在屏幕上描绘出一个波形。在此扫描期间
水平位置控制 水平或 X 轴位置控制机构 X-POS 可以在屏幕上沿水平方向移动扫迹。这样我们就可以把扫迹上的某一 点和某一条垂直标尺线对齐,以便为时间测量规定一个起始点。 可变时基 我们可以选择不同于标准的 1-2-5 序列设置值的扫描速度。这样我们就能够把任意一个波形的一个 周期调整成模跨整个屏幕宽度。和在 Y 轴方向使用 VAR 控制机构的情况一样多数示波器会给出指示,说明 正在使用可变时基,X 轴处于未校准状态。更先进的示波器,如我们用作示例的示波器,可以工作在校准 的连续可变时基模式。这时由于可以用整个屏幕来显示信号中我们感兴趣的部分,所以能获得更好的测量 时间分辨率。同时也能大大减少发生操作错误的可能性。 时基放大 时基放大功能通常能将 X 轴偏转扫描放大 10 倍。这样在屏幕上看到的等效时基速度也变快 10 倍。所 以一台未经时基放大的时扫描速度为 20ns/格的示波器经时基放大后可以以 2ns/格的速度扫描。示波器屏 幕现在就成了信号上的一个可移动的观察窗口。和简单的直接选择更快的时基速度相比,这种方法的好处 是能够在保持原信号不变的情况下更加详细的观察信号的细节。 图 9 说明如何使用 X 轴位置控制来实现信号的滚动显示。 图 9 时基放大和 X 轴位置控制 双时基 在很多观察复杂信号波形的应用场合中,往往需要显示一个波形的一小部分,并使它占踞整个屏幕。 这种情况的一个典型的例子是观察研究全部电视信号中某一选定的行的波形。在这类情况中,使用标准时 基通过正常触发的方法是无能为力的。 这就是在现代示波器上采用双时基工作的原因。 在这个例子中,示波器的主时基(MTB)可由波形中的主触发事件,即全电视信号中的垂直同步信号来 触发。MTB 扫迹的一部分显示得更亮一些,这称为加亮部分。在此加亮部分的起始点时刻,第二个时基, 称为延迟时基或 DTB 开始扫描。这第二个时基可按自己的扫描速度来设置。并且扫描速度比主时基的扫描 速度要快。主时基的起始点和加亮部分开始点之间的延迟时间是可调的。 我们甚至可以作到在选定的延迟时间结束时不启动 DTB 扫描,而只是在该时刻为 DTB 时基的触发电路 作好触发准备。如果过一会儿再发生新的触发事件,DTB 扫描即将开始。 所以,使用双时基时,电子束将以两个时基的两种不同的速度交替的在屏幕上扫描。 让我们来看图 10。首先主时基以 500μs/格的速度运行,在屏幕上描绘出一个波形。在此扫描期间
过了2ms即等于4格的时间以后,扫迹被加亮。这段延迟时间由延迟1控制来设定。波形上加亮部分的时 间长度则由DTB扫描时间控制机构来高定,在我们的例子中现在为50μs/格当经过2ms的延迟时间后延迟 时基进行扫描时,它只显示原来主时基扫迹的十分之一。但是这段原来主进基扫迹十分之一的波形段则在 整个屏幕上显示出来。 TB 5 CHI 2 V ALT DTB50, Ous 2. 049ms 图10双时基工作(500μs/格及50μs格,4格延迟) 1)在老式的示波器上,延迟控制指的是延迟时间倍增器。边是一个带有刻度的多圈电位器。当扫迹的 加亮部分在MTB上根据需要确定位置以后,其延迟即可由DTB时基速度和该电位器示出的刻度读数相乘而 计算出来。由此延迟控制一词得名 当我们改变延迟时间时,就改变了延迟时基扫描的起始点在主时基上的位置。而改变延迟时基扫描速 度则改变在主时其上显示出来的波形段的长度 当延迟时基已经设置好,并显示出欲观察的信号段时,我们可以把主时基关闭。这样可以使得延迟扫 迹变得更亮。 典型双时基示波器的时基工作模式有 MTBI=只用主时基 只用MTB工作时,示波器的性能和单时基示波器相同 一MTB土=主时基加亮 这时示波器只显示主时基。但是扫迹上的一部分被加亮,以表示出DTB的起始位置及其扫描速度 MIB加亮和DTB 和MIBI相同,但也同时显示DB扫描 DTB=延迟时基 只显示DTB扫描 在本书的触发部分还会进一步讨论双时基的问题 时基模式 时基电路有几种工作。对普通模拟示波器来说,工作模式有自动、正常或触发以及单次或单次捕捉等
过了 2ms 即等于 4 格的时间以后,扫迹被加亮。这段延迟时间由延迟 1 控制来设定。波形上加亮部分的时 间长度则由 DTB 扫描时间控制机构来高定,在我们的例子中现在为 50μs/格当经过 2ms 的延迟时间后延迟 时基进行扫描时,它只显示原来主时基扫迹的十分之一。但是这段原来主进基扫迹十分之一的波形段则在 整个屏幕上显示出来。 图 10 双时基工作(500μs/格及 50μs 格,4 格延迟) 1)在老式的示波器上,延迟控制指的是延迟时间倍增器。边是一个带有刻度的多圈电位器。当扫迹的 加亮部分在 MTB 上根据需要确定位置以后,其延迟即可由 DTB 时基速度和该电位器示出的刻度读数相乘而 计算出来。由此延迟控制一词得名。 当我们改变延迟时间时,就改变了延迟时基扫描的起始点在主时基上的位置。而改变延迟时基扫描速 度则改变在主时其上显示出来的波形段的长度。 当延迟时基已经设置好,并显示出欲观察的信号段时,我们可以把主时基关闭。这样可以使得延迟扫 迹变得更亮。 典型双时基示波器的时基工作模式有: —MTBI=只用主时基 只用 MTB 工作时,示波器的性能和单时基示波器相同。 —MTB±=主时基加亮 这时示波器只显示主时基。但是扫迹上的一部分被加亮,以表示出 DTB 的起始位置及其扫描速度。 —MTB 加亮和 DTB 和 MTBI 相同,但也同时显示 DTB 扫描。 —DTB=延迟时基。 只显示 DTB 扫描。 在本书的触发部分还会进一步讨论双时基的问题。 时基模式 时基电路有几种工作。对普通模拟示波器来说,工作模式有自动、正常或触发以及单次或单次捕捉等 模式
正常模式 时基必须受到触发才能产生扫迹。其规律非常简单,即"没有信号就没有扫描轨迹"。示波器在选定的 触发源通道上必须有输入信号,并且该信号必须大到足以触发时基电路。如果没有输入信号,屏幕上就不 会有扫描轨迹 自动模式 如果能在没有输入信号时也能看到扫迹。这将会是很有用的。在没有输入信号以进行触发时,自动模 式将使时基以低频率自由运行,从而在屏幕上产生扫迹。这使得用户可以设置扫迹的垂直位置,即如果信 号仅为一直流电位的情况 单次模式 当接收到触发信号时进基将进行扫描,并且将只扫描一次。对于每次触发事件都必须使时基电路作好 触发准备(atm)。不然的话,下面来的触发事件将不能启动时基扫描。对于不同的示波器,按动标有单次 或复位的按钮就使得触发电路重新作好触发准备。为了避免在单次扫描工作时盲目猜测,现代示波器上可 以用屏幕上显示出伏特数值或显示水平线的方式来显示出其触发电平 1.5触发 我们已经看到在示波管上输入信号如何提供垂直偏转,时基如何给出水平偏转。但是我们如何保证在 电子束扫过屏幕时每次都准确地扫过相同的路径呢?解决这个问题的关键在于触发电路。如果没有触发电 路,你在屏幕上看到的将会是具有随机起始点的很多波形杂乱重叠的图象。而触发电路的作用就在于保证 每次时基在屏幕的扫描的时候,时基扫描都从输入信号上的一上精确确定的点开始。这个精确的扫描起始 点则由下述控制因素来决定 [EZ0Qus 图11无触发的信号波形 触发源 它决定触发信号从哪里获得。在多数情况下,触发信号来自输入信号本身。所以如果只使用一个通道 那么触发源就设置为该通道。如果使用多个通道,那么触发源可以从这些通道中选取。 复合触发( Composite triggering)则是在显示不同的通道时轮流使用相应的通道触发。这对于显示
—正常模式 时基必须受到触发才能产生扫迹。其规律非常简单,即"没有信号就没有扫描轨迹"。示波器在选定的 触发源通道上必须有输入信号,并且该信号必须大到足以触发时基电路。如果没有输入信号,屏幕上就不 会有扫描轨迹。 —自动模式 如果能在没有输入信号时也能看到扫迹。这将会是很有用的。在没有输入信号以进行触发时,自动模 式将使时基以低频率自由运行,从而在屏幕上产生扫迹。这使得用户可以设置扫迹的垂直位置,即如果信 号仅为一直流电位的情况。 —单次模式 当接收到触发信号时进基将进行扫描,并且将只扫描一次。对于每次触发事件都必须使时基电路作好 触发准备(atm)。不然的话,下面来的触发事件将不能启动时基扫描。对于不同的示波器,按动标有单次 或复位的按钮就使得触发电路重新作好触发准备。为了避免在单次扫描工作时盲目猜测,现代示波器上可 以用屏幕上显示出伏特数值或显示水平线的方式来显示出其触发电平值。 1.5 触 发 我们已经看到在示波管上输入信号如何提供垂直偏转,时基如何给出水平偏转。但是我们如何保证在 电子束扫过屏幕时每次都准确地扫过相同的路径呢?解决这个问题的关键在于触发电路。如果没有触发电 路,你在屏幕上看到的将会是具有随机起始点的很多波形杂乱重叠的图象。而触发电路的作用就在于保证 每次时基在屏幕的扫描的时候,时基扫描都从输入信号上的一上精确确定的点开始。这个精确的扫描起始 点则由下述控制因素来决定。 图 11 无触发的信号波形 触发源 它决定触发信号从哪里获得。在多数情况下,触发信号来自输入信号本身。所以如果只使用一个通道, 那么触发源就设置为该通道。如果使用多个通道,那么触发源可以从这些通道中选取。 复合触发(Composite triggering)则是在显示不同的通道时轮流使用相应的通道触发。这对于显示
频率不相关的信号时是非常有用的。 如果示波器具有外部触发输入端(Ext),那么它上面连接的信号则可驱动触发电路使示波器触发 如果要观测在电源频率或者源于电源频率系统的信号,那么电源触发功能可以提供电源触发的能力 这是观察与电源有关的干扰信号的好方氵 触发电平 触发电平控制机构设置选定触发源的信号欲使触发电路启动时基扫描所必须跨越的电压电平值。 图12触发电平设置对显示波形的影响 COMPOSITE VIDEO ANALOG DISPLAY CHI 8.5 0+ MTB 648ps chIp 图13视频行信号 触发斜率 触发斜率控制机枃决定触发发生于触发源信号的上升沿(″正斜率")或者下降沿(″负斜率″) 触发耦合 用以决定选定的触发源信号送往触发电路的耦合方式 一DC耦合 触发源直接连到触发电路。 一AC耦合 触发源通过一个串联的电容连到触发电路。 一峰(一)峰值电平一( Level p(-)p) 将触发电平控制机构的控制范围设置成略小于触发源信号的峰(一)峰值。在这种模式下不可能将触 发电平设置为超出输入信号的值,所以只要有信号示波器总能触发。 一HF抑制
频率不相关的信号时是非常有用的。 如果示波器具有外部触发输入端(Ext),那么它上面连接的信号则可驱动触发电路使示波器触发。 如果要观测在电源频率或者源于电源频率系统的信号,那么电源触发功能可以提供电源触发的能力。 这是观察与电源有关的干扰信号的好方法。 触发电平 触发电平控制机构设置选定触发源的信号欲使触发电路启动时基扫描所必须跨越的电压电平值。 图 12 触发电平设置对显示波形的影响。 图 13 视频行信号 触发斜率 触发斜率控制机构决定触发发生于触发源信号的上升沿("正斜率")或者下降沿("负斜率") 触发耦合 用以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。 —AC 耦合 触发源通过一个串联的电容连到触发电路。 —峰(-)峰值电平-(Level p(-)p) 将触发电平控制机构的控制范围设置成略小于触发源信号的峰(-)峰值。在这种模式下不可能将触 发电平设置为超出输入信号的值,所以只要有信号示波器总能触发。 —HF 抑制