示波器基础使用说明和功能

　　交替和断续

　　示波器CRT本身一次只能显示一条扫迹。然而，在很多示波器应用中，常常要进行信号的比较，例如，研究输入/输出信号间的关系，或者一个系统对信号的延迟等。这就要求示波器实际上能同时显示不只一个信号。

　　为了达到这一目的，可以用两种办法来控制电子束：

　　1.可以交替地画完一条扫迹，再画另一条扫迹。这种方法称为交替模式，或简称为ALT模式。

　　2.可以在两条扫迹之间迅速的进行开关或斩波切换，从而分段的画出两条扫迹。这称为断续模式或CHOP模式。其结果是在一次扫描的时间里一段接一段的画出两条扫迹。

　　断续模式适合于在低时基速率下显示低频率信号，因为这时斩波器开关能快速进行切换。

　　交替模式适合于需要使用较快时基设置的高频率信号的显示。本书中我们用作示例的示波器在不同的扫描速度下能自动地ALT或CHOP模式以给出最好的显示效果。用户也可以手动选择ALT或CHOP模式以适合特殊信号的需求。

　　带宽

　　示波器最生根的技术指标就是带宽。示波器的带宽表明了该示波器垂直系统的频率响应。示波器的带宽定义为示波器在屏幕上能以不低于真实信号3dB的幅度来显示信号的最高频率。

　　—3dB点的频率就是示波器所显示的信号幅度“Vdisp”为示波器输入端真实信号值“Vinput”的71%时的信号频率，如下式所示：设：

　　dB(伏)=20log(电压比)
　　—3Db=20log(Vdisp/Vinput)
　　—0.15=log(Vdisp/Vinput)
　　10-0.15=Vdisp/Vinput
　　Vdisp=0.7Vinput 

　　表示出一个100MHz示波器的典型频率响应曲线。 一台典型为100MHz示波器的频率响应曲线(简化的曲线和实际的曲线)　　出于现实的理由，通常把带宽想象成为叔响曲线一直平坦延伸至其截止频率，然后从该频率以-20dB/+倍频程的斜率下降。当然，这是一种简化的考虑。实际上，放大器的灵敏度从较低的频率就开始下降，百在其截止频率达到-3dB。图5中中同时给出了简化的频率响应曲线和实际的频率响应曲线。

　　带宽限制器

　　使用带宽限制器可以把通常带宽在100MHz以上的宽带示波器的频带减小到20MHz的典型值。这样就降低了噪声电平和干扰，这对于进行高灵敏度的测量是非常有用的。

　　上升时间

　　上升时间直接和带宽有关。上升时间通常规定为信号从其稳态最大值的10%到90%所用的时间。

　　上升时间是一个示波器从理论上来说能够显示的最快的瞬变的时间。示波器的高频响应曲线是经过认真安排的。这就保证了具有高谐波含量的信号，如方波，能够在屏幕上精确的再现。如果频响曲线下降太快，则在信号的快速上升沿上就会发生振铃现象。如果频响曲线下降太慢，即在频响曲线上下降开始得过早，则示波器总的高频响应就受到影响，使得方波失去“方形”特性。

　　对于各种通用示波器来说，其高频响应曲线是类似的。从该曲线我们可以得到一个示波器带宽和上升时间的简单关系公式。此公式为：

　　tr(s)=0.35/BW(Hz)

　　对于高频示波器来说，这个公式可以表示为：

　　tr(ns)=350/BW(MHz)

　　对于一个100MHz的示波器来说，上升时间为3.5(ns=纳秒10-9秒)

　　在示波器的标尺上刻有标明0%和100%的专门的线，用来进行上升时间的测量。测量时我们先用VAR灵敏度控制机构将被测认号的顶部和底部分别和标有0%和100%的线对齐。

　　然后找出信号和标尺上标有10%和90%的两条线的交点。这样，上升时间就可以从这两个交点沿X轴方向的时间间隔读出来。

　　要想测量一台示波器的上升时间，我们使用与上述相同的方法，只是要求测试信号的上升时间应当比该示波器的上升时间短得多。为获得2%的测量误差，测试信号的上升时间至少应小于示波器上升时间的五分之一。示波器上显示的上升时间应当是示波器上升时间和信号上升时间和组合函数。