使触发源信号通过低通滤波器以抑制其高频分量。这意味着既使一个低频信号中包含很多高频噪音, 我们仍能使其按低频信号触发。 一LF抑制 使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分。这对于显示包含很多电源交流声的信号等情况 是很有用的。 TV触发 在这种模式下触发电平控制不起作用。这时示波器使用视频信号中的同步脉冲作为触发信号。TV触发 有两种模式:帧触发TVF和行触发TⅥL 每一帧电视图象由两场组成。每一场则包含构成一个完整的帧所需行数的一半。在电视屏幕上两场信 号交错显示以构成一帧的画面。采用这种技术减少了传送一个频道所需要的带宽并减小了画面的闪烁。在 每一个场开始的时候都有一个特别的脉冲序列,称为帧同步脉冲。在TVF同步模式下,示波器就由帧同步 脉冲来触发。现代示波器的触发控制可以区分第一场和第二场。 TVL 每一场包括若干行。每一行都由一个行同步脉冲即行同步信号开始。示波器可以由每一个行同步脉冲 来触发,这样描绘出的各个行的波形将会重叠在一起。便用帧触发和双时基我们可以观察某一特定行的波 形。我们还可以使用如象 Fluke公司的示波器所具有的称为视频行选择器的特殊的附件P8917来观察某 特定的行。使用本书中用作示例的组合示波器时,我们可以使用示波器中内装的视频行计数器直接选定所 需的行号(仅限于PMR394A系列示波器)。 触发隔离( Trigger Hold-off) 有些信号具有多个可能的触发点。这种情况的一个很好的例子是图14中的数字信号。该信号虽然在较 长的时间周期内是重复的,但是在短时间内情况则不然。为了更详细的观察少数个别脉冲,必须使用快速 的扫描时基。但是这样一来每次扫描时显示出来的信号波形段就是变化不一的。为了解决这个问题,我们 采用了触发隔离功能,即在各次扫描之间加入延迟时间,使得扫描的每次触发总是从相同的信号沿开始 隔离延长 等待触发一 隔离时间过短 正确隔离时间 图14复杀脉冲的触发隔离应用 延迟时基触发 从本书前面的时基部分我们已经知道,在MB扫描时基开始后经过一段延迟,DTB开始扫描,即受到 触发。此延迟时间从MTB触发点开始计算。经过这段时间延迟后,DTB实际上是由延迟系统启动的。这种 模式称为DTB启动
使触发源信号通过低通滤波器以抑制其高频分量。这意味着既使一个低频信号中包含很多高频噪音， 我们仍能使其按低频信号触发。 —LF 抑制 使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分。这对于显示包含很多电源交流声的信号等情况 是很有用的。 —TV 触发 在这种模式下触发电平控制不起作用。这时示波器使用视频信号中的同步脉冲作为触发信号。TV 触发 有两种模式：帧触发 TVF 和行触发 TVL —TVF 每一帧电视图象由两场组成。每一场则包含构成一个完整的帧所需行数的一半。在电视屏幕上两场信 号交错显示以构成一帧的画面。采用这种技术减少了传送一个频道所需要的带宽并减小了画面的闪烁。在 每一个场开始的时候都有一个特别的脉冲序列，称为帧同步脉冲。在 TVF 同步模式下，示波器就由帧同步 脉冲来触发。现代示波器的触发控制可以区分第一场和第二场。 —TVL 每一场包括若干行。每一行都由一个行同步脉冲即行同步信号开始。示波器可以由每一个行同步脉冲 来触发，这样描绘出的各个行的波形将会重叠在一起。便用帧触发和双时基我们可以观察某一特定行的波 形。我们还可以使用如象 Fluke 公司的示波器所具有的称为视频行选择器的特殊的附件 PM8917 来观察某一 特定的行。使用本书中用作示例的组合示波器时，我们可以使用示波器中内装的视频行计数器直接选定所 需的行号（仅限于 PM3394A 系列示波器）。 触发隔离(Trigger Hold-off） 有些信号具有多个可能的触发点。这种情况的一个很好的例子是图 14 中的数字信号。该信号虽然在较 长的时间周期内是重复的，但是在短时间内情况则不然。为了更详细的观察少数个别脉冲，必须使用快速 的扫描时基。但是这样一来每次扫描时显示出来的信号波形段就是变化不一的。为了解决这个问题，我们 采用了触发隔离功能，即在各次扫描之间加入延迟时间，使得扫描的每次触发总是从相同的信号沿开始。 图 14 复杀脉冲的触发隔离应用 延迟时基触发 从本书前面的时基部分我们已经知道，在 MTB 扫描时基开始后经过一段延迟，DTB 开始扫描，即受到 触发。此延迟时间从 MTB 触发点开始计算。经过这段时间延迟后，DTB 实际上是由延迟系统启动的。这种 模式称为 DTB 启动
和MB类似,DTB也可以按触发模式工作,示波器上设有相应的控制机构以设置DTB触发源、触发电 平、触发率及耦合方式。这些控制机构与MBN无关,自己独立工作。选择了这种设置方式后,当上述的延 迟时间结束以后,DB就作好触发准备。而当输入信号上探测到新的触发事件时DTB才被触发开始扫描。 1.6附加功能 X-偏转 X-Y偏转或X-Y模式是示波器的另一种显示方法。这种示波器将时基关闭,而用另一个与产生垂直偏 转的信号不同的信号来使电子束在水平方向偏转。这就是说用两个信号在X、Y方向同时作用于电子束而描 绘出波形,以便观察这两个信号的关系 这种方法最常见的用处是观察两信号间的相位关系。图15的图形称为李萨育图。这些图形是当使用互 相成谐波频率关系的两个信号分别作X和Y偏转信号时产生的。如果所使用的两个信号没有相关的频率关 系,则不会获得稳定的图形显示。对于使用具有固定频率关系的两个信号的情况来说,从显示的图形中还 可以得两个信号间的相位关系。作为一个例子,图16给出了由具有相同频率而相位差分别为0°、45 90°的两个信号所形成的图形 AA∩ 3 图15李萨育图,垂直偏转信号的频率为水平偏转信号频率的整倍数 o Phaseshift 45 Phaseshift 90 Phaseshift 1 X·cH2 图16李萨育图。相同频率的两个信号加到垂直和水平偏转系统的情况。 XY用适当的传感器把物理量变换成示波器能显示的信号,就可显示两个物理量,例如位移和压力之
和 MTB 类似，DTB 也可以按触发模式工作，示波器上设有相应的控制机构以设置 DTB 触发源、触发电 平、触发率及耦合方式。这些控制机构与 MTBN 无关，自己独立工作。选择了这种设置方式后，当上述的延 迟时间结束以后，DTB 就作好触发准备。而当输入信号上探测到新的触发事件时 DTB 才被触发开始扫描。 1.6 附加功能 X-Y 偏转 X-Y 偏转或 X-Y 模式是示波器的另一种显示方法。这种示波器将时基关闭，而用另一个与产生垂直偏 转的信号不同的信号来使电子束在水平方向偏转。这就是说用两个信号在 X、Y 方向同时作用于电子束而描 绘出波形，以便观察这两个信号的关系。 这种方法最常见的用处是观察两信号间的相位关系。图 15 的图形称为李萨育图。这些图形是当使用互 相成谐波频率关系的两个信号分别作 X 和 Y 偏转信号时产生的。如果所使用的两个信号没有相关的频率关 系，则不会获得稳定的图形显示。对于使用具有固定频率关系的两个信号的情况来说，从显示的图形中还 可以得两个信号间的相位关系。作为一个例子，图 16 给出了由具有相同频率而相位差分别为 0°、45°、 90°的两个信号所形成的图形。 图 15 李萨育图,垂直偏转信号的频率为水平偏转信号频率的整倍数 图 16 李萨育图。 相同频率的两个信号加到垂直和水平偏转系统的情况。 X-Y 用适当的传感器把物理量变换成示波器能显示的信号，就可显示两个物理量，例如位移和压力之
间的关系。X一Y显示模式还可以在电子学实验室用来进行元件测试工作,例如描绘二极管的特性曲线等 事实上,在任何涉及两个相互关联的物理量的场合都可以使用X一Y显示模式。 延迟线 虽然延迟线是示波器垂直偏转系统的一部分,但是我们将在这里讨论它,因为触发和水平偏转系统是 对其有影响的因素。 无论触发和时基电路的速度有多快,要对一个有效的触发条件作出响应都需要一定时间。同时,时基 电路在其扫描起始点也有一个小的非线性区。过了这个非线性区以后时基扫描才达到其全扫描速度。这个 非性区的时间宽度在纳秒的数量级。对于带宽不宽的示波器来说,这个非线性区的时间和示波器所能显示 的最快的信号相比是可以忽略的。而对于扫描速度可达2ns/格的宽带示波器来说,这个时间对波形的显 有很大的影响。为了能够显示纳秒级的波形事件,就必须在信号波形中的触发事件到达屏幕之前触发时基 开始扫描。 这就是说,当信号的触发信息到达偏转板时,电子束己经提前开始扫描了。这样就可以观察完整的波 形上升沿或下降沿,并能观察触发前若干纳秒的信号波形。触发前的这个若干纳秒的波形称为预触发信息 这种预触发功能是由在垂直偏转系统中在触发电路信号提取点和最后的放大器之间插入一个信号延迟线来 实现的。延迟线可以将信号贮存一段时间,其时间长度和延迟线的长度成正比。这样,当信号到达延迟线 的末端时,时基已经启动并正在扫描之中 有延迟线 无延迟线 CHI MTB 20Ons chI 图17延迟线对显示快速上升的影响 小结 至此我们已经通过系统方框图说明了一台基本的模拟示波器是如何式作的。 们已经介绍了其各种基本控制功能。后面我们将会看到,多数这些控制功能不仅出现在模拟示波器 上,也出在数字存储示波器上
间的关系。X－Y 显示模式还可以在电子学实验室用来进行元件测试工作，例如描绘二极管的特性曲线等。 事实上，在任何涉及两个相互关联的物理量的场合都可以使用 X－Y 显示模式。 延迟线 虽然延迟线是示波器垂直偏转系统的一部分，但是我们将在这里讨论它，因为触发和水平偏转系统是 对其有影响的因素。 无论触发和时基电路的速度有多快，要对一个有效的触发条件作出响应都需要一定时间。同时，时基 电路在其扫描起始点也有一个小的非线性区。过了这个非线性区以后时基扫描才达到其全扫描速度。这个 非性区的时间宽度在纳秒的数量级。对于带宽不宽的示波器来说，这个非线性区的时间和示波器所能显示 的最快的信号相比是可以忽略的。而对于扫描速度可达 2ns/格的宽带示波器来说，这个时间对波形的显示 有很大的影响。为了能够显示纳秒级的波形事件，就必须在信号波形中的触发事件到达屏幕之前触发时基 开始扫描。 这就是说，当信号的触发信息到达偏转板时，电子束已经提前开始扫描了。这样就可以观察完整的波 形上升沿或下降沿，并能观察触发前若干纳秒的信号波形。触发前的这个若干纳秒的波形称为预触发信息。 这种预触发功能是由在垂直偏转系统中在触发电路信号提取点和最后的放大器之间插入一个信号延迟线来 实现的。延迟线可以将信号贮存一段时间，其时间长度和延迟线的长度成正比。这样，当信号到达延迟线 的末端时，时基已经启动并正在扫描之中。 图 17 延迟线对显示快速上升的影响 小结 至此我们已经通过系统方框图说明了一台基本的模拟示波器是如何式作的。 我们已经介绍了其各种基本控制功能。后面我们将会看到，多数这些控制功能不仅出现在模拟示波器 上，也出在数字存储示波器上
数字存储示波器之一 第二章数字存储示波器( Digital Storage oscilloscopes-DS0) 2.1数字存储 你可能还记得,第一章中我们谈到,普通模拟示波器CRT上的P31荧光物质的余辉时间小于 lms。在有些情况下,使用P7荧光物质的CRT能给出大约300ms的余辉时间。只要有信号照射荧 光CRT就将不断显示信号波形。而当信号去掉以后使用P3l材料的CET上扫迹迅速变暗,而使用 P7材料的CRT上扫迹停留时间稍长一些。 那么,如果信号在一秒钟内只有几次,或者信号的周期为数秒至珍长,甚至于信号只发生 那又将会怎么样呢?在这种情况下,使用我们上面介绍过的模拟示波器则几乎乃至于完全不 能观察这些信号 因此我们需要找到在荧光物质上保持信事情轨迹的方法。为达到这一目的而采用的一种老式 方法是使用一种称为存储示波管的特殊CRT。这种示波管的荧光物质后面装有栅网,通过在栅网 上充载电荷的方法存贮电子束的路径。这种示波管价格很昂贵又比较脆弱,并且只能耐有限的时 间内保持轨迹 数字存储的方法克服了所有这些缺点,并且还带来了很多附加的特色,下面列出部分特点: ·可以显示大量的预触发信息。 可通通过使用光标和不使用光标的方法进行全自动的测量 可以长期贮存波形 ·可以在打印机或绘图仪上制作硬考贝以供编制文件之用 可以反新采集的波形和操作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较。 可以按通过/不通过的原则进行判断 波形信息可用数学进行处理 何谓数字存储 从字意上不难看出,所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来贮存信号 当信号进入数字存储示波器,或称DS0以后,在信号到达CRT的偏转电路之前(图18),示 波器将按一定的时间间隔对信号电压进行采样。然后用一个模/数变换器(ADC)对这些瞬时值或 采样值进行变换从而生成代表每一个采样电压的二进制字。这个过程称为数字化 存储器 触发 图18数字存储示波器的方框图 获得的二进制数值贮存在存储器中。对输入信号进行采样的速度称为彩样速率。采样速率由 采样时钟控制。对于一般使用情况来说,采样速率的范围从每秒20兆次(20MS/s)到200MS/s 存储器中贮存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形 所以,在DSO中的输入信号接头和示波器CRT之间的电路不只是仅有模拟电路。输入信号的 波形在CRT上获得显示之前先要存贮到存储器中去我们在示波器屏幕上看到的波形总是由所采 集到数据重建的波形,而不是输入连接端上所加信号的立即的、连接的波形显示 采样和数字化 数字存储分两步来实现。第一步,获取输入电压的采样值。这是通过采样及保持电路来完成 的,见图19
数字存储示波器之一 第二章 数字存储示波器（Digital Storage oscilloscopes-DSO) 2.1 数字存储 你可能还记得，第一章中我们谈到，普通模拟示波器 CRT 上的 P31 荧光物质的余辉时间小于 1ms。在有些情况下，使用 P7 荧光物质的 CRT 能给出大约 300ms 的余辉时间。只要有信号照射荧 光 CRT 就将不断显示信号波形。而当信号去掉以后使用 P31 材料的 CET 上扫迹迅速变暗，而使用 P7 材料的 CRT 上扫迹停留时间稍长一些。 那么，如果信号在一秒钟内只有几次，或者信号的周期为数秒至珍长，甚至于信号只发生一 次，那又将会怎么样呢？在这种情况下，使用我们上面介绍过的模拟示波器则几乎乃至于完全不 能观察这些信号。 因此我们需要找到在荧光物质上保持信事情轨迹的方法。为达到这一目的而采用的一种老式 方法是使用一种称为存储示波管的特殊 CRT。这种示波管的荧光物质后面装有栅网，通过在栅网 上充载电荷的方法存贮电子束的路径。这种示波管价格很昂贵又比较脆弱，并且只能耐有限的时 间内保持轨迹。 数字存储的方法克服了所有这些缺点，并且还带来了很多附加的特色，下面列出部分特点： ·可以显示大量的预触发信息。 ·可通通过使用光标和不使用光标的方法进行全自动的测量。 ·可以长期贮存波形。 ·可以在打印机或绘图仪上制作硬考贝以供编制文件之用。 ·可以反新采集的波形和操作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较。 ·可以按通过/不通过的原则进行判断。 ·波形信息可用数学进行处理。 何谓数字存储 从字意上不难看出，所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来贮存信号。 当信号进入数字存储示波器，或称 DSO 以后，在信号到达 CRT 的偏转电路之前（图 18），示 波器将按一定的时间间隔对信号电压进行采样。然后用一个模/数变换器（ADC）对这些瞬时值或 采样值进行变换从而生成代表每一个采样电压的二进制字。这个过程称为数字化。 图 18 数字存储示波器的方框图 获得的二进制数值贮存在存储器中。对输入信号进行采样的速度称为彩样速率。采样速率由 采样时钟控制。对于一般使用情况来说，采样速率的范围从每秒 20 兆次（20MS/s）到 200MS/s。 存储器中贮存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形。 所以，在 DSO 中的输入信号接头和示波器 CRT 之间的电路不只是仅有模拟电路。输入信号的 波形在 CRT 上获得显示之前先要存贮到存储器中去我们在示波器屏幕上看到的波形总是由所采 集到数据重建的波形，而不是输入连接端上所加信号的立即的、连接的波形显示。 采样和数字化 数字存储分两步来实现。第一步，获取输入电压的采样值。这是通过采样及保持电路来完成 的，见图 19