扫描频率示波器

示波器是观察数字电路实验现象、分析试验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。而正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功。现介绍示波器正确的使用方法：[b]一、面板介绍1.亮度和聚焦旋钮[/b]亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。 聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。[b]2.信号输入通道[/b]常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道 1（CH1）和通道 2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。[b]3.通道选择键（垂直方式选择）[/b]常用示波器有五个通道选择键：（1）CH1：通道 1 单独显示；（2）CH2：通道 2 单独显示；（3）ALT：两通道交替显示；（4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示；（5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道 1 或通道 2 为多。[b]4.垂直灵敏度调节旋钮[/b]调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如 0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为 0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。[b]5.垂直移动调节旋钮[/b]用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。[b]6.水平扫描调节旋钮[/b]调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如 0.5ms/div，表示水平方向每格时间为 0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。[b]7.水平位置调节旋钮[/b]用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。[b]8.触发方式选择[/b]示波器通常有四种触发方式：（1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形；（2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形；（3）电视场（TV）：用于显示电视场信号；（4）峰值自动（P-P AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器（例如 CALTEK 卡尔泰克 CA8000 系列示波器）中采用。[b]9.触发源选择[/b]示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源，那么触发信号应从外触发源输入端输入，家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源，一般选择通道 1（CH1）或通道 2（CH2），应根据输入信号通道选择，如果输入信号通道选择为通道 1，则内触发源也应选择通道 1。[b]二、测量方法1.幅度和频率的测量方法（以测试示波器的校准信号为例）[/b]（1）将示波器探头插入通道 1 插孔，并将探头上的衰减置于"1"档；（2）将通道选择置于 CH1，耦合方式置于 DC 档；（3）将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹；（4）调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置；（5）读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度；（6）读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期（周期的倒数为频率）；（7）一般校准信号的频率为 1kHz，幅度为 0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器（内部）相应电位器，直至相符为止。[b]2.示波器应用举例（以测量 788 手机 13MHz 时钟脉冲为例）[/b]手机中的 13MHz 时钟信号正常是开机的必要条件，因此维修时要经常测量有无 13MHz 时钟信号。步骤如下：（1）打开示波器，调节亮度和聚焦旋钮，使屏幕上显示一条亮度适中、聚焦良好的水平亮线；（2）按上述方法校准好示波器，然后将耦合方式置于 AC 档；（3）将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点，探针插到 788 手机 CPU 第脚；（4）接通手机电源，按开机键，调节垂直扫描水和平扫描旋钮，观察屏幕上是否出现稳定的波形，如果没有，一般说明没有 13MHz 信号。

示波器作为仪表检测设备经常会用到的，例如NPXM-2011P5H智能数显仪和氧化锆氧气含量分析仪等信号显示。示波器分为数字示波器和模拟示波器。数字示波器由于采用了数字处理和计算机控制技术使功能大大增强，而模拟示波器由于新电路、新器件的应用也有很多实用的特色。　　　　模拟示波器的某些特点，是数字示波器所不具备的，特别是如下几点。　　　　（1）操作简单。全部操作都在面板上可以找到，波形反应及时，数字示波器往往要较长处理时间。　　　　（2）垂直分辨率高。连续而且无限级，数字示波器分辨力一般只有8～10位（bit）。　　　　（3）信号能实时捕捉因而更新快。每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每秒捕捉几十个波形。　　　　（4）实时带宽和实时显示。连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时容易出现混淆波形。　　　　模拟示波器显示的是实时的波形，人眼的视觉神经十分灵敏，屏幕波形瞬间变化反映至大脑即可做出判断，细微变化都可感知。这种特点使模拟示波器深受使用者的欢迎。　　　　数字示波器首先在提高取样率上下工夫，从最初取样率等于两倍带宽，提高至五倍甚至十倍，相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽IGHz的取样率就是5GHz/s，甚至IOGHz/s。　　　　其次，提高数字示波器的更新率，达到模拟示渡器相同水平，最高可达每秒40万个波形，使观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲的能力大为增强。　　　　另外，数字示波器采用多个微处理器加快信号处理能力，从多重菜单的繁琐测量参数调节，改进为简单的旋钮调节，甚至完全自动测量，使用上与模拟示波器同样方便。　　　　数字示波器与模拟示波器一样具有屏幕的余晖方式显示，赋予波形的三维状态，即显示出信号的幅值、时间以及幅值在时间上的分布。具有这种功能的数字示波器称为数字荧光示波器或数字余晖示波器，即数模兼合。因而数字示波器要有模拟功能。　　　　模拟示波器用阴极射线管显示波形，示波管的带宽与模拟示波器的相同，亦即示波管内电子运动速度与信号频率成正比，信号频率越高，电子束扫描的速度越快，示波管屏幕的亮度与电子束的速度成反比，低频波形的亮度高，高频波形的亮度低。　　　　数字示波器缺少余晖显示功能，因为它是数字处理，只有两个状态，非高即低，原则上波形也是“有”和“无”两个显示。但是由于数字示波器已经达到4GH。以上带宽的水平，配合荧光显示特性，总的性能优于模拟存储示波器。　　　　数字荧光示波器（DPO）为示波器系列增加了一种新的类型，能实时显示、存储和分析复杂信号的三维信号信息：幅度、时间和整个时间的幅度分布。　　　　普通数字示波器要观察偶发事件需要使用长时间记录，然后做信号处理，这种办法会漏掉非周期性出现的信号和不能显示出信号的动态特性。数字荧光示波器能够显示复杂波形中的细微差别，以及出现的频繁程度。例如，观察电视信号，既有行扫描、帧扫描、视频信号和伴音信号，还要记录电视信号中的异常现象，都是很重要的。

示波器的使用方法在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功。 　　虽然示波器的牌号、型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。 一、面板介绍 1.亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。 聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。 2.信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。 3.通道选择键（垂直方式选择） 常用示波器有五个通道选择键： （1）CH1：通道1单独显示； （2）CH2：通道2单独显示； （3）ALT：两通道交替显示； （4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示； （5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。 4.垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。 5.垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。 6.水平扫描调节旋钮 调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。 7.水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。 8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式： （1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形； （2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形； （3）电视场（TV）：用于显示电视场信号； （4）峰值自动（P-P AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器（例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器）中采用。 9.触发源选择 示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源，那么触发信号应从外触发源输入端输入，家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源，一般选择通道1（CH1）或通道2（CH2），应根据输入信号通道选择，如果输入信号通道选择为通道1，则内触发源也应选择通道1。二、测量方法 　　1.幅度和频率的测量方法（以测试示波器的校准信号为例） （1）将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于"1"档； （2）将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档； （3）将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹； （4）调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置； （5）读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度； （6）读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期（周期的倒数为频率）； （7）一般校准信号的频率为1kHz，幅度为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器（内部）相应电位器，直至相符为止。 2.示波器应用举例（以测量788手机13MHz时钟脉冲为例） 手机中的13MHz时钟信号正常是开机的必要条件，因此维修时要经常测量有无13MHz时钟信号。步骤如下： （1）打开示波器，调节亮度和聚焦旋钮，使屏幕上显示一条亮度适中、聚焦良好的水平亮线； （2）按上述方法校准好示波器，然后将耦合方式置于AC档； （3）将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点，探针插到788手机CPU第脚； （4）接通手机电源，按开机键，调节垂直扫描水和平扫描旋钮，观察屏幕上是否出现稳定的波形，如果没有，一般说明没有13MHz信号。

由于这两个实验实验仪器基本都是电子仪器（示波器、信号发生器、数字电压表），所以在使用过程中请同学们注意使用安全，不要擅自接触仪器的电源插头，以免发生意外，如果感觉仪器不太好用请及时联系实验室老师加以解决。同时由于实验对象是大一的本科生，相当一部分同学以前很少接触到电子仪器，所以在实验过程中可能会出现各种问题，现根据经验将部分常出现的故障现象及排除方法写出来，供大家参考。一、示波器测量时间实验：1． 现象：示波器屏幕上没有任何信号。可能的原因有：（1） 示波器的电源开关没有打开；（2） 亮度设置太低，请调节亮度旋扭，增加亮度；（3） 波形偏离屏幕显示区，请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭，使波形在示波器屏幕中间区域显示；（4） 实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了，这样信号就会对地短路，没有任何信号输入到示波器测量端，请将该旋扭弹起；（5） 仪器相关元件损坏，请联系实验室老师解决。2． 现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形周期与理论值相差太大。可能是由于：（1） 没有把扫描微调旋扭置于校准的位置；该旋扭位于时基旋扭下方，请将其右旋到底；（2） 如果所测周期与理论值相差5倍左右，请看一下是不是将´5扩展档按下了？如果按下该档，实际时基量程只有所标的五分之一，请把旋扭弹起，或者在按下的情况下，按实际时基量程的五分之一计算即可，（该旋扭位于时基旋扭的上方）。（3） 所用信号源输出的实际频率不是实验内容的测量点频率，请注意信号源频率直接从右方LCD显示读出即可，不需将结果再乘以所用频率档；例如：信号源显示为199Hz，所用频率档为×1K档，那么信号发生器最终输出的频率是199Hz，而不是199KHz（199×1KHz）。3． 现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形Vpp（峰峰值电压）与理论值相差太大。可能由于：（1） 没有将相关电压灵敏度微调旋扭右旋到校准位置，该旋扭位于电压灵敏度旋扭的下方；（2） 所用的电压灵敏度量程与所用通道不一致，比如用通道1（CH1）测量电压，记录时误读了通道2（CH2）的电压灵敏度量程。4． 现象：实验中示波器显示的待测波形老是在屏幕上移动，测量不方便。可能由于：（1） 你所用的通道与垂直方式选择档位、触发源选择档位不一致。例如：如果实验者用通道1测量数据，请保证垂直方式置于通道1位置，同时触发源档位也应置于通道1位置，否则波形可能不稳；（2） 如果上面档位正确，请调节电平旋扭，该旋扭能调节触发电平值的大小，使待测波形稳定；5． 现象：在用李萨如图形测公共信号源频率时，没有出现图形。可能由于：（1） 你所处的这一排（5人）实验者中，可能有同学将测量探头的正负极与木方盒上的正负极接反，从而将公共信号源输出短路，自然没有李萨如图形出现，请同学们检查自己有没有接错；（2） 公共信号源电源开关没有打开，因此没有向外提供输出信号；（3） 测量用探头（有红、黑两个鳄鱼夹）损坏，请找实验室老师调换一根；6． 现象：在用李萨如图形测公共信号源频率时，李萨如图形有明显拐点；与理论不一致。可能由于：信号发生器的波形选择不是正弦波，由于公共信号源输出的是正弦波信号，所以应保证本地信号源输出的也应是正弦波信号。7． 现象：示波器器的扫描时基线有点倾斜，不水平。解决：请调节光迹旋转旋扭，找实验室老师解决也可，需一支小型一字

模拟示波器与数字示波器 一、模拟和数字，各有千秋　　廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，带宽100MHz的同步示波器开发成功，这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到100MHz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6GHz的取样示波器、带宽6GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展，开始让位于数字示波器，英国和法国甚至退出示波器市场，技术以美国领先，中低档产品由日本生产。　　模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。　　但是模拟示波器的某些特点，却是数字示波器所不具备的：　　操作简单——全部操作都在面板上，波形反应及时，数字示波器往往要较长处理时间。　　垂直分辨率高——连续而且无限级，数字示波器分辨率一般只有8位至10位。　　数据更新快——每秒捕捉几十万波形，数字示波器每秒捕捉几十个波形。　　实时带宽和实时显示——连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。　　简而言之，模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形，在规定的带宽内可非常放心进行测试。人类五官中眼睛视觉十分灵敏，屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断，微细变化都可感知。因此，模拟示波器深受使用者的欢迎。二、数字示波器独领风骚　　八十年代的数字示波器处在转型阶段，还有不少地方要改进，美国的TEK公司和HP公司都对数字示波器的发展作出贡献。它们后来甚至停产模拟示波器，并且只生产性能好的数字示波器。进入九十年代，数字示波器除了提高带宽到1GHz以上，更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象，换句话说，尽量吸收模拟示波器的优点，使数字示波器更好用。　　数字示波器首先在取样率上提高，从最初取样率等于两倍带宽，提高至五倍甚至十倍，相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽1GHz的取样率就是5GHz，甚至10GHz。　　其次，提高数字示波器的更新率，达到模拟示波器相同的水平，最高可达每秒40万个波形，对观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲就方便多了。　　再次，采用多处理器加快信号处理能力，从多重菜单的烦琐测量参数调节，改进为简单的旋钮调节，甚至完全自动测量，使用上与模拟示波器同样方便。　　最后，数字示波器与模拟示波器一样具有屏幕的余辉方式显示，赋于波形的三维状态，即显示出信号的幅值、时间以及幅值在时间上的分布。具有这种功能的数字示波器称为数字荧光示波器或数字余辉示波器。三、数字示波器要有模拟功能　　模拟示波器用阴极射线示波管显示波形，示波管的带宽与模拟示波器的相同，亦即示波管内的电子运动速度与信号频率成正比，信号频率越高电子速度越快，示波管屏幕的亮度与　　电子束的速度成反比，低频波形的高度高，高频波形的高度低。利用荧光屏的亮度或灰度容易获得信号的第三维信息，如用屏幕垂直轴表示幅度，水平轴表示时间，则屏幕亮度可表示信号幅度随时间分布的变化。这种与时间有关的荧光余辉（灰度定标）效应对观察混合波形和偶发波形十分有效。模拟存储示波器就是这种专用示波器的代表产品，最高的性能达到800MHz带宽，可记录到1ns左右的快速瞬变偶发事件。　　数字示波器缺少余辉显示功能，因为它是数字处理，只有两个状态，非高即低，原则上波形也是“有”和“无”两个显示。为达到模拟示波器那样的多层次亮度变化，必需采用专用图像处理芯片，例如TEK公司采用DPX型处理器芯片，具有数据采集、图像处理和存储等多项功能，DPX芯片由130万个晶体管组成，采用0.65um的CMOS工艺，并行流水结构，取样率2GS/s。它既是数据采集芯片，同时也是光栅扫描器，模拟示波管屏幕荧光体的发光特性，用16级亮度分级，将波形存储在500*200像素的LCD单色或彩色显示屏上，每0.33秒更新一次。由于模拟存储示波器只能依靠照相底片记录波形，对数据保存并不十分方便。例如用红色表示出现机率最高的波形，兰色表示出现机率最低的波形，达到一目了然。由于数字示波器已经达到1GHz带宽的水平，配合荧光显示特性，总的性能优于模拟存储示波器。四、数字荧光示器　　去年著名电子示波器制造商TEK公司首先推出数字荧光示波器两种系列TDS500（单色）和TDS700（彩色），具有500MHz-2GHz带宽，取样率最高2GHz，最多4通道输入，属于中高档数字示波器，价位在10,000美元以上。今年生产一种TDS3000系列数字荧光示波器，起价只3,000美元，带宽500MHz ,取样率最高5GS/s，受到用户的欢迎。另一家专门生产数字示波器的LeCroy公司，今年也推出一种数字余辉示波器，名称虽有别于数字荧光示波器，它们的功能实际上是相同的。Waverunner系列的带宽500MHz，取样率500MS/s，最多4通道输入，起价5,999美元。以下较详细介绍这两种系列数字示波器的特点: 　　普通数字示波器要观察偶发事件需要使用长时间记录，然后作信号处理，这种办法会漏掉非周期性出现的信号和不能显示信号的动态特性。数字荧光示波器能够显示复杂波形中的微细差别，以及出现的频繁程度。例如观察电视信号，既有行扫描、帧扫描、视频信号和伴音信号，还要记录电视信号中的异常现象，对于专业人员和维修人员都是同样重要的。　　TEK公司的TDS3000数字荧光示波器提供多种测试模块，可以从前面板右上角插入四种模块。例如触发模块可作逻辑状态、逻辑图形触发，以及脉冲参数（上升、下降边，宽度、周期等）；电视模块专用于多种制式的（NTCS、PAL和SECAM）波形记录；快速傅里叶变换（FFT）模块可快速显示信号的频率成分和频谱分布，既可分析脉冲响应，亦可分析谐波分布，并且识别和定位噪声和干扰来源。 TDS3000系列示波器是便携式的，重量不到7磅，可由电池供电，特别适于现场使用。　　LeCroy公司的Waverunner系列数字余辉示波器的余辉时间常数是可以改变的，因此在使用上与模拟存储示波器非常相似。它的抖动和定时分析（JTA）软件包可对屏幕显示的信号作定量分析，例如，经过数字处理后可在脉冲抖动的波形下面划出亮线，亮线长度表示抖动范围，最亮部分表示最常出现的抖动区。积累波形数目达10万个，结果可绘制成直方图。　　Waverunner示波器还有两种测试用软件包：数字和测量软件包，波形分析软件包。前者可自动测量和分析40种常用参数（如脉冲上升、下降时间，最大、最小值，偏差值等），预测某种参数的趋势（如测量IC的传输延时的变动范围）。后者包括FFT分析，最多可达10(6)点的记录长度；高分辨率方式；包络方式；模板测试；合格/不合格测试等。各种测试结果均利用彩色显示器的不同颜色不同亮度表示结果，真正让使用者的视觉获得迅速的反应，充分发挥余辉灰度的三维效应。

全扫描参数中，采样频率怎么理解？为什么采样频率越大，扫描/s越小？

扫频激励被测物品，怎样通过LABVIEW程序得到频率－幅值曲线并显示，即获得固有频率。有一PXI5112的示波器卡

示波器作为一种基础的测试仪器，曾几何时，还是高校实验室里的宠物。那时一个实验室二三十个学生围着一台示波器听老师的讲解和进行测试。随着我国经济实力的大幅度提升和国家对教育事业的大力支持，如今示波器已经成为高校电子类实验室的必备仪器。甚至在许多的职业教育学院也配备了很多不同档次的示波器。面对市场上众多举的示波器，如何按照实验室的测量需求来选择合适的产品，已经成为许多高校面临的紧迫问题。◆ 目前示波器行业的现状示波器主要分为两大类：模拟示波器和数字存储示波器。1、模拟示波器的现状。目前主要的模拟示波器的制造厂商正在呈现逐渐减少的趋势。美国从90年代中期就已经停止了模拟示波器的生产，日本也只剩2-3家。国内尚有10家左右。目前，模拟示波器主要应用在高校的实验室、生产线、维修和部分特殊领域的测试。由于模拟示波器具有三维显示中较重要的亮度信息，同时有高达几十万次的刷新速率，模拟示波器具有时间上的无限分辨力，也就是模拟示波器对输入信号的测量在时间上是连续的。因此中低档的数字示波器还不能完全取代模拟示波器。2、数字存储示波器的现状：目前主要的生产厂家是美国安捷伦公司，泰克公司和力科公司。台湾的固纬公司，还有在国内异军突起的北京普源精电公司。由于数字示波器包含的技术指标比较多，很多客户目前还不能在众多的指标中找出自己的合理需求。◆ 数字示波器的主要技术指标：带宽、采样速率、存储深度和波形更新速率带宽：为了保证测试信号幅度和上升沿的精度，选择示波器的带宽应为被测信号频率的3-5倍，精确测量要8-10倍或以上。采样速率和存储深度：一般制造商给出的采样速率都是最大值，即在最快扫描时间下所达到的采样速率。但是在实际的测量中，采样速率是一个变化的指标，随着扫描时间的变慢，采样速率也相应降低。所以它的实际值取决于时基和存储深度。采样速率*=存储深度DSO要对输入的信号进行采样，模数转换，送入内存并进行有关的处理，再经过数模转换才能显示出来。另外，由于普通的数字示波器的波形更新速率比较低(约100次/秒-10000次/秒)因此在实际测试中难免会发生混淆现象。因此在选择数字存储示波器时不但要看技术指标，更重要的是针对复杂信号的实际测量。

采样是为了方便后面的存储，数字化，采样的过程是通过A/采样率指标是在数字示波器中，此指标是示波器的重要指标之一。所说的采样率就是A/D转换器的转换速率、显示，就是将进入示波器连续的信号进行离散化。http://www.xmgm.cn/uploads/allimg/150217/1-15021FUH4O5.jpg　　示波器采样率选择：　　选择示波器采样率取决于被测对象。在带宽满足的条件下,希看最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验的公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若在选型时,对正弦波选择示波器带宽应是被测正弦信号频率的3倍以上,采样率是带宽的4到5倍,也即实际上是信号的12到15倍;若是其它波形,要保证采样率足以捕捉信号细节。　　若您正在使用示波器,可通过以下方法验证采样率是否够用:将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率不够,否则无碍。另外也可用点显示来分析采样率是否够用。　　答:当时被测对象是一种看上往很随机且高速变化的信号,用户将触发电平设在-13V左右。波形采集下来后想放大丈量细节时,却发现改变示波器时基(SEC/DIV)设置时,信号幅值忽然变小,我当时将示波器改成点显示,发现似乎是点数(存储深度)不够,但我比较点显示和矢量显示后,发现若矢量显示有一定可信性,那么就是当前的两个采样间隔(采样率的倒数)中信号有突变,但未能被采集到(采样间隔不够细,即采样率不够高)。我换了一台同样存储深度但采样率较高的示波器,发现题目消失了。http://www.xmgm.cn/uploads/allimg/150217/1-15021FUK9D9.jpg　　存储深度也会影响数字示波器能用到的实际最大采样率。存储深度太浅可能是个题目,由于存储深度可能限制能实际用到的最大采样速率,但实质上是采样率不够,丢失了信号细节。存储深度不够深,可能会导致实际采样率不高,这跟厂商提供的指标关系不大。 其实只要根据上述几个要点就可以选择到自己所需要的数字示波器。

在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。1 示波器工作原理　　示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。　　1．1 示波管　　阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。图1 示波管的内部结构和供电图示　　1．荧光屏　　现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。　　当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。　　由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。　　2．电子枪及聚焦　　电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。　　电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。　　3．偏转系统　　偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图8．1中，Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。　　4．示波管的电源　　为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。　　1.2 示波器的基本组成　　从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显示的图形形状。我们知道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的变化而变化。因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。　　示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。图2 示波器基本组成框图　　被测信号①接到“Y"输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤，加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路，在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形波，送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。　　以上是示波器的基本工作原理。双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别显示在荧光屏上。由于人眼的视觉暂留作用，当转换频率高到一定程度后，看到的是两个稳定的、清晰的信号波形。　　示波器中往往有一个精确稳定的方波信号发生器，供校验示波器用。2 示波器使用　　本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多，功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。　　2.1 荧光屏　　荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间，垂直方向指示电压。水平方向分为10格，垂直方向分为8格，每格又分为5份。垂直方向标有0％，10％，90％，100％等标志，水平方向标有10％，90％标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V／DIV，TIME／DIV)能得出电压值与时间值。　　2．2 示波管和电源系统　　1．电源(Power)　　示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。　　2．辉度(Intensity)　　旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。　　一般不应太亮，以保护荧光屏。　　3．聚焦(Focus)　　聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。　　4．标尺亮度(Illuminance)　　此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。 　　2．3 垂直偏转因数和水平偏转因数　　1．垂直偏转因数选择(VOLTS／DIV)和微调　　在单位输入信号作用下，光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏转因数的单位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便，有时也把偏转因数当灵敏度。　　踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1，2，5方式从 5mV／DIV到5V／DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V／DIV档时，如果屏幕上信号光点移动一格，则代表输入信号电压变化1V。　　每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时，垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如，如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV，采用×5扩展状态时，垂直偏转因数是0．2V／DIV。　　在做数字电路实验时，在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。　　2．时基选择(TIME／DIV)和微调　　时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现，按1、2、5方式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS／DIV档，光点在屏上移动一格代表时间值1μS。　　“微调”旋钮用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致。逆时针旋转旋钮，则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10扩展，即水平灵敏度扩大10倍，时基缩小到1／10。例如在2μS/DIV档，扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于2μS×(1/10)=0.2μSTDS实验台上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的时钟信号，由石英晶体振荡器和分频器产生，准确度很高，可用来校准示波器的时基。　　示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。　　示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮(标有水平双向箭头)左右移动信号波形，旋转垂直位移旋钮(标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。　　2.4 输入通道和输入耦合选择　　1．输入通道选择　　输入通道至少有三种选择方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号。选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号。选择双通道时，示波器同时显示通道1信号和通道2信号。测试信号时，首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“×1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“×10"位置时，被测信号衰减为1／10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。　　2．输入耦合方式　　输入耦合方式有三种选择：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。当选择“地”时，扫描线显示出“示波器地”在荧光屏上的位置。直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在数字电路实验中，一般选择“直流”方式，以便观测信号的绝对电压值。 　　2.5 触发　　第一节指出，被测信号从Y轴输入后，一部分送到示波管的Y轴偏转板上，驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动；另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲，触发扫描发生器，产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上，使光点沿水平方向移动，两者合一，光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知，正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形，掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。　　1．触发源(Source)选择　　要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。　　内触发使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分，在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。　　电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。　　外触发使用外加信号作为触发信号，外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号，所以何时开始扫描与被测信号无关。　　正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。　　2．触发耦合(Coupling)方式选择　　触发信号到触发电路的耦合方式有多种，目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。　　AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz，会造成触发困难。　　直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。　　低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制；高频抑制(HFR)触发时，触发信号通过低通滤波器加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围，需在使用中去体会。　　3．触发电平(Level)和触发极性(Slope)　　触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。顺时针旋转旋钮，触发电平上升；逆时针旋转旋钮，触发电平下降。当电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，用释抑(Hold Off)旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间)，能使扫描与波形稳定同步。　　极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置上时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。拨在“-”位置上时，在信号减少的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。　　2.6 扫描方式(SweepMode)　　扫描有自动(Auto)、常态(Norm)和单次(Single)三种扫描方式。　　自动：当无触发信号输入，或者触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。　　常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。　　单次：单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，此时准备好(Ready)灯亮。触发信号到来后产生一次扫描。单次扫描结束后，准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号，往往需要对波形拍照。　　上面扼要介绍了示波器的基本功能及操作。示波器还有一些更复杂的功能，如延迟扫描、触发延迟、X-Y工作方式等，这里就不介绍了。示波器入门操作是容易的，真正熟练则要在应用中掌握。值得指出的是，示波器虽然功能较多，但许多情况下用其他仪器、仪表更好。例如，在数字电路实验中，判断一个脉宽较窄的单脉冲是否发生时，用逻辑笔就简单的多；测量单脉冲脉宽时，用逻辑分析仪更好一些。 如果您想更进一步了解产品知识，您可登陆主页：[url]http://www.alltest.cn[/url] 专业提供ITECH电源和负载，有需要的朋友可以联系我，电话：0512-67137557

交流阻抗测试时 的频率扫描如何调节步长啊,尤其是在低频区,扫描时间太长,多少是合适的啊. 请指教 谢谢我用的是IM6

我是外行 请教各位，FTIR的精度（resolution）、扫描速率（scan rate）和谱线的频率（recording frequency of spectra）是什么关系呀，怎么算？

扫描速度增大→采样频率变小→一次全扫描时间变短（50-550）→相应的每个质量数的扫描时间变短→灵敏度降低→分辨率也降低这里解释一下为什么分辨率会降低：扫描速度增大后，相邻质量数的离子被扫描的时间肯定间隔很短如90和90.1，可能几乎在同时到达检测器，这样相邻质量的离子分辨率肯定降低。那么问题来了，既然分辨率降低了，那灵敏度应该要增大吧，正常情况下应该是这样的，但是在快扫描条件下，每个离子采集的次数太少，也就是说有100个质量数为90的离子碎片，可能只采集一次时只有50个能进入四极杆，所以由于采集次数导致灵敏度降低这个时候占主导作用。还有一个问题：如果像上面所说的话，那可以把扫描速度将的很低，这样每个离子的采集次数肯定可以很大，那分辨上去了，灵敏度也增大了，这样不是更好？ 这里要说的是每个质量碎片采集一定次数后，基本已经都进入四极杆，没必要多花时间，所以仪器一般设置n=2或3，A的就是3正常扫描速度。上面的都是个人的一些理解，欢迎大家讨论！

示波器基础使用说明和功能　我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。　　普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。而示波器则与共不同。示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化，即波形。　　示波器和电压表之间的主要区别是：　　1.电压表可以给出祥测信号的数值，这通常是有效值即RMS值。但是电压表不能给出有关信号形状的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而，示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。　　2.电压表通常只能对一个信号进行测量，而示波器则能同时显示两个或多个信号。显示系统　　示波器的显示器件是阴极射线管，缩写为CRT，见图1。阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统，称为电子枪。电子枪向屏幕发射电子。电子枪发射的电子经聚焦形成电子束，并打在屏幕中心的一点上。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就发出光来。阴极射线管图　　电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。偏转系统由水平（X）偏转板和垂直（Y）偏转板组成。这种偏转方式称为静电偏转。　　在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络，称为标尺。标尺通常在垂直方向有8个，水平方向有10个，每个格为1cm。有的标尺线又进一步分成小格，并且还有标明0％和100％的特别线。这些特别的线和标明10％和90％的标尺配合使用以进行上升时间的测量。我们后面会讨论这个问题。　　如上所述，受到电子轰击后，CRT上的荧光物质就会发光。当电子束移开后，荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。这个时间称为余辉时间。余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。最常用的荧光物质是P31，其余辉时间小于一毫秒(ms).而荧光物质P7的余辉时间则较长，约为300ms，这对于观察较慢的信号非常有用。P31材料发射绿光，而P7材料发光的颜色为黄绿色。　　将输入信号加到Y轴偏转板上，而示波器自己使电子束沿X轴方向扫描。这样就使得光点在屏幕上描绘出输入信号的波形。这样扫出的信号波形称为波形轨迹。　　影响屏幕的控制机构有：—辉度　　辉度控制用来调切波形显示的亮度。本书中用作示例的示波器所采用的电路能够根据不同的扫描速度自动调切辉度。当电子束移动得比较快时，荧光物质受到激励的时间就变短，因此必须增加辉度才能看清轨迹。相反，当电子束移动缓慢时，屏幕上的光点变得很亮，因此必须减小辉度以免荧光物质被烧坏。从而延长示波管的寿命。　　对于屏幕上的文字部分，另有单独的辉度控制机构。—聚焦　　聚焦控制机构用来控制屏幕上光点的大小，以便获得清晰的波形轨迹。有些示波器，例如本书用作示例的示波器上，聚集也是由示波器自己进行最佳控制的，从而能在不同的辉度和不同的扫描下保持清晰的波形轨迹。另外也提供手动调节的聚集控制。—扫描旋转　　这个控制机构使X轴扫描线和水平标尺线对齐。由于地球的磁场在各个地方是不同的，这将会影响示波管显示的扫描线。扫迹旋转功能就用来对此进行补偿。扫描旋转功能是预先调好的，通常只需在示波器搬动后再行调节。—标尺照明　　标尺亮度可以单独控制。这对于屏幕摄影或在弱光线条件下工作时非常有用。—Z调制　　扫描的辉度可以用电气的方法通过一个外加的信号来改变。这对于由外部信号来产生水平偏转以及使用X－Y显示方式来寻找频率关系的应用中是十分有用的。　　此信号输入端通常是示波器后面板上的一个BNC插座。1．2 模拟示波器方框图　　CRT是所有示波器的基础。现在我们已经对它有所了解。下面我们就看一看示波管是怎样作为示波器的心脏来起作用的。　　我们已经看到，示波器有两个垂直偏转板，两个水平偏转板和一个电子枪。从电子枪发射出的电子束的强度可以用电气的办法来加以控制。　　在上术基础上，再增添下面叙述的电路就可以构成一个完整的示波器（见图2）模拟示波器方框图　　示波管的垂直偏转系统包括：　　—输入衰减器（每通道一个）　　—前置放大器（每通道一个）　　—用来选择使用哪一个输入通道的电子开关　　—偏转放大器　　示波器的水平偏转系统包括：时基、触发电路和水平偏转放大器　　辉度控制电路用电子学的方法在恰当的时刻点亮和熄灭扫迹。　　为使所有这些电路工作，示波器需要有一个电源。此电源从交流市电或者从机内或外部的电池获取能量，使示波器工作。任何示波器的基本性能都是由它的垂直偏转系统的特性来决定的，所以我们首先来详细地考察这一部分。1．3 垂直偏转灵敏度　　垂直偏转系统对输入信号进行比例变换，使之能在屏幕上表现出来。示波器可以显示峰峰值电压为几毫伏到几十伏的信号。因此必须把不同幅度的信号进行变换以适应屏幕的显示范围，这样就可以按照标尺刻度对波形进行测量。为此就要求对大信号进行衰减、对小信号进行放大。示波器的灵敏度或衰减器控制就是为此而设置的。　　灵敏度是以每格的伏特数来衡量的看一下图3可以知道其灵敏度设置为1V/格。因此，峰峰值为6V的信号使得扫迹在垂直方向的6个格内偏转变化。知道了示波器的灵敏度设置值和电子束在垂直方向扫描的格数，我们就可以测量出信号的峰峰电压值。　　在多数的示波器上，灵敏度控制都是按1－2－5的序列步进变化的。即灵敏度。设置颠倒为10mV/格、20mV/格、50mV/、100mV/格等等。灵敏度通常是用幅度上升/下降钮来进行控制的，而在有些示波器则是用转动垂直灵敏度旋钮来进行。　　如果使用这些灵敏度步进不能调节信号使之能够准确的按照要求在屏幕上显示，那么就可以使用可变（VAR）控制。在第6章我们将会看到，使用标尺刻度来进行信号上升时间的测量就是一个很好的例子。可变控制能够在1－2－5的步进值之间对灵敏度进行连续调节。通常当使用可变控制时，准确的灵敏度值是不知道的。我们只知道这时示波器的灵敏度是在1－2－5序列的两个步进值之间的某个值。这时我们称该通道的Y偏转是未校准的或表示为"uncal"。这种未校准的状态通常在示波器的前面板或屏幕上指示出来。　　在更现代化的示波器，例如我们用作示例的示波器，由于彩用了现代先进的技术进行控制和校准。因此示波器的灵敏度可以在最小值和最大值之间连续变化，而始终保持处于校准状态。　　在老式的示波器上，通道灵敏度的设置值是从灵敏度控制旋钮周围的刻度上读出的。而在新型的示波器上，通道灵敏度设置值清晰地显示在屏幕上，如图3所示，或者用一个单独的CD显示器显示出来。在灵敏度为1v/格的情况下，峰峰值为6v的信号使电子束在垂直方向偏转6格耦合　　耦合控制机构决定输入信号从示波器前面板上的BNC输入端通到该通道垂直偏转系统其它部分的方式。耦合控制可以有两种设置方式，即DC耦合和AC耦合。　　DC耦合方式为信号提供直接的连接通路。因此信号提供直接的连接通路。因此信号的所有分量（AC和：DC）都会影响示波器的波形显示。　　AC耦合方式则在BDC端和衰减器之间串联一个电容。这样，信号的DC分量就被阻断，而信号的低频AC分量也将受阻或大为衰减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其直实幅度为71％时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于其输入耦合电容的数值。示波器的低频截止频率典型值为10Hz，见图4。说明AC及DC耦合、输入接地以及50Ω输入阻抗功能选择的简化输入电路　　和耦合控制机构有关的另一个功能是输入接地功能。这时，输入信号和衰减器断开并将衰减器输入端连至示波器的地电平。当选择接地时，在屏幕上将会看到一条位于0V电平的直线。这时可以使用位置控制机构来调节这个参考电平或扫描基线的位置。输入阻抗　　多数示波器的输入阻抗为1MΩ和大约25pF相关联。这足以满足多数应用场合的要求，因为它对多数电路的负载效应极小。　　有些信号来自50Ω输出阻搞的源。为了准确的测量这些信号并避免发生失真，必须对这些信号进行正确的传送和端接。这时应当使用50Ω特性阻抗的电缆并用50Ω的负载进行端接。某些示波器，如PM3094和PM3394A，内部装有一个50Ω的负载，提供一种用户可选择的功能。为避免误操作，选择此功能时需经再次确认。由于同样的理由，50Ω输入阻抗功能不能和某些探头配合使用。位置　　垂直位置控制或POS控制机构控制扫迹在屏幕Y轴的位置。在输入耦合控制中选择接地，这时就将输入信号断开，这样就可以找到地电平的位置。在更先进的示波器上设有单独的地电平指示器，它可以让用户能连续地获得波形的参考电平。动态范围　　动态范围就是示波器能够不失真地显示信号的最大幅值，在此信号幅值下只要调节示波器的垂直位置仍能观察到波形的全部。对于Fluke公司的示波器来说，动态范围的典型值为24路（3个屏幕）相加和反向　　简单的把两个信号相加起来似乎没有什么实际意义。然百，把两个有关信号之一反向，再将二者相加，实际上就实现了两个信号的相减。这对于消除共模干扰（即交流声），或者进行差分测量都是非常有用的。　　从一个系统的输出信号中减去输入信号，再进行适当的比例变换，就可以测出被测系统引起的失真。　　由于很多电子系统本身就具有反向的特性，这样只要把示波器的两个输入信号相加就能实现我们

质谱的扫描速率(单位是amu/s)和采集频率(单位是Spec/s)有什么区别？该如何理解？

小弟刚刚接触，有个问题不明白：为什么要进行频率扫描呢？能否固定频率进行测试呢？问题可能比较蠢，不好意思阿。[em04]

我现在要做一个DMA 频率扫描的测试，-65--255度，升温为10度每分钟，频率范围在0.1--100之间取16个点，全文转帖如下：The multi-freq method we use involves the following frequencies (16 decades, log scaled):100, 63, 39.8, 25, 15.8, 10, 6.3, 3, 2.5, 1.6, 1, 0.63, 0.4, 0.25, 0.16, 0.1Temp increment is 10C, 5 mins isothermal soak time (between -65 and +255C)The raw data can be processed by App Tech (excel format) into what they need for Marc-Mentat (FEM simulations).我想问下这个程序应该怎么设计？我的想法是每隔10度恒温5分钟，然后频率扫描，如此循环，但是这样做的话，全部程序比较复杂，加起来有50多条，请问还有其他办法简化么？

摘要:本书全面系统的介绍了示波器的基本结构、工作原理，以及在电子产品的科研、生产、调试和维修工作中示波器的操作使用方法，重点介绍了示波器的基本结构、工作原理、各种键钮的功能、应用实例以及在维修电子产品中的使用方法。 目录：前言 ----------------3 第1章 示波器的种类和特点 ----------------11 1.1 示波器的种类及应用 ----------------11 1.2 常用示波器的特性 ----------------13 1.2.1 单踪示波器的功能和特点 ----------------13 1.2.2 双踪示波器的功能和特点 ----------------15 1.2.3 具有游标和运算功能的示波器 ----------------17 第2章 示波器的基本功能 ----------------18 2.1 示波管的工作原理 ----------------18 2.1.1 电子束与偏转 ----------------19 2.1.2 示波管的结构 ----------------21 2.2 示波器的基本结构和波形显示原理 ----------------22 2.2.1 示波器的电路方框图 ----------------22 2.2.2 测量信号与扫描锯齿波 ----------------23 2.2.3 显示波形的稳定条件 ----------------24 2.2.4 示波器的同步 ----------------25 2.2.5 强制同步方式 ----------------26 2.2.6 同步示波器 ----------------29 2.3 示波器键钮的标记和功能 ----------------30 2.3.1 示波器前面板的键钮部位 ----------------30 2.3.2 示波器各键钮的功能 ----------------32 2.3.3 示波器的操作键钮 ----------------44 第3章 示波器的使用方法 ----------------49 3.1 示波器使用前的检查 ----------------49 3.1.1 示波器使用前的设置和调整 ----------------50 3.1.2 示波器的开机及调整 ----------------51 3.2 示波器的基本操作方法 ----------------52 3.2.1 双踪示波器的键钮功能 ----------------52 3.2.2 初次使用示波器的操作过程 ----------------67 3.3 示波器探头的使用方法 ----------------70 3.3.1 如何使用低电容直接探头 ----------------70 3.3.2 示波器探头的使用过程 ----------------71 3.4 示波器的波形如何稳定 ----------------73 3.4.1 影响显示波形稳定的因素 ----------------73 3.4.2 同步扫描的方式 ----------------74 3.4.3 同步信号源的选择 ----------------75 3.4.4 关于同步信号的耦合方式问题 ----------------76 3.4.5 关于同步位置的选择 ----------------77 3.4.6 CH-1的输出端 ----------------80 3.5 示波器按钮的调整过程 ----------------81 3.5.1 衰减钮的功能使用 ----------------81 3.5.2 周期钮的功能和使用 ----------------83 3.5.3 同步模式的选择 ----------------85 3.5.4 输入方式的选择 ----------------87 3.5.5 显示方式的选择 ----------------89 3.5.6 其他键钮的功能 ----------------90 第4章 数字示波器的使用方法 ----------------92 4.1 数字示波器的结构和原理 ----------------92 4.1.1 数字示波器的基本特点 ----------------92 4.1.2 数字示波器的基本结构和原理 ----------------95 4.1.3 数字示波器基本原理 ----------------100 4.2 数字示波器的使用方法 ----------------109 4.2.1 测量与计算工作方法 ----------------109 4.2.2 面板键操作方式 ----------------109 4.2.3 数字存储示波器的显示方式 ----------------111 4.3 DS3012B数字存储示波器的使用 ----------------114 4.3.1 DS3012B技术指标 ----------------114 4.3.2 DS3012B数字存储示波器的面板结构 ----------------116 第5章 示波器在信号测量中的应用 ----------------123 5.1 信号波形的观测 ----------------123 5.2 信号幅度的检测 ----------------124 5.2.1 直流电压(含交流成分)的测量 ----------------124 5.2.2 交流信号的幅度测量 ----------------126 5.2.3 测量误差 ----------------127 5.3 信号周期或时间的测量 ----------------128 5.4 脉冲信号的测量 ----------------129 5.4.1 脉冲宽度的测量 ----------------129 5.4.2 脉冲上升沿和下降沿时间的测量 ----------------130 5.4.3 两信号时间差的测量 ----------------132 5.4.4 延迟特性对测量的影响 ----------------133 5.5 相位差的测量 ----------------134 5.5.1 用单踪示波器测量正弦信号的相位差 ----------------134 5.5.2 用双踪示波器测量正弦信号的相位差 ----------------136 5.6 利用X-Y功能进行频率和相位的测量 ----------------137 5.6.1 利用X-Y功能测量频率和相位的连接方法 ----------------137 5.6.2 利用X-Y功能测量频率 ----------------138 5.6.3 利用X-Y功能测量相位差 ----------------139 5.7 示波器的误差及其消除方法 ----------------142 5.7.1 用示波器测量电压的误差 ----------------142 5.7.2 探头对脉冲波形的影响 ----------------144 5.7.3 测量高频信号的方法 ----------------144 5.7.4 差动放大器输出信号的检测方法 ----------------149 5.8 示波器在音频设备中的常用检测项目 ----------------150 5.8.1 频率特性的测量 ----------------150 5.8.2 最大不失真功率的测量 ----------------155 5.8.3 立体声录放机的相位测量 ----------------158

带宽决定示波器测量信号的基本能力，带宽是指正弦曲线输入信号被衰减到信号真实幅度的频率，称为-3dB点，这一术语基于对数标度。没有足够的带宽，示波器则不能解析高频变化，幅度将失真，边沿将消失，细节将丢失。通常，示波器的带宽不小于信号最高频率成分的5倍。

电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。电源噪声，特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高、随机性强，对微机和数字电路易产生严重干扰。[b]示波器频域分析在电源调试的应用[/b]本文谈到这么多年来最受关注的电源噪声测量问题，有最实用的经验总结，有实测案例佐证，有仿真分析相结合。在电源噪声的分析过程中，比较经典的方法是使用示波器观察电源噪声波形并测量其幅值，据此判断电源噪声的来源。但是随着数字器件的电压逐步降低、电流逐步升高，电源设计难度增大，需要使用更加有效的测试手段来评估电源噪声。本文是使用频域方法分析电源噪声的一个案例，在观察时域波形无法定位故障时，通过FFT（快速傅立叶变换）方法进行时频转换，将时域电源噪声波形转换到频域进行分析。电路调试时，从时域和频域两个角度分别来查看信号特征，可以有效地加速调试进程。在单板调试过程中发现一个网络的电源噪声达到80mv，已经超过器件要求，为了保证器件能够稳定工作必须降低该电源噪声。[align=center] [img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180329/20180329145409_85669.png[/img][/align]在调试该故障前先回顾下电源噪声抑制的原理。如下图所示，电源分配网络中不同的频段由不同的元件来抑制噪声，去耦元件包含电源调整模块（VRM）、去耦电容、PCB电源地平面对、器件封装和芯片。VRM包含电源芯片及外围的输出电容，大约作用于DC到低频段（100K左右），其等效模型是一个电阻和一个电感组成的二元件模型。去耦电容最好使用多个数量级容值的电容配合使用，充分覆盖中频段（数10K到100M左右）。由于布线电感和封装电感的存在，即时大量堆砌去耦电容也难以在更高频起到作用。PCB电源地平面对形成了一个平板电容，也具有去耦作用，大约作用在数十兆。芯片封装和芯片负责高频段（100M以上），目前的高端器件一般会在封装上增加去耦电容，此时PCB上的去耦范围可以降低到数十兆甚至几兆。因此，在电流负载不变的情况下，我们只要判断出电压噪声出现在哪个频段，那么针对这个频段所对应的去耦元件进行优化即可。在两个去耦元件的相邻频段时两个去耦元件会配合作用，所以在分析去耦元件临界点时相邻频段的去耦元件也要同时纳入考虑。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180329/20180329145421_52774.png[/img][/align]根据传统电源调试经验，首先在该网络上增加了一些去耦电容，增加电源网络的阻抗余量，保证在中频段的电源网络阻抗都能满足该应用场景的需求。结果纹波仅降低几mV，改善微乎其微。产生这个结果有几个可能：1、噪声处在低频，并不在这些去耦电容起作用的范围内；2、增加电容影响了电源调节器VRM的环路特征，电容带来的阻抗降低与VRM的恶化抵消了。带着这个疑问，我们考虑使用示波器的频域分析功能来查看电源噪声的频谱特性，定位问题根源。示波器的频域分析功能是通过傅立叶变换实现的，傅立叶变换的实质是任何时域的序列都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。我们分析这些正弦波的频率、幅值和相位信息，就是将时域信号切换到频域的分析方法。数字示波器采样到的序列是离散序列，所以我们在分析中最常用的是快速傅立叶变换（FFT）。FFT算法是对离散傅立叶变换（DFT）算法优化而来，运算量减少了几个数量级，并且需要运算的点数越多，运算量节约越大。[b]示波器捕获的噪声波形进行FFT变换的关键点[/b]示波器捕获的噪声波形进行FFT变换，有几个关键点需要注意。1、根据耐奎斯特抽样定律，变换之后的频谱展宽（Span）对应与原始信号的采样率的1/2，如果原始信号的采样率为1GS/s，则FFT之后的频谱展宽最多是500MHz；2、变换之后的频率分辨率（RBW Resolution Bandwidth）对应于采样时间的倒数，如果采样时间为10mS，则对应的频率分辨率为100Hz；3、频谱泄漏，即信号频谱中各谱线之间相互干扰，能量较低的谱线容易被临近的高能量谱线的泄漏所淹没。避免频谱泄漏可以尽量采集速率与信号频率同步，延长采集信号时间及使用适当的窗函数。电源噪声测量时不要求较高的采样率，所以可以设置很长的时基，这也意味着采集的信号时间可以足够长，可以认为覆盖到了整个有效信号的时间跨度，此时不需要添加窗函数。调整以上设置可以得到比较准确的FFT变换曲线了，再通过zoom功能查看感兴趣的频点。如下图中电源噪声的主要能量集中在11.3KHz左右，并以该频率为基波频率谐振。据此可以推断本PDN网络在11.3KHz处的阻抗不能满足要求，电容在该频点的阻抗也比较高，起不到降低阻抗的作用，所以前面增加电容并不能减小电源噪声。一般来说，11.3KHz应该是VRM的管辖范围，此处出现较大噪声说明VRM电路设计不能满足要求。这里对VRM的性能进行分析，VRM分析的方法众多，此处主要采用仿真其反馈环路波特图的手段。波特图主要观察几个关键信息：1、穿越频率，增益曲线穿越0dB线的频率点；2、相位裕度，相位曲线在穿越频率处所对应的相位值；3、增益裕度，相位在-360°时所对应的增益值。这里我们主要关注穿越频率和相位裕度这两个指标。从VRM的环路波特图（如下图a）可以看到，VRM的穿越频率在8KHz左右，相位裕度37度。这里存在两个问题：首先VRM的相位裕度一般需要大于45度才能保证环路的稳定工作，这里相位裕度稍小一些，需要增加相位裕度；其次穿越频率太低，穿越频率附近VRM的调整作用逐渐降低，而此频点bulk电容还起不到作用，所以在8KHz附近会存在较高的阻抗，这个频点的噪声抑制作用较差。下图（b）是优化VRM环路之后的波特图，调整相位裕度到50度，穿越频率推到46KHz左右。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180329/20180329145434_88284.png[/img][/align]对优化后的VRM验证纹波，可以看到纹波明显降低到33mv，能够满足器件要求。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180329/20180329145443_15140.png[/img][/align]上述案例是使用示波器FFT功能快速定位电源问题的过程，从这个例子可以看到示波器的频域分析功能在电路调试时可以发挥很大作用。示波器的FFT功能配合长存储深度可以很方便地分析低频率长周期信号，这个优势在数字电路调试中比较突出。

-几年前模拟示波器是台式示波器唯一的候选产品。现今，便宜的数字存储示波器（DSO）的推出，已经为工程师们提供了几十种可供选择的型号。----DSO示波器是很有吸引力的，因为它可以存储波形、求信号平均，并支持各种触发和分析选件。但DSO示波器并非都是一样的。许多DSO示波器只有两个性能完整的通道可供信号采集，当使用者要监视电路上的多个测试点时只好自认倒霉了。 ----正确地选择示波器成了一个具有挑战性的问题。本文按重要性次序列出选择示波器需要考虑的八项因素，以便工程师作出正确的选择。 1. 示波器的带宽 ----示波器要有足够的带宽，以便捕捉和显示目前和将来应用中最快速的信号。通用的经验是：示波器带宽至少是被测最快信号频率的三倍。 2. 示波器的价格 ----每位工程师都需要一台台式示波器。根据公司的规模大小，这意味着要购买几台或几百台示波器。为每位工程师配备一台示波器成了一笔重要投资。 ----许多公司舍不得用2500美元或更多的钱去购买一台示波器，除非该设备能由一组工程师共享。但如果要求每位工程师必须有一台示波器，如何花费最少则是最关心的问题。 3. 示波器的性能 使用者希望性能越多越好，特别是设计要求要尽快完成时。当使用高速处理器时，工程师必须能够检测和减少任何会危害系统运行的偶发和瞬态事件。这就要求示波器支持高速的瞬时事件采集、先进测量和分析能力，例如快速傅里叶变换（FFT）。 ----性能更高意味着价格更高，因此在拨款预算内获得尽量多的性能是主要目标。选用的示波器应有四个完整的通道和最高的取样率。 ----接近1G样本/秒的取样率可保证仪器能够捕捉和显示高速事件，如毛刺和/或抖动。必须确认所标明的取样率对全部通道都一样，许多便宜的DSO把取样头交叠在一个通道上得到更高的取样率。如果全部通道都工作，每个通道只能获得一部分的取样率。 ----DSO示波器还应支持实时采集，使示波器捕捉到非重复的信号特性。当跟踪偶尔出现的脉冲畸变和瞬态信号异常时，这种性能很重要。 4.示波器的触发 ----选择示波器时一定要考虑触发，要确认示波器支持基本的边沿和视频触发功能，以便迅速找到特定信号的活动。 5. 示波器的测量和分析特性----自动测量如周期、频率、平均和峰-峰值，非常有助于信号检验和故障检测。另外还需要更高级的分析能力，如信号平均和FFT。信号平均可消除示波器波形显示中的额外噪声，让使用者只检查有用的信号特性。 6. 示波器的尺寸----由于桌子的面积有限，因此示波器的尺寸必然是大家最关心的。工程师亦爱用更小型的示波器，因为它携带方便。但并非越小就越好，考虑尺寸时不可牺牲性能或通道数目。 7. 示波器的易用性 工程师越快掌握示波器的性能，就越容易进行有意义的测量。由于工程师要经常使用这种工具，所以用户接口越友好，工程师的效率就越高。 8. 示波器的通信DSO示波器支持RS-232和GPIB通信接口，有助于工程师用示波器作远程测量和/或自动执行测量序列。另一个主要优点是具备单按键的硬拷贝支持。

尽管环路分析是检测控制系统稳定性的重要手段，但是测试过程中有诸多细节需要注意，如何快速理解环路分析的意义？环路分析需要怎样设定参数？环路分析的结果该如何读取呢？[b]一、如何三句话讲清楚环路分析在做什么？[/b]1、稳定可靠的系统必须是闭环系统（带反馈）。控制器根据系统的实际输出与理想输出的偏差来设计算法，使输出值逼近设定值；2、系统稳定性需要依靠环路中的增益相位裕量来量化，这个指标可以通过扫频来测量；3、环路分析就是在控制系统中注入频率变化的干扰信号，从而得出系统的频率响应曲线。总得来说，通过环路分析就能知道当负载端变化时控制系统的表现是否稳定，就这么简单！[align=center] [img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140424_61743.png[/img][/align][align=center]环路分析结果图片[/align][b]二、环路分析的结果是什么？[/b]示波器根据输出信号、输入信号的幅度、相位随频率变化的关系，可得到环路系统的伯德图（幅频特性、相频特性）。想要对产品的稳定性有所了解，靠品牌、经验、还有研发人员拍胸脯都是不够的，有了伯德图协助定量分析，一测便知。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140434_28683.png[/img][/align][align=center]环路分析数据报表[/align][b]三、有了环路分析，电源性能会有哪些提升？[/b]通过环路分析可以量化电源的频率响应特性，从而将电源朝着更稳定的方向优化。工程师再也不用通过盲目的反复尝试去积累经验，器件选型也不用过分考虑裕量，从而更好的控制电源成本。[b]四、环路分析的关键测试步骤及参数设定[/b]1、寻找干扰信号注入点在电压反馈型的开关电源电路中，测试信号注入点为反馈回路的取样点与输出电压点之间。要辨别采样点比较简单，只需观察反馈电压由输出电压的哪条支路分压得到即可。注入电阻可选择10～100欧的电阻，这种电阻在反馈电路中影响不大，推荐在系统设计时就提前预留此电阻。2、注入信号幅度调节注入信号的幅度经验值可设为输出电压的5%。如果幅度不能过小，示波器可能无法识别；过大则可能使系统出现非线性导致测量失真。3、扫描频率范围设定环路系统的截止频率推荐设为开关频率的1/20～1/6，在这个范围内，一般可以找到环路的穿越频率点。此处留意环路系统穿越频率不能过低，否则环路无法响应高频的负载波动，从而引起输出电压的噪声。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140444_37786.png[/img][/align][align=center]环路分析参数设置界面[/align][b]五、环路分析测量系统的搭建[/b]在ZDS4000环路分析开关电源的应用中，除了示波器之外，还需要信号发生器模块、高压隔离变压器配合。信号发生器模块用于注入信号的产生（普通信号发生器也可代替），高压隔离变压器用于隔离注入电路对环路电路工作的影响。Tip：由于注入信号幅度微弱，推荐选用1X衰减的探头测试。若使用10X，则信号衰减后很容易被噪声淹没。在接地时也尽量使用接地弹簧，而不是接地夹子。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140455_76596.png[/img][/align][b]六、环路分析样例数据解读[/b]由于开关电源闭环系统的反馈较为简单，可以根据环路分析所得的波特图进行简约分析：在闭环增益为0dB时，即穿越频率时，相位裕度一般需要大于45度；在相位接近0度时，此时闭环增益应小于-20dB。若符合上述条件，则此闭环为稳定系统。如下图所示，屏幕右上角显示系统的相位裕度为135.5度，增益裕度为30db。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140504_31102.png[/img][/align]

我是外行 请教各位，FTIR的精度（resolution）、扫描速率（scan rate）和谱线的频率（recording frequency of spectra）是什么关系呀，怎么算？

示波器基础知识100问-11．对一个已设计完成的产品，如何用示波器经行检测分析其可靠性？答：示波器早已成为检测电子线路最有效的工具之一，通过观察线路关键节点的电压电流波形可以直观地检查线路工作是否正常，验证设计是否恰当。这对提高可靠性极有帮助。当然对波形的正确分析判断有赖于工程师自身的经验。2．决定示波器探头价格的主要因素是什么？答：示波器的探头有非常多的种类，不同的性能，比如高压，差分，有源高速探头等等，价格也从几百人民币到接近一万美元。价格的主要决定因素当然是带宽和功能。探头是示波器接触电路的部分，好的探头可以提供测试需要的保真度。为做到这一点，即使无源探头，内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC网络)。3．一般的示波器探头的使用寿命有多长时间？探头需不需要定期的标定？答：示波器的探头寿命不好说，取决于使用环境和方法。标准对于探头没有明确的计量规定，但是对于无源探头，至少在更换探头，探头交换通道的时候，必须进行探头补偿调整。所有有源探头在使用前应该有至少20分钟的预热，有的有源探头和电流探头需要进行零点漂移调整。4．什么是示波器的实时采样率？答：实时采样率是指示波器一次采集(一次触发)采样间隔的倒数。据了解，目前业界的最高水平是四个通道同时使用。5．什么是示波器的等效时间采样？答：等效时间采样指的是示波器把多次采集(多次触发)采集到的波形拼凑成一个波形，每次采样速率可能很慢，两次采集触发点有一定的偏移，最后形成的两个点间的最小采样间隔的倒数称为等效采样速率。其指标可以达到很高，如1ps。6．什么是功率因数？如何如何测量？答：功率因数：在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSΦ表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。 7．如何表达和测试功率密度？答：功率密度就是单位体积里的功率，一般电源里用W/in3。 8．有无办法利用示波器测出高频变压器或电感磁芯的工作情况？答：TEK推出的功率测试方案里就有一项功能——B-H曲线的分析，它能反应磁芯的工作状态，还能测出动态电感值，并得出磁芯损耗。9．开关电源的噪声有多种如布线不合理引起的交叉干扰、电感漏磁、二极管反向尖峰...等引起噪声，如何用示波器鉴别？ 答：TEK的TDS5000示波器上有频域分析、分析噪声的频率段就能分析出噪声的种类，才好用相应的处理方法。示波器只能提供数据分析和波段形显示。10．用示波器怎样可以测试到开头电源的幅射？答：开关电源存在幅射干扰，一般做法是设法探出干扰源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立叶变换的功能分析其频率成份构成，根据频率范围，从而判断干扰的种类。

在科技发达信息化社会示波器可以说是任何设计、制造或是维修电子设备的必备之物。从设计研发到检测使用，工程师们需要一双“慧眼”，这双眼能够快速而精确发现问题以帮助工程师们更好的解决测量疑难。面对当今各种测量挑战，示波器当之无愧的被工程师们称为能够满足要求并且能够胜任工作的最佳关键工具。　　示波器的用途不仅仅局限于电子领域。示波器利用信号变换器，适用于各种各样的物理现象。信号变换器能够响应各种物理激励源，使之转变为电信号，包括声音、机械应力、压力、光、热。麦克风属于信号变换器，它实现把声音转变为电信号。从物理学家到电视维修人员，各种人士都使用示波器。汽车工程师使用示波器来测量发动机的振动。医师使用示波器测量脑电波。描述示波器的用途是没有止境的。如何选择和评判一个示波器的优劣也成了工程师们一个不可不知的常识，玩转好示波器不可不知一些很基本但很重要的知识。接下来先对示波器的三大关键指标进行简单介绍说明。[b]　　带宽[/b]　　带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。带宽一直被称作示波器的第一性能指标，也成了决定示波器价格很重要的因素，市场上也把带宽作为一个划分依据，通常所说的带宽在无特别说明情况下一般指模拟放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。示波器面板上标称的带宽就是我们常说的示波器带宽。究竟什么是示波器的带宽我们可以这样来理解：在示波器输入端输入正弦波信号时，幅度衰减至原信号幅度的0.707倍的那个频率点，称之为示波器带宽。也就是说，假如一个示波器的带宽为100MHz的话，用它测试一个频率为100MHz，振幅为1Vpp的信号时，最后所测的信号幅度只有100MHz，0.707Vpp了。　　带宽限制对信号的捕获、重构信号和信号的完整性会产生很大影响，具体体现在：被测信号的上升沿变缓；信号的频率分量会减少；信号的相位会失真。示波器带宽通常是被测信号频率的3-5倍，这样才能保证被测信号不失真，具体用多大带宽的示波器取决于被测信号的类型和您做希望的准确度。[b]　　采样率[/b]　　计算机处理的是离散的数字信号，同样模拟电压信号进入示波器后也要进行模数转换变成数字信号，我们把从连续信号到离散信号的转化过程叫作采样。模拟信号只有经过采样、量化、编码才能被计算机识别和处理。采样是数字示波器分析处理信号的基础。通过测量等时间间隔波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息，这就是数字存储示波器的采样。示波器采样率越快，那么重建出来的波形就越接近原始信号，重要信息和事件丢失的概率就越小。采样率（samplingrate）就是采样时间间隔。比如，如果示波器的采样率是每秒10G次（10GSa/s），则意味着每100ps进行一次采样。根据Nyquist采样定理，当对一个最高频率为f的带限信号进行采样时，采样频率SF必须大于f的两倍以上（SF≥2f）才能确保从采样值完全重构原来的信号。而这个定理是机遇无限长时间和连续的信号，通常采用两倍于最高频率成分的采样速率是不够的。　　当我们选择使用示波器时，对于特定的带宽选取多大的采样率还取决于采样模式，现在的数字示波器通常采用两种基本的采样方式：实时采样和等效采样。等效采样进一步又可分为随即和重复两类，等效采样这两类采样都要求信号时重复并且能够稳定触发的。在这两大类模式下也有其它采样模式的分法，如麦科信公司生产的MS500系列示波器支持四种采样模式（有的也称捕获模式）：正常、平均、峰值和包络。正常采样模式是指示波器按照相等的时间间隔对信号进行采样建立波形；平均采样是指示波器对多次采样的波形作平均处理，然后产生最后的波形。平均采样模式可以减少显示信号中随机或不相关的噪音；峰值采样模式是指示波器使用两个连续捕获间隔中包含的所有取样的最高点和最低点，并把这些值当做相关的波形点，这种模式可以有效的获取可能丢失的窄脉冲和毛刺探测，但显示的噪声比较大；包络模式是指示波器对多次采样的波形重新组合进行叠加，在指定的N此采集中，对每个相同位置捕获其最大值和最小值并加以显示。[b]　　存储深度[/b]　　作为数字示波器的第三大关键指标，存储深度是不可不提到的，存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。对于数字存储示波器最大存储深度是一定的，但是在实际测试中所使用的存储深度是可调的。　　存储深度等于存储速率和存储时间的乘积，提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率，如果在存储深度固定的情况下，如果要采集长时间段的波形，只能以降低采样率作为代价，可这又会导致波形质量的下降，如果提高存储深度，可以提高采样率以获取不失真的波形。MS500系列采用240K高存储深度，对高速和长时间信号依然能够可以保持1G/s的采样率，保证信号的准确度，具备同时分析高频和低频现象的能力，高存储深度使得该款示波器在FFT和高速串行信号能够应付自如。　　为了更好的理解示波器，一些性能术语的理解也是相当重要的，下面对于示波器的性能术语加以简单介绍。[b]　　触发[/b]　　说到示波器不得不提到触发的概念，正确的理解触发概念对于更好更正确的使用示波器至关重要，数字示波器与很多丰富的触发功能，国产手持式多功能示波器Micsig品牌MS500系列支持的触发类型包括边沿、脉宽、逻辑、视频和串行总线。用户可通过对触发条件的设置观察到触发前或者触发后的波形，测量低速信号中的干扰和奇怪信号就要通过触发来隔离。触发的功能简单地说就是隔离波形和同步波形两种作用，隔离就是在触发位置隔离的波形是满足触发的波形，同步就是稳定输出波形，让波形不再晃动，网上有一篇专门介绍触发的文章说的很通俗，更好更清楚的理解触发就得对触发有关的触发源、触发点、触发电平和触发模式有所了解。　　触发源就是选择哪条通道作为触发对象，触发源可以选择示波器的任一通道也可以设置外部信号作为触发信号源；触发点也就是所说的触发位置，调节触发位置可以观察触发之前或者触发之后的波形，按一下MS500示波器上的“50%”快捷键可以快速把触发位置调节到水平中央位置；触发电平是设定触发点所对应的信号电压，信号只有达到所设定的触发电平才能被触发。　　触发模式一般有自动（Auto）、正常（Normal）和单次（Single），有些人会把停止（Stop）作为第四种触发模式。正常模式是指不论是否满足触发条件都有波形显示，都实时刷新显示波形；正常模式指仅在有效触发事件时才触发显示，否则波形会静止在上一次捕获的波形图上，对于麦科信手持式示波器MS500系列示波器屏幕右上角会显示“等待触发”提示。单次模式就是捕获第一次满足触发条件的信号波形，捕获后就显示停止状态，停止模式就是让信号强制静止状态。　　此外还有触发耦合方式和触发抑制时间，麦科信示波器的触发耦合方式有直流、交流、高频抑制、低频抑制、噪声抑制耦合方式。触发抑制时间是指示波器重新触发所等待的时间。在抑制结束之前，示波器不会再触发。[b]　　波形刷新率[/b]　　波形刷新率也就是波形捕获率是指示波器每秒钟可以显示多少条波形，示波器的“死区”时间指示波器对已采集到的波形进行处理和显示的时间，在此时间，示波器不采集信号。普通示波器的“死区”时间远远大于“显示区”的时间，这就让绝大部分时间的信号没被显示，导致无法观察到异常信号。而MS500系列的手持式示波器的刷新率可以达到19万次/秒，高刷新率示波器则大大减少了死区时间，从而能够迅速准确的发现异常信号，真正实现“看见”一般示波器“看不见”的事件。[b]　　垂直分辨率[/b]　　数字示波器的垂直分辨率指的是模数转换器的垂直分辨率，用来衡量示波器将输入电压转化为数字值的精确程度，通常用A/D的位数来表示，比起工程师谈的更多的是示波器的带宽和采样率，一般很少谈到分辨率。一般各个厂家生产的实时示波器ADC位数大都为8位，故而极少提及垂直分辨率，MS500系列是9位的垂直分辨率，一般实时示波器由于采样率高，ADC位数很难提高，在需要高分辨率测量的场合经常由低采样率的数据采集卡实现。而Micsig示波器在具备1G/s的采样率情况下，其ADC位数达到9位，使其在测量和分析微笑变化的信号也能尽可能减小量化误差。而且整个机器尺寸才是254mm×160mm×60mm，重量包括电池也仅有1.66kg，在便携式的前提下完全可以替代所有同带宽台式示波器并具有台式示波器无法比拟的性能及优点。　　初学者若能把本文介绍这些概念能够深刻理解并能加以消化吸收，对于理解示波器原理和更好的使用示波器，树立正确的使用示波器的观念和掌握选择示波器的权衡方法都具有指导作用。

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。示波器品牌繁多，泰克示波器因其杰出的性能稳居示波器市场前列，下面具体该示波器如何维护保养呢?　　1、为了保证设备正常使用，请务必在产品说明书规定环境范围内使用;　　2、当探头或测试导线与电源线相连接时，请勿随意插拔;　　3、尽量减少搬动，且要小心轻放：液晶屏是示波器最容易损坏的部件，由于其结构特殊，在使用中要避免受硬物敲击和剧烈的震动，不宜带电移动，也不能刚断电就立即搬动。如果一定要搬动，切记先切断电源后稍等片刻再搬动;　　4、避免阳光直射显示屏：阳光曝晒，不仅影响观察，而且还会使液晶屏老化，发光率下降，寿命缩短，平时放置时最好用深色布罩套住;　　5、定期擦拭仪器外壁;要注意防止潮湿侵蚀：潮湿不仅会降低高压部件绝缘性能，引起打火、散热等不良现象，而且金属印刷铜箔和元器件引脚容易受到腐蚀和损坏。在潮湿的霉雨天，即使不使用仪器，也要定期通电打开1～2小时，利用本机热量驱散潮气，在我国潮湿的南方使用中更要注意把仪器定期为每月一次，雨季时半月一次;　　6、注意发现机器有故障时应立即关机：如在使用过程中出现冒烟、有焦味或光栅异常都应该立即关机，请专业人员检修以免造成更大损失;

[color=#333333] 数字示波器可以在多条通道中显示高速重复的信号以及单次信号，还可以通过触发来捕获难以捕获的毛刺和瞬态事件。因此，选择一款合适的示波器至关重要。 [/color][color=#333333][/color][color=#333333]　　一、带宽[/color][color=#333333]　　带宽是示波器最核心的参数，也是档次级的一个参数。[/color][color=#333333]　　入门级的示波器通常带宽是100Mhz，它们可以准确地测量20MHz以内的正弦波信号幅度。而对于数字信号来说，示波器必须至少能够捕获五次谐波才能避免画面失真，那么也要求整个测量系统的带宽是信号最大模拟带宽的5倍，这就是我们常说的5倍法则了。选择合适的带宽只需要对日常测量信号的最高频率有所把控即可。[/color][color=#333333]　　二、通道数[/color][color=#333333]　　主要是一个成本问题，因为通道数增加势必成本会提升。选择几个通道的示波器要视具体情况而定。[/color][color=#333333]　　三、波形刷新率[/color][color=#333333]　　由于示波器先存储后处理的原理，导致了波形观测不可避免存在死区时间。因此，不同波形刷新率的示波器能够捕获低概率异常信号的能力就大有不同。[/color][color=#333333]　　四、存储深度[/color][color=#333333]　　通用示波器的采样率都是带宽的5倍，比如200MHz带宽的示波器一般的采样率都是1G(此时更高的采样率并不能带来较大提升)，因此这个参数并没有给用户太多的选择。而相反这样高的采样率，势必会对存储深度这个参数有所要求，1G的采样率，即使只看5ms波形，也要求有5M的存储深度，否则示波器的采样率就会下降。[/color][color=#333333]　　只要这四点定了之后，示波器就波形观测而言不会有太大的问题了，毕竟基本的功能各家示波器都是大同小异。当然针对特定的功能，选择起来肯定还有更深的东西，比如您需要示波器有数字滤波的功能，又或者在调试的过程中有一些很难抓的信号等等。[/color][color=#333333] [/color]

示波器和电压表之间的主要区别是：　　1、电压表是可以给出被测信号的数值，这通常是有效值，即RMS值。但它不能给出有关信号形状波纹类的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而，示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。　　2、电压表通常只能对一个信号进行检测，而示波器则能同时显示两个或多个信号。　　我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。