示波器学习（二）：示波器的技术指标、功能和触发

技术指标

• 带宽（BW，Bandwidth）和上升时间

示波器带宽≥（信号的最高频率成分×5）；带宽越高，可实现的信号复现精度就越高

带宽=（K/上升时间）。带宽<1GHz的示波器的K一般为0.35，带宽＞1GHz的示波器K通常在0.4 - 0.45之间

• 采样率（采样率越高，信号分辨率越好）
  

• 波形捕获率
  
  采样率表明了示波器在一个波形或周期内对输入信号采样的频次，波形捕获率则是指示波器采集波形的速度有多快。波形捕获速率，用波形/秒（wfms/s）表示

• 存储深度（记录长度）
  

• 探头
  四个指标：带宽、输入电阻、输入电容、衰减倍数

  有源探头（需要校准，一般是利用示波器提供的标准1kHz的信号来校准）、无源探头

  带宽高的探头输入阻抗普遍较低；阻抗会随着输入信号的频率而变化，例如随着频率升高而降低，不一定是一个恒值。输入电压高的探头带宽也低，反之带宽高的探头输入电压范围较小

  在测试时，尽量使用短的地线和带宽高的有源探头

示波器的功能

• ZOOM功能——波形放大镜

zoom preview模式；DUAL ZOOM模式（两个方框分别显示两个波形）；使用HORIZ和VERT面板键来扩大、缩小和移动方框位置

• 波形数字运算功能

具有FFT（快速傅里叶变换）、invert（翻转）、add（相加）、subtract（相减）、divide（相除）、multiply（相乘）、differentiation（微分）、integration（积分）等功能

• 测试统计读数功能

具有measurement（测量）、statistics（统计）等功能，可以选择显示平均/标准方差或者Min/Max值

示波器的触发

• 作用：1）捕获感兴趣的波形；2）确定时间参考零点，稳定显示波形

• 边沿触发

大多数信号都是以上升和下降周期性变化的。边沿触发是指当信号的边沿到达某一设定的触发电平并继续上升或下降时，示波器就触发并显示此时的信号

一般先用边沿触发方式观察信号，发现有问题时再根据情况选用其他触发方式

一般选择上升沿或者下降沿，双沿的情况下信号上升和下降都会触发，往往会导致信号左右摇晃不稳定

• 脉冲触发

  • 毛刺（Glitch）触发——捕捉毛刺
    
    ​ 毛刺触发是示波器常用的一种触发功能。毛刺分为正向毛刺或负向毛刺，毛刺触发需要设置2个条件，毛刺宽度和毛刺高度，小于设定的宽度和大于设定的高度，即认为是毛刺

  • 矮电平（Runt）触发——捕捉幅度异常信号
    
    ​ 矮电平触发如上图，是很好理解的，在正常的脉冲串中触发矮脉冲或欠幅脉冲。需要设置高低门限，以确定什么是矮脉冲（介于2个门限中间的脉冲即为矮脉冲）。有两种类型可选：正矮脉冲，负矮脉冲

  • 脉冲宽度（Pulse Width）触发——捕捉宽度异常信号
    
    ​ 脉冲宽度触发类似于毛刺触发，也需要设置脉冲宽度，和脉冲电平，也分为正脉冲和负脉冲，只是多了一项：可以进行宽于设定值触发或窄于设定值触发

  • 斜率（Slew Rate）触发——检查边沿跳变速度

• 逻辑触发

逻辑触发是当模拟通道间的电平满足一定的逻辑运算（与、或、与非、或非）结果并且信号电压达到设定的触发电平和触发逻辑宽度时，触发产生

当满足CH1为低于2.92V的触发电平值，且（AND）CH2高于-320mV的触发电平值时就触发，不考虑信号脉宽大小。 从信号可以看出是满足这个条件的，因此信号稳定。

第二个图恰恰相反，当满足CH1为高于2.92V的触发电平值，且（AND）CH2低于-320mV的触发电平值时就触发，不考虑信号脉宽大小。 由于CHI和CH2明显是同一个信号，因此也不可能存在一个电压值既要大于2.92V，又要小于 - 320 mV。可以看到，此时信号不满足触发条件，也就不稳定了

• 单次触发

单次触发并非一个独立的触发方式，它和其他方式一起使用，只是其他方式可以进行多次的触发，而单次触发只会触发一次就停止了，并将信号显示出来，比如对于上电的电压上升的情况、捕获很少出现的脉冲毛刺等比较有用

应该注意的问题