示波器的各個(gè)系統和控制

• 信號的衰減和放大值。通過(guò)控制伏特/格，可以把信號的幅度調整到期望測量范圍內。
• 時(shí)基。通過(guò)控制秒/ 格，可以顯示屏中每一水平刻度代表的時(shí)間量。
• 示波器觸發(fā)。利用觸發(fā)電平，可以穩定重復信號，或者觸發(fā)單一的事件。

垂直系統和控制

波形垂直的位置和標度由垂直控制部分調控。垂直控制還能設置耦合方式和其他的信號條件，具體內容在本節的后面部分有講解。通用垂直控制包括：

• 端接設備
  1M 歐
  50 歐
• 耦合方式
  DC 直流
  AC 交流
  GND 地線(xiàn)
• 帶寬限制
  20 MHz
  250 MHz
  全帶寬
• 位置
• 偏移
• 轉置－開(kāi)/關(guān)
• 標度
  1-2-5
  可變
• 縮放

位置和每刻度電壓

垂直位置控制使您能按照需求準確地上下移動(dòng)波形。調節每刻度電壓值（通常記為volts/div，伏特/格），那么顯示波形大小
會(huì )隨之改變。較好的通用示波器可以精確顯示信號電平范圍大概是從4微伏到40 伏特。

伏特/ 格是一個(gè)標度因數。假設分為八個(gè)主要的刻度格子，如果伏特/格設置為5伏特，則八個(gè)垂直格中的每一個(gè)都表示5伏特，那么從下到上整個(gè)屏幕可以顯示40伏特。如果設置的是0.5 伏特/格，那么從下到上可以顯示4伏特，依此類(lèi)推。屏幕顯示的最大電壓是伏特/ 格乘上垂直刻度的數量。注意探頭有1X 或10X，它也影響標度因數。如果示波器沒(méi)有把伏特/ 格除以衰減系數，那么您自己應該留意。

通常，伏特/格有可變的增益控制或精密增益控制，使顯示的信號標度在數個(gè)合適的刻度內。利用這樣的控制方式，方便對上升時(shí)間等的測量。

輸入耦合

耦合指的是一個(gè)電路與另外一個(gè)電路中的電信號的連接方式。既然這樣，那么輸入耦合就指測試電路與示波器的連接。耦合方式可以設置為DC、AC或者地線(xiàn)。DC耦合會(huì )顯示所有輸入信號。而AC 耦合去除信號中的直流成分，結果是顯示的波形始終以零電壓為中心。圖23 圖解了兩者的不同之處。當整個(gè)信號（振蕩的電流＋直接電流）大于伏特/ 格的設置時(shí)，AC 耦合非常適用。

地線(xiàn)

地線(xiàn)的設置不需要輸入信號與垂直系統相連。觀(guān)察地線(xiàn)，就可以知道屏幕中零電壓的位置。如果使用的是地線(xiàn)輸入耦合和自動(dòng)觸發(fā)模式，那么屏幕中就有一條表示零電壓值的水平線(xiàn)。測試信號電壓相對地的電平值的便捷方法為，把耦合從DC 轉換到地，再重新轉換回DC。

帶寬限制

大多數示波器中存在限制示波器帶寬的電路。限制帶寬后，可以減少顯示波形中不時(shí)出現的噪聲，顯示的波形會(huì )顯得更為清晰。請注意，在消除噪聲的同時(shí)，帶寬限制同樣會(huì )減少或消除高頻信號成分。交替和斷續顯示模式模擬示波器顯示多個(gè)信道時(shí)采用交替（alternate）或斷續（chop）模式。（許多數字示波器可以同時(shí)表示多個(gè)信道，而不需要使用間隔和交替模式。）

交替模式輪流繪制每一通道：示波器首先完成通道1 的掃描，馬上對通道2 進(jìn)行掃描，接著(zhù)又掃描通道1，如此循環(huán)。這一模式適用于中速到高速的信號，此時(shí)秒/ 格標度設置在0.5ms，甚至更快。斷續模式是示波器前后變換著(zhù)描繪信號中的一小段。變換的速度相當快，人眼難以注意到，波形看上去也是一個(gè)整體。典型地，捕獲的掃描速度為1ms或者更低的慢速信號，可以采用這一模式。圖24圖解出兩者的不同之處。有時(shí)為了得到最好的顯示效果，需要在兩種模式中作出選擇。

水平系統和控制

示波器的水平系統與輸入信號有更多的直接聯(lián)系，采樣速率和記錄長(cháng)度等需要在此設定。水平控制用來(lái)表示波形水平方向的位置和標度。通用的水平控制包括：

• 主時(shí)基
• 延遲時(shí)基
• XY 模式
  標度
  1-2-5
• 可變
• 波形蹤跡區分
• 記錄長(cháng)度
• 分辨率
• 采樣速率
• 觸發(fā)位置
• 縮放

捕獲控制

對數字示波器，用戶(hù)可以控制捕獲系統如何處理信號。在閱讀下面的說(shuō)明時(shí)，請察看您自己的示波器的捕獲選項。圖25 給出的是一個(gè)捕獲菜單的例子。

捕獲模式

捕獲模式控制如何從采樣點(diǎn)中產(chǎn)生出波形點(diǎn)。采樣點(diǎn)是直接從模數轉換器（ADC）中得到的數字值。采樣間隔指的是相鄰采樣點(diǎn)的時(shí)間。波形點(diǎn)指的是存儲在存儲區內的數字值，它將重構顯示波形。相鄰波形點(diǎn)之間的時(shí)間差用波形間隔表示。
采樣間隔和波形間隔可以一致，也可以不一樣。由此產(chǎn)生出幾種不同的實(shí)際捕獲模式，其中一個(gè)波形點(diǎn)可以由數個(gè)捕獲的采樣點(diǎn)序列構成，另外有一種捕獲模式，波形點(diǎn)是由若干捕獲產(chǎn)生的采樣點(diǎn)共同構成。隨后將介紹最常用的捕獲模式。

捕獲模式的類(lèi)型

采樣模式：這是最簡(jiǎn)單的捕獲模式。每一個(gè)波形間隔，示波器存儲一個(gè)采樣點(diǎn)的值，并做為波形的一個(gè)點(diǎn)。峰值檢測模式：示波器將波形間隔內采樣出來(lái)的采樣點(diǎn)，選取其中的最小值和最大值，并把這些樣值當作兩個(gè)相關(guān)的波形點(diǎn)。采用峰值檢測模式的示波器以非常高的采樣速率運行ADC，即便設置的時(shí)基非常慢也是如此（慢時(shí)基等效為長(cháng)的波形間隔）。采樣模式不能捕獲發(fā)生在波形點(diǎn)之間的快速變化的信號（參看圖26），而峰值檢測模式可以捕獲到。利用峰值檢測，非常有效地能觀(guān)察到偶爾發(fā)生的窄脈沖（如圖27 所示）。

高分辨率 (Hi Res) 模式：與峰值檢測一樣，當ADC采樣快于時(shí)基的設置要求時(shí)，高分辨率模式是獲取更多信息的一種方法。對于這種模式，在一個(gè)波形點(diǎn)時(shí)間間隔內，采多個(gè)樣值，然后算出平均值，得到一個(gè)波形點(diǎn)。噪聲會(huì )對結果產(chǎn)生負面影響，而低速信號的分辨率會(huì )提高。

包絡(luò )模式：包絡(luò )模式與峰值檢測模式類(lèi)似。但是包絡(luò )模式是由多次捕獲得到的多個(gè)波形的最小和最大波形點(diǎn)，重新組合為新波形，表示波形隨時(shí)間變化的最小/最大量。常常利用峰值檢測模式來(lái)捕獲記錄，組合為包絡(luò )波形。

平均值模式：對于平均值模式，在每一個(gè)波形間隔，示波器存儲一個(gè)采樣點(diǎn)，這一點(diǎn)與采樣模式一致。隨后處理方式則不同，該模式算出連續捕獲得到的波形點(diǎn)的平均值，然后產(chǎn)生最后的顯示波形。平均值模式在減少噪聲的同時(shí)并沒(méi)有損失帶寬，但它處理對象是重復的信號。

捕獲系統的啟動(dòng)和終止

數字示波器的最大優(yōu)點(diǎn)之一是它們能夠存儲波形，隨后再作觀(guān)察。為此目的，前面板中通常都會(huì )有一個(gè)或多個(gè)按鈕，用來(lái)啟動(dòng)和終止捕獲系統，然后從容地分析波形。另外，您也許需要在一個(gè)捕獲過(guò)程完成之后，或者在某設定的記錄已經(jīng)變?yōu)槟撤N包絡(luò )或均值波形之后，讓示波器自動(dòng)停止捕獲。這個(gè)特性稱(chēng)為單次掃描或單次捕獲，通常在使用其他捕獲控制或者使用觸發(fā)控制時(shí)，可以控制該特性。

采樣

采樣是為方便存儲、處理和/或顯示，把部分輸入信號轉變?yōu)樵S多離散電信號的過(guò)程。信號在某一時(shí)刻采樣，每一個(gè)采樣點(diǎn)的幅度與輸入信號在那一時(shí)刻的幅度值相同。

采樣與抓拍類(lèi)似。每一個(gè)瞬間圖象代表波形上某一時(shí)刻的特定點(diǎn)。這些瞬象按照時(shí)間順序排列起來(lái)，就能夠重構輸入信號。對數字示波器而言，一組采樣點(diǎn)在顯示屏上重構波形，垂直軸代表測量幅度，而水平軸表示時(shí)間，請參看圖28。

圖28 中，輸入波形在屏幕上呈現一串點(diǎn)。如果點(diǎn)距離很遠，那么很難分辨出波形，解決方法是采用插值法連接各點(diǎn)。插值法利用直線(xiàn)或矢量連接各點(diǎn)。許多插值算法都可以精確顯示連續的輸入信號。采樣控制有些數字示波器可以選擇采樣的方式：實(shí)時(shí)采樣或者等效時(shí)間采樣。在示波器的捕獲控制部分可以選擇捕獲信號的采樣方式。請注意，對于慢速的捕獲信號，選擇結果是沒(méi)有差別的；只有當ADC采樣速度不夠快速，不能在一遍之內把波形點(diǎn)填充到記錄中時(shí)，作出選擇才是有意義的。

采樣方式

盡管有許多不同的采樣技術(shù)的實(shí)現，現在的數字示波器采用兩種基本的采樣方式：實(shí)時(shí)采樣和等效時(shí)間采樣。等效時(shí)間采樣可以進(jìn)一步分為兩種子類(lèi)：隨機和順序。每一種方式都根據測量對象的不同有各自獨特的優(yōu)勢。

實(shí)時(shí)采樣

對于頻率范圍在示波器最大采樣速率一半以下的信號，實(shí)時(shí)采樣是理想的方式。此時(shí)，通過(guò)一次“掃描”波形，示波器就能獲得足夠多的點(diǎn)重構精確的圖象，如圖29 所示。為數字示波器采集快速、單脈沖和瞬態(tài)信號，實(shí)時(shí)采樣是唯一的方式。

為了精確數字化高頻瞬態(tài)事件，必需要有足夠的采樣速率，數字示波器的實(shí)時(shí)采樣才能很好的完成這樣的任務(wù)。如圖30 所示。這些事件只發(fā)生一次，必須在發(fā)生的同一時(shí)間幀內對其采樣。如果采樣速率不夠快，高頻成分可能會(huì )“混疊”為低頻信號，引起顯示混疊。另外，一旦波形經(jīng)實(shí)時(shí)采樣數字化，必需的高速存儲器也帶來(lái)更多的復雜性。為精確體現高頻成分，涉及采樣率和記錄長(cháng)度的概念，如果需要詳細了解，請參看性能術(shù)語(yǔ)和應用部分的采樣速率和記錄長(cháng)度一節。

利用插值法的實(shí)時(shí)采樣。數字示波器獲取被顯示波形的離散樣值。但是，如果信號只是由各點(diǎn)表示，則很難觀(guān)察，特別是信號的高頻部分，獲取的點(diǎn)很少，更增加了觀(guān)察的難度。為增加信號的可視性，數字示波器一般都使用插值法顯示模式。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，插值法“連接各采樣點(diǎn)”，即使信號在一個(gè)周期內僅采樣幾次，也能有精確的顯示。對于利用插值法的實(shí)時(shí)采樣，示波器在單程內只收集很少量的采樣點(diǎn)，在間隙處利用插值法進(jìn)行填充。插值法是利用一些點(diǎn)推算出整個(gè)波形樣子的處理方法。

線(xiàn)性插值法在相鄰樣點(diǎn)處直接連接上直線(xiàn)。這種方法局限于重建直邊緣的信號，比如方波。參看圖31。參照圖31，sin x/x 插值法利用曲線(xiàn)來(lái)連接樣點(diǎn)，通用性更強。Sin x/x插值法利用數學(xué)處理，在實(shí)際樣點(diǎn)間隔中運算出結果。這種插值法彎曲信號波形，使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現實(shí)的普通形狀。當采樣速率是系統帶寬的3 到5 倍時(shí)，sin x/x 插值法是建議的插值法。

等效時(shí)間采樣

在測量高頻信號時(shí)，示波器可能不能在一次掃描中收集足夠的樣值。如圖32 所示，當信號頻率超過(guò)示波器采樣頻率的一半時(shí)，等效時(shí)間采樣可以精確捕獲這些信號。等效時(shí)間數字化器（采樣器）利用的原理是，大多數自然產(chǎn)生和人為構造的對象都具有重復性。為構建重復信號的圖象，在每一個(gè)重復期內，等效時(shí)間只采樣采集少量的信息。象一串燈一盞一盞依次點(diǎn)亮那樣，波形逐漸累積而成。利用這樣的方式，即使信號的頻率成分遠遠高于示波器的采樣速率，也能形成精確地采樣。

有兩種等效時(shí)間采樣的方法：隨機和連續。每一種都有其優(yōu)勢。隨機等效時(shí)間采樣允許輸入信號的顯示先于觸發(fā)點(diǎn)，而不需要使用延遲線(xiàn)。連續等效時(shí)間采樣提供更大的時(shí)間分辨率和精度。兩者都要求輸入信號具有重復性。

隨機等效時(shí)間采樣。隨機等效時(shí)間數字轉換器（采樣器）采用內部的時(shí)鐘，它與輸入信號和信號觸發(fā)器的時(shí)鐘不同步，如圖33 所示。樣值連續不斷地獲得，而且獨立于觸發(fā)位置，顯示時(shí)則由樣值和觸發(fā)器的時(shí)間差決定。盡管采樣在時(shí)間上是連續的，但是相對于觸發(fā)器則是隨機的，由此產(chǎn)生了“隨機”等效時(shí)間采樣的說(shuō)法。當在示波器屏幕上顯示的時(shí)候，采樣點(diǎn)沿著(zhù)波形隨機地出現。

捕獲和顯示樣值優(yōu)先于觸發(fā)點(diǎn)的性能是這種采樣技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢，這樣，不再需要外部的預觸發(fā)信號或延遲線(xiàn)。取決于采樣速率和延遲時(shí)間窗，隨機采樣可以在一次觸發(fā)事件中捕獲多個(gè)樣值。然而，對于更快的掃描速度，捕獲窗口很狹窄，數字轉換器不能在每一次觸發(fā)時(shí)采到樣值。對于這些具有更快交換速度的地方，往往需要進(jìn)行相當精確的定時(shí)測量，而連續等效時(shí)間采樣可以利用額外的時(shí)間分解方法，顯得非常有利。

連續等效時(shí)間采樣。連續等效時(shí)間采樣在每一個(gè)觸發(fā)捕獲一個(gè)樣值，而不依賴(lài)于時(shí)間/ 格（time/div）的設置和掃描速度，如圖34 所示。每發(fā)現一個(gè)觸發(fā)，經(jīng)過(guò)一段雖然非常短卻明確的延遲，就獲得樣值。當發(fā)生下一次觸發(fā)時(shí)，延遲增加一段小的時(shí)間增量（delta t），數字轉換器則又采下一個(gè)樣值。該過(guò)程重復多次，“delta t”不斷增加到前一個(gè)捕獲量中，直到時(shí)間窗口填滿(mǎn)。當需要顯示到示波器屏幕中的時(shí)候，樣點(diǎn)從左到右沿著(zhù)波形順序出現。

從技術(shù)的角度，產(chǎn)生一個(gè)非常短非常精確的“delta t”，與準確測量與采樣觸發(fā)點(diǎn)相關(guān)的垂直和水平位置相比，前者要容易的多。精確的測量延遲使連續采樣器很難控制時(shí)間間隔分辨能力。既然如此，如果采用連續采樣，一旦發(fā)現觸發(fā)電平，就對信號進(jìn)行采樣，如果沒(méi)有模擬延遲線(xiàn)，觸發(fā)點(diǎn)不可能得到顯示，但是延遲線(xiàn)的存在會(huì )減少儀器的帶寬。如果提供外部的預觸發(fā)器，那么帶寬就不會(huì )收到影響。

位置和秒/格

水平位置控制使波形在屏幕上左右準確移動(dòng)。秒/格設置（通常記為sec/div，秒/ 格）可以使您選擇波形描繪到屏幕上的速率（也被稱(chēng)為時(shí)基設置和掃描速度）。該設置是一個(gè)標度因數。如果設置為1ms，則表示水平方向每刻度表示1ms，而整個(gè)屏幕寬度代表10ms，或者10 格。改變sec/div 設置，可以看到輸入信號的時(shí)間間隔作增長(cháng)和縮短的變化。

垂直方向的標度是伏特/ 格，水平方向的標度是秒/ 格。水平方向改變定時(shí)關(guān)系。在各種離散設定中，可以調節水平的時(shí)間標度。

時(shí)基選擇

示波器有時(shí)間基準，通常指的是主時(shí)基。許多示波器還有一種延遲時(shí)基，即基于一種掃描的時(shí)間，該掃描是在基于主時(shí)基的掃描之后經(jīng)過(guò)預先確定的時(shí)間啟動(dòng)的（或經(jīng)過(guò)觸發(fā)而啟動(dòng)）。使用延遲時(shí)基掃描，可以更清晰地觀(guān)察實(shí)例，或者是觀(guān)察到在主時(shí)基掃描中不能單獨看到的情況。

為了實(shí)現延遲時(shí)基，需要對時(shí)間延遲設置，還可能要使用延遲觸發(fā)模式，以及其他沒(méi)有在本讀本中涉及的設置。參照示波器同時(shí)提供的手冊，可以了解到如何使用這些特性的信息。

縮放

示波器可能有一種專(zhuān)門(mén)的水平放大設置，通過(guò)它，可以在屏幕上放大波形的一部分。數字存儲示波器（DSO）在存儲數字數據部分有對縮放的操作。

XY 模式

大多數模擬示波器有XY模式來(lái)顯示輸入信號，而普通的水平軸是時(shí)間基線(xiàn)。這種操作模式揭示了相移測量技術(shù)的這種全新領(lǐng)域，相移在測量技術(shù)一節中有詳細講解。

Z 軸

數字熒光示波器（DPO）具有高的顯示采樣密度，以及天生具有采集亮度信息的能力。通過(guò)亮度軸（Z 軸），DPO能提供第三個(gè)方向，與模擬示波器那樣的實(shí)時(shí)顯示很相似。觀(guān)察DPO的軌跡，可以看到亮度域，即信號經(jīng)常發(fā)生的地方。從這樣的顯示中，很容易區別基本信號形狀和那些偶爾發(fā)生的瞬態(tài)信號，因為基本信號顯示出來(lái)的更亮。Z軸的一個(gè)應用是，把特殊的時(shí)間信號分別置入Z軸的輸入端，可以在波形中形成高亮顯示的表示時(shí)間間隔的“標記”點(diǎn)。

XYZ 模式

有一些DPO 使用Z 輸入，建立XY 顯示的亮度級。既然如此，可以把DPO 采樣到的瞬時(shí)數據值放到Z 的輸入端，這樣可以限定波形的特定部分。一旦限定采樣后，這些樣值又可以存儲下來(lái)，結果是有亮度等級的XYZ 顯示。XYZ 模式可以顯示極點(diǎn)，這在測試無(wú)線(xiàn)通信設備特別適用（例如，星座圖）。

觸發(fā)系統和控制

示波器的觸發(fā)功能可以在信號的正確點(diǎn)處同步水平掃描，這對表現清晰的信號特性非常重要。觸發(fā)控制可以穩定重復波形，采集單脈沖波形。觸發(fā)器使重復波形能夠在示波器屏幕上穩定顯示，實(shí)現方法是不斷地顯示輸入信號的相同部分?？梢韵胂?，如果每一次掃描的起始都從信號的不同位置開(kāi)始，那么屏幕上的圖象會(huì )很混亂，如圖35 所示。

模擬和數字示波器都有邊緣觸發(fā)的方式，邊緣觸發(fā)是最基本和常見(jiàn)的類(lèi)型。模擬和數字示波器都提供觸發(fā)門(mén)限，除此之外，許多數字示波器提供許多特定的觸發(fā)設置，而這些設置是模擬設備所不具備的。這些觸發(fā)器可以響應輸入信號的不同條件，這樣會(huì )使檢測簡(jiǎn)化。例如，如果一個(gè)脈沖比實(shí)際應該達到的寬度要窄。若是只使用電壓門(mén)限的觸發(fā)器，不可能檢測到這樣的脈沖。高級觸發(fā)控制使您可以單獨關(guān)注感興趣的地方，這樣可以使示波器采樣速率和記錄長(cháng)度得到優(yōu)化。有一些示波器提供更高級的可選控制。您可以定義由脈沖幅度觸發(fā)（比如矮脈沖），由時(shí)間限定（脈沖寬度、毛刺、信號壓擺速率、建立/ 保持時(shí)間違規和超時(shí)），以及由邏輯狀態(tài)或碼型（邏輯觸發(fā)方式）。為檢查通信信號，有一些示波器專(zhuān)門(mén)設計出可供選擇的觸發(fā)控制方式。有些示波器也提供簡(jiǎn)化的用戶(hù)界面，提供適用于各種測試的觸發(fā)參數的快速配置，充分提高您的生產(chǎn)率。

壓擺率觸發(fā)。如果高頻信號的響應速率比期望或需要的快，則發(fā)出易出故障的能量。響應速率觸發(fā)優(yōu)于傳統的邊緣觸發(fā)，這是因為增加了時(shí)間元素，以及允許您選擇觸發(fā)邊緣的快慢。 矮脈沖觸發(fā)。利用短脈沖觸發(fā)，可以采集和檢查通過(guò)一個(gè)邏輯門(mén)限，但不能同時(shí)通過(guò)二個(gè)的脈沖。 毛刺觸發(fā)。當數字脈沖比用戶(hù)定義的時(shí)間限制短或長(cháng)的時(shí)候，可以利用毛刺脈沖觸發(fā)方式識別出來(lái)。即使毛刺脈沖很少，這種觸發(fā)控制能使您檢查出產(chǎn)生的原因，以及它們對其他信號的影響。 邏輯觸發(fā)。如果輸入通道的邏輯組合滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)，則為邏輯觸發(fā)，這特別適用于驗證數字邏輯的操作。 脈沖寬度觸發(fā)。利用脈沖寬度觸發(fā)，您可以長(cháng)時(shí)間監視信號，當脈沖的持續時(shí)間（脈沖寬度）第一次超過(guò)允許范圍時(shí)，引起觸發(fā)。 建立和保持觸發(fā)。只有建立和保持觸發(fā)才能捕獲到建立和保持時(shí)間內的違例情況，使用其他模式必然會(huì )忽略掉此情況。當同步的數據信號未能滿(mǎn)足建立和保持規格時(shí)，采用觸發(fā)模式可輕松地采集到特定的信號質(zhì)量和定時(shí)細節。 超時(shí)觸發(fā)。利用超時(shí)觸發(fā)，基于特定時(shí)滯設置觸發(fā)，可以不必等到觸發(fā)脈沖結束就可以產(chǎn)生觸發(fā)事件。 通信觸發(fā)。在一些示波器中可選。這樣的觸發(fā)適合捕獲信號交替反（Alternate-Mark Inversion, AMI）、傳號碼元反轉（Code-Mark Inversion, CMI）和不歸零碼（Non-Return to Zero, NRZ）的大范圍變化情況。

觸發(fā)位置

只有數字示波器才有水平觸發(fā)位置控制。觸發(fā)位置控制也許就在您的示波器的水平控制部分。它實(shí)際上代表的是波形記錄中觸發(fā)的水平位置。變更水平觸發(fā)位置，可以允許您采集觸發(fā)事件以前的信號，稱(chēng)為預觸發(fā)視圖（pre-trigger viewing）。這樣，可以確定觸發(fā)點(diǎn)前面部分和后面部分所包含的可視信號的長(cháng)度。

數字示波器能夠處理預觸發(fā)視圖的原因是，不管是否接收到觸發(fā)，它們一直都在處理著(zhù)輸入信號。穩定的數據流流過(guò)示波器；觸發(fā)器很少告訴示波器把當前數據存儲到存儲器中。相比之下，在接收到觸發(fā)以后，模擬示波器只是顯示信號，即記錄到CRT 上。這樣，模擬示波器不能提供預觸發(fā)視圖的功能。只不過(guò)在垂直系統中，由延遲線(xiàn)提供了小量的預觸發(fā)。預觸發(fā)視圖是一個(gè)有價(jià)值的處理故障的工具。如果有故障間歇地發(fā)生，那么可以利用觸發(fā)來(lái)解決這樣的問(wèn)題，記錄故障發(fā)生前的事件，很有可能就能找到原因。

觸發(fā)電平和斜率

觸發(fā)電平和斜率控制定義基本的觸發(fā)點(diǎn)，決定波形如何顯示，如圖36所示。

觸發(fā)電路擔當比較器的工作。您選擇比較器一個(gè)輸入口的斜率和電平。當進(jìn)入比較器的另外一個(gè)輸入口的觸發(fā)信號與設定值相匹配的時(shí)候，示波器產(chǎn)生觸發(fā)。

• 斜率控制決定觸發(fā)點(diǎn)是位于信號的上升沿還是下降沿。上升沿具有正斜率，而下降沿是負斜率。
• 電平控制決定觸發(fā)點(diǎn)在邊緣的何處發(fā)生。

大多數情況，示波器設置在由被顯示信號的通道觸發(fā)。一些示波器提供觸發(fā)輸出信號，可以成為其他儀器的觸發(fā)信號。

示波器可以使用交替的觸發(fā)源，而不一定是被顯示信號。您應該小心謹慎，例如，避免無(wú)意之中以通道1 作觸發(fā)，而實(shí)際又是顯示的通道2的波形。

觸發(fā)模式

觸發(fā)模式?jīng)Q定示波器是否按照信號的條件描繪波形。通用觸發(fā)模式包括正常和自動(dòng)。

對于正常模式，只有當輸入信號滿(mǎn)足設置的觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，才進(jìn)行掃描；否則（對模擬示波器而言）屏幕呈黑色或者（對數字示波器而言）凍結在上一次捕獲的波形圖上。由于可能不會(huì )首先看到信號，如果電平控制的調整不正確時(shí)，正常模式可能會(huì )迷失方向。

即使沒(méi)有觸發(fā)，自動(dòng)模式也能引起示波器的掃描。如果沒(méi)有信號輸入，示波器中的定時(shí)器觸發(fā)掃描。這使得即使信號并不引起觸發(fā)，顯示也總不會(huì )消失。

實(shí)踐中，您可能會(huì )同時(shí)使用兩種模式：采用普通模式，因為即便觸發(fā)以很慢的速率發(fā)生，它也讓您可以觀(guān)察所感興趣的內容；而采用自動(dòng)模式，因為幾乎不需要作調整。

許多示波器也包含了其他的特殊模式，適用于單個(gè)掃描、視頻信號的觸發(fā)，或者自動(dòng)配置觸發(fā)電平。

觸發(fā)耦合

就象在垂直系統中選擇AC或DC那樣，可以為觸發(fā)信號選擇各種耦合方式。

除AC和DC耦合之外，您的示波器也許還有高頻抑制、低頻抑制和噪聲抑制的觸發(fā)耦合方式。這些特殊的設置對消除觸發(fā)噪聲很有用處，噪聲的消除可以避免錯誤的觸發(fā)。

觸發(fā)釋抑

有時(shí)，為了使示波器能在信號的正確部分觸發(fā)并不容易。許多示波器采用專(zhuān)門(mén)特性，簡(jiǎn)化了任務(wù)。

觸發(fā)器釋抑時(shí)間是發(fā)生正確觸發(fā)后的一段時(shí)間，在這段時(shí)間內，示波器不能觸發(fā)。當觸發(fā)源是復雜波形的時(shí)候，該特性能發(fā)揮作用，其結果是，只有在適當的觸發(fā)點(diǎn)示波器才能觸發(fā)。圖37 圖解出如何使用觸發(fā)釋抑特性來(lái)創(chuàng )建出有用的顯示。

顯示系統和控制

示波器的前面板包括的內容有顯示屏、旋鈕、按鈕、開(kāi)關(guān)，以及用來(lái)控制信號捕獲和顯示的指示器。本節的前面已經(jīng)提及，前面板控制通常分為垂直、水平和觸發(fā)幾個(gè)區域。前面板還包括輸入連接器。來(lái)看一看示波器顯示屏。請注意屏幕中的柵格記號，這些記號形成格子線(xiàn)。垂直和水平線(xiàn)構成主刻度格。格子線(xiàn)通常布置為8×10的區塊。示波器控制的標號（例如伏特/ 格和秒/ 格）通常參照的是主刻度。中央的水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)上標注的標號稱(chēng)為小刻度，如圖38 所示。許多示波器的屏幕顯示的是每一個(gè)垂直刻度表示多少伏特的電壓，以及每一個(gè)水平刻度表示多少秒的時(shí)間。

模擬示波器和數字示波器的顯示系統很不相同。通用的控制如下：

• 亮亮度控制調整波形的亮度。當增加模擬示波器的掃描速度的時(shí)候，需要增加亮度級。
• 聚焦控制用來(lái)調整波形的銳度，軌跡旋轉控制把波形定位到屏幕的水平軸上。受地球磁場(chǎng)的影響，示波器在不同地方有不同的準線(xiàn)?；诠鈻藕突贚CD的顯示屏的數字示波器也許不需要這些控制，因為對于這些顯示屏，整個(gè)顯示情況是預先確定的，這與個(gè)人計算機的顯示一致。與此相對，模擬示波器采用的是直接的光束或者矢量的顯示。
• 許多DSO 和DPO 有調色板，可以選擇軌跡顏色以及不同亮度級的顏色。
• 顯示部分的其他控制包括調整柵格燈的亮度、任何屏幕信息的開(kāi)關(guān)（比如菜單）。

其他示波器控制

也許您的示波器有相加波形的操作，形成新的波形顯示。模擬示波器組合信號，而數字示波器通過(guò)數學(xué)運算創(chuàng )建新的波形。波形相減是另外一種數學(xué)操作。模擬示波器實(shí)現減法運算采用的方法是把一個(gè)通道的信號反轉，然后再采用加法操作。數字示波器一般也能完成減法操作。圖39 圖解的是通過(guò)組合兩個(gè)不同信號而創(chuàng )建出第三個(gè)波形。數字示波器利用內部處理器，提供許多高級數學(xué)操作：相乘、相除、積分、快速傅立葉變換，等等。