认识示波器（转）

最近这段时间刚刚接触泰克的DPO7000 系列的示波器。 有很多概念都不清楚。 上网查了些资料， 下面是我总结的一些心得内容，与大家分享分享。


      首先，示波器分为两大类。一个是模拟的，一类是数字的。模拟的，我就没有接触过，应该现在使用的人也已经很少了。主要聊聊数字型的。
 
      数字型的示波器， 又可以分为 3种。 一种是数字存储型的，一种的数字荧光型的，最后一种是数字采样型的。
      数字存储型的， 是采用的一种串行的采样处理机制。 信号通过探头采样进来，然后有ADC 转换成数字信号。再通过信号分离器， 将信号分为电压数据和时间数据， 存储到捕获存储区。（关于信号分离器的功能是我自己的理解， 具体是否这样还要请高人指点）。 最后，就是处理和显示了。（如图一）



      数字荧光型示波器， 是采用一种并行的采样处理机制。 前端的采样/放大/ADC 转换和数字存储型的是一样的， 之后则是采用一种并行的处理机制。 通过数字荧光处理器将波形数据可以直接显示的数据， 而通过微处理器来对波形处理。 这样， 就示波器的捕获速度不再受微处理器的限制。 （如图二）

        数字采样型示波器。他提供了一种高频率的采样能力。 这种型号的示波器， 他采集信号的能力要比其他两种型号的示波器高一个数量级。 在测量重复信号时，它能达到的带宽以及高速定时都十倍于其他示波器。连续等效时间采样示波器能达到50GHz 的带宽。 但是， 高采样能力也导致了其对采样信号电压值的限制。 由于为了提供采样能力，其前端没有放大/衰减器，无法对输入信号做处理， 所以只能处理1Vp-p 之内的信号。 如图三， 为其结构 

示波器的控制部分,主要分为4个部分. 一个是垂直控制, 一个是水平控制(也就是时间分量), 再有就是触发模式, 最后是显示模式.
       
       垂直控制,包括电压缩放, 探头阻抗, 耦合方式, 带宽抑制, 位置 等.
       电压缩放,也就是控制示波器显示的每格的电压值. 调节合适的设置, 可以放大缩小波形. 
       探头阻抗,这一部分和探头有关系. 测量不同的设备,所需要的探头的阻抗也是不同的. 一般有1M 和 50OHM 的. 
       耦合方式, 这个分DC/AC/ GND. DC耦合是,采集到的波形是什么样,就是什么样; AC耦合是,将采集到的波形去掉直流分量之后的波形; GND耦合, 则是查看地线的位置.
       带宽抑制, 则是抑制信号的高频分量.这样, 在测量低频信号时, 就可以忽略掉高频分量, 而重点捕获被测信号. 这样也有助于去除噪声干扰.
       还有一个调节波形零点位置的旋钮. 可以调节零点的位置, 以方便将所需要显示的波形部分, 刚好在屏幕上显示.
       
       水平控制, 也就是控制示波器现实的每格的时间值. 按照要显示的波形的频率, 来调节水平分量. 同时,这里也有一点, 调节水平分量,可以变化示波器的采样频率. 每格的时间越小,则示波器的采样频率越快. 

       触发模式,是指示波器在波形达到触发条件之后,才开始在屏幕上捕获波形. 要使用好示波器, 最关键就是要使用好触发功能.  触发有两种模式,一种是自动,一种是正常. 选择自动模式的时候, 若一定的时间周期内, 波形一直都无法达到触发条件, 此时示波器会强制触发 , 显示波形. 而正常模式,则是只有等波形达到触发条件之后,示波器才会捕获现实波形. 
       触发中,除了触发模式以外,还有一个关键的部分,就是触发条件. 最简单的触发方式,就是边沿触发. 可以选择上升沿触发, 下降沿触发, 以及上下边沿触发. 同时, 触发时要选择触发的电压.另外,还有脉冲宽度触发.  在一些高级的示波器中,还可以有更多的触发方式. 如下图.

       在触发显示时, 这里还有一个触发位置的概念. 也就是说, 达到触发条件瞬间的波形要显示在屏幕中的位置. 这样的话,就可以通过调节触发位置  , 来显示触发点之前的波形, 之后的波形, 以及前后的波形. 

       最后,是示波器的显示部分. 显示控制的话, 主要就是余辉的控制.若关闭余辉, 则仅仅显示当次的波形; 而开启余辉之后,则可以将多次的波形保留在屏幕上. 利用这个功能和触发设置,可以测试通信的眼图.