6.1 如何進(jìn)行測(cè)量

在本書的前兩章中我們介紹了示波器上可以用來(lái)影響信號(hào)波形顯示的各種控制機(jī)構(gòu)。在這一章里我們將要講座重要的波形參數(shù)，并且還將介紹如何使用示波器來(lái)測(cè)量這些參數(shù)。
　　示波器可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)基本的量，即電壓和時(shí)間。從這兩個(gè)量出發(fā)，用手工的方法使用光標(biāo)或者用自動(dòng)的方法進(jìn)行所有其它波形參數(shù)的測(cè)量。
　　在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，了解自己的示波器的能力是很重要的。不要試圖在一個(gè)20MHz的示波器上觀察一個(gè)10MHz的方波，因?yàn)樵谶@種情況下不可能看到方波的真實(shí)形狀，10MHz的方波中包含有10MHz的正弦波基波，以及30MHz、50MHz、70MHz等的諧波。在10MHz的示波器上，也有可能看到30MHz諧波的部分效果（雖然其幅度不正確），但是下一個(gè)諧波分量的頻率是示波器帶寬的2.5倍！所以這時(shí)您在示波器上看到的波形將更象一個(gè)正弦波而不象方波（見(jiàn)圖50）。

圖50　分別在20MHz和200MHz示波器上顯示的10MHz方波的波形

對(duì)于上升時(shí)間的測(cè)量來(lái)說(shuō)，情況也是這樣。如果您使用一臺(tái)上升時(shí)間比被測(cè)信號(hào)的上升時(shí)間快10倍的示波器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，那么示波器本身的上升時(shí)間對(duì)測(cè)量的影響將幾乎可以忽略。然而如果示波器的被測(cè)信號(hào)的上升時(shí)間相同，那么引起的測(cè)量誤差可高達(dá)41%。

若干標(biāo)準(zhǔn)波形

三種*常見(jiàn)的波形是正弦波、三角波和方波（見(jiàn)圖51）。這些波形在任何函數(shù)發(fā)生器上都可以找到，并且在實(shí)際工作中也常常遇到。

圖51　*常見(jiàn)的信號(hào)類型

正弦波包含單一的頻率分量；而方波和三角波則由很多不同的相關(guān)正弦諧波組成。方波由基波的奇次諧波構(gòu)成，三角波由基波的偶次諧波構(gòu)成。這些波形在時(shí)間上和幅度上都是對(duì)稱的。
　　這些波形還有其變形形式，這通常是波形發(fā)生對(duì)稱變化的結(jié)果。這樣一來(lái)，三角波變成了鋸齒波（從其開(kāi)頭而得名），而方波變成了矩形波。
　　波形的一個(gè)完整的周波叫作一個(gè)周期。一個(gè)周期就是從一個(gè)周波的某一點(diǎn)到下一個(gè)周波相應(yīng)點(diǎn)所需要的時(shí)間（見(jiàn)圖52）。

圖52　正弦波及其頻率和幅度的表示

頻率是在一秒鐘之內(nèi)所發(fā)生的波形的周波數(shù)。
　　所以如果我們用1秒除以一個(gè)周期所需的時(shí)間就得到了用Hz表示的頻率。
　　例如，周期=1ms則
　　頻率=1/10×10-3=1000Hz=1KHz

重復(fù)發(fā)生的波形稱為重復(fù)性波形或周期性波形。這是*容易測(cè)量的波形。
　　對(duì)重復(fù)性波形或周期性波形*常測(cè)量的另一個(gè)參數(shù)是波形的幅度。幅度是一個(gè)波形上從*高點(diǎn)到*低之間的電壓。這又稱之為峰（一）峰值幅度或Vp-p（見(jiàn)圖52）。

6.2 基本練習(xí)或如何解釋正弦波

本部分所包含的練習(xí)可以幫助用戶熟悉示波器上的主要控制機(jī)構(gòu)。其內(nèi)容分兩部。先介紹模擬示波器上的控制機(jī)構(gòu)，接著再介紹數(shù)字示波器上的控制機(jī)構(gòu)。有關(guān)DSO的專門練習(xí)將在后面給出。

需要的設(shè)備：

▲示波器：一臺(tái)模擬示波器旭PM3094（僅供模擬示波器練習(xí)用）或者一臺(tái)組合示波器，可從PM3382A……PM3394A系列或類似產(chǎn)品中選取。
　　▲兩個(gè)10：1PM9010/091或PM9020/091探頭或類似產(chǎn)品以及微調(diào)工具供探頭補(bǔ)償調(diào)節(jié)之用。
　　▲能產(chǎn)生頻率達(dá)2MHz或更高的正弦波、方波及三角波的函數(shù)發(fā)生器，例如PM5135或PM5138或類似產(chǎn)品。
　　▲兩根50ΩBNC電纜。

開(kāi)始

如果電纜已連在示波器上，則將其從示波器上拆下。
　　使用正確的電源線將示波器連至市電電源，并將電源開(kāi)關(guān)接通。
　　將探頭連至示波器的通道1，并將探頭連至示波器前面板上的探頭調(diào)節(jié)連接器。
　　如果使用的是組合示波器，則選擇模擬模式。
　　按AUTOSET鍵（前面板上部的綠色按鍵）。
　　對(duì)于沒(méi)有此項(xiàng)功能的老式示波器，則按以上各項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置：
　　亮度—中間位置
　　垂直位置控制—中間位置
　　水平位置控制—中間位置
　　時(shí)基0.2ms/格
　　CH1靈敏度0.2V/格。注意，如果示波器的自動(dòng)化程度不高，則增加探頭衰減。
　　觸發(fā)—觸發(fā)源CH1，模式—AUTO，峰-峰值電平觸發(fā)。
　　確認(rèn)探頭已經(jīng)補(bǔ)償。為此可能需要調(diào)節(jié)探頭上的LF補(bǔ)償微調(diào)電容，如有必要，可參閱第4章“探頭補(bǔ)償”一節(jié)。現(xiàn)在我們就可以開(kāi)始研究各控制機(jī)構(gòu)了。
　　參考本書前后封面上的插圖來(lái)尋找各控制機(jī)構(gòu)的位置。

屏置控制

調(diào)節(jié)亮度和聚焦控制機(jī)構(gòu)并觀察對(duì)屏幕顯示的影響。
　　調(diào)節(jié)聚焦控制機(jī)構(gòu)以獲得清晰的掃跡顯示和清楚文字顯示。
　　注意為了觀察從探頭調(diào)節(jié)輸出端子給出的方波的上升沿和下降沿，需要將示波器的亮度調(diào)得比較亮。這是由于電子束在這些沿上移動(dòng)得比較快的緣故。
　　調(diào)節(jié)文字亮度控制機(jī)構(gòu)使得示波管上的文字亮度達(dá)到可以接受的程度。
　　將探頭從CH1輸入端斷開(kāi)，然后調(diào)節(jié)掃跡旋鈕，使得掃跡和示波器的水平標(biāo)尺線平行。
　　放置標(biāo)尺亮度控制旋鈕，并觀察標(biāo)尺變亮。
　　將探頭重新連到CH1上。

垂直控制機(jī)構(gòu)

位置

將探頭從探頭調(diào)節(jié)輸出端斷開(kāi)。
　　旋轉(zhuǎn)CH1的POS（垂直位置）旋鈕，并將掃跡放到中央的標(biāo)尺線上。注意通道標(biāo)志和地電平指示器“1—”。
　　將探頭重新連接到探頭調(diào)節(jié)輸出端上。

靈敏度

按動(dòng)AMPL（幅度）“上/下”按鈕，并觀察顯示波形的幅度隨著所選的靈敏度的不同而變化。
　　觀察屏幕的下部，可以看到靈敏度的讀出數(shù)值也在變化。
　　如果要選擇VAR（可變）靈敏度，則應(yīng)同時(shí)按“上”和“下”兩個(gè)鍵，然后再將兩個(gè)鍵放開(kāi)?，F(xiàn)在就可以使用“上”和“下”兩個(gè)按鈕平滑的改變顯示波形的幅度。
　　注意，這時(shí)靈敏度讀出數(shù)值也隨之變化。
　　再同時(shí)按“上”和“下”兩個(gè)鍵，以便重新回到1-2-5步進(jìn)值的工作方式。
注：Fluke公司的模擬示波器，如PM3094和組合示波器，PM3394A在配備這種標(biāo)準(zhǔn)的可變衰減器方面是****的。

耦合

按動(dòng)AC/DC/GND按鈕，當(dāng)我們依次經(jīng)歷這三種不同的選擇時(shí)，可以觀察到在靈敏度讀出數(shù)值后面的耦合符合也在相應(yīng)變化。注意：在有些示波器上，設(shè)置上分開(kāi)的控制機(jī)構(gòu)。其中一個(gè)用來(lái)選擇AC或DC耦合，而另一個(gè)用來(lái)將輸入通道連接或切換到地。對(duì)這種示波器來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)使用這兩個(gè)控制機(jī)構(gòu)來(lái)觀察效果。
　　當(dāng)我們由AC耦合轉(zhuǎn)換為DC耦合時(shí)，屏幕上的波形將會(huì)向上跳動(dòng)。
　　方波的下部處在零伏電平，所以當(dāng)選擇DC耦合時(shí)，方波的下部應(yīng)在中央標(biāo)尺線上。通道標(biāo)志“1-”為我們顯示出通道號(hào)碼和地電平的位置。我們可以看到，當(dāng)選擇GND時(shí)，地電平確實(shí)在中央標(biāo)尺線的位置。這時(shí)衰減器的輸入端連到了地電位。

多通道工作

將**個(gè)探頭連至CH2，再將此探頭連至探頭調(diào)節(jié)輸出，并按AUTOSET。旋轉(zhuǎn)通道2的POS控制旋鈕，并注意屏幕上現(xiàn)在有兩條掃跡。
　　用CH1和CH2的POS控制旋鈕將兩個(gè)掃跡分別放在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br>　　用每個(gè)通道的ON按鈕可以把相應(yīng)通道的掃跡打開(kāi)或關(guān)閉。
　　如有必要可對(duì)CH2進(jìn)行探頭補(bǔ)償。
　　用CH1+CH2按鈕把兩個(gè)通道的波形加在一起。
　　現(xiàn)在使用INV按鈕將CH2通道的信號(hào)反相，注意方波立即消失。

探頭識(shí)別

將探頭從CH1和CH2輸入端斷開(kāi)。
　　對(duì)CH1用AMPL或靈敏度控制選擇1V/格的靈敏度。
　　如果可能，現(xiàn)在將CH1的輸入阻抗設(shè)置為50Ω。在有的示波器上可能有一個(gè)專門的按鍵用來(lái)選擇此低阻抗，也可能在一個(gè)“垂直菜單”中來(lái)選擇。注意，這時(shí)在CH1靈敏度讀出數(shù)值后面出現(xiàn)Lz符號(hào)以表示低阻抗?fàn)顟B(tài)。

重新連接探頭

注意屏幕上靈敏度讀出數(shù)值的變化，現(xiàn)在變?yōu)?0V/格，并且Lz符號(hào)已經(jīng)消失。示波器已經(jīng)識(shí)別出此探頭為10:1高阻抗探頭。示波器不允許高阻抗探頭和50Ω示波器輸入阻抗配合使用。

水平控制機(jī)構(gòu)

時(shí)基

將探頭連至CH1，并將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。
　　按AUTOSET
　　在控制面板的TIME/DIV菜單之下按ns和s按鍵。則在慢速掃描時(shí)基時(shí)應(yīng)在屏幕上看到較多個(gè)周期的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形；而在掃描時(shí)基速度較快時(shí)看到的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形的周期數(shù)較少。
　　注意在屏幕上顯示的時(shí)基讀出數(shù)值按1-2-5的步進(jìn)值變化。
　　同時(shí)按TIME/DIV菜單下的ns和s兩個(gè)按鍵，我們就進(jìn)入了校準(zhǔn)的可變時(shí)基方式。這和幅度調(diào)節(jié)中的可變靈敏度方式是類似的。
　　按ns按鍵，我們將觀察到信號(hào)波形的個(gè)周期就擴(kuò)展至填滿整個(gè)屏幕。

水平放大和位置控制

將探頭連至CH1，并將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。
　　按AUTOSET。
　　調(diào)節(jié)時(shí)基按鍵，使得屏幕上顯示出大約10個(gè)周期的探頭調(diào)節(jié)信號(hào)波形。
　　觀察屏幕上的時(shí)基讀出數(shù)值。
　　在PM3094示波器上按10×MAGN按鍵，在PM3394A按MAGNIFY→按鍵。
　　注意這時(shí)屏幕上的時(shí)基讀數(shù)比原來(lái)快了10倍。在PM3394示波器上，還將顯示出一個(gè)稱為“存儲(chǔ)器范圍批示器”的符號(hào)，用以表明現(xiàn)在屏幕上顯示的波形是由波形存儲(chǔ)器中的那一部分產(chǎn)生的。參見(jiàn)圖53和圖9。

圖53 正宗常的和放大的波形顯示

現(xiàn)在我們就可以用水平的X-POS控制旋鈕來(lái)掃描觀察放大了的波形。

雙時(shí)基

將探頭連至CH1，將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。按AUTOSET。
　　如有必要請(qǐng)參看本書封面和封底上的示波器前面板圖。
　　按延遲時(shí)基控制部分的DTB。
　　在PM3394A，示波器上使用*上面的菜單選擇功能鍵（以下稱功能鍵）選擇DTBTON。在PM3092示波器上使用**個(gè)功能鍵步進(jìn)尋找以選擇MTBI+DTB。
　　使用位置和掃跡分離控制機(jī)構(gòu)將主時(shí)基波形掃跡放在屏幕的上部，而將延遲時(shí)基掃跡放在屏幕的下部。
　　使用DELAY和DTB時(shí)基控制機(jī)構(gòu)以選擇并放大探頭調(diào)節(jié)信號(hào)的一個(gè)上升沿。如有必要可以調(diào)節(jié)掃跡亮度。
　　注意屏幕上顯示出來(lái)的延遲時(shí)間和延遲時(shí)基速度的讀出數(shù)值。當(dāng)主時(shí)基波形掃跡上的加亮部分從MTB觸發(fā)點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，延遲時(shí)間應(yīng)增加。

自動(dòng)時(shí)基、觸發(fā)時(shí)基和單次捕捉時(shí)基

將探頭連至CH1，將探頭**連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)，按AUTOSET。
　　在PM3094示波器上按HORMOSE按鍵，在PM3394A示波器上按TB MODE按鍵。
　　使用功能鍵從菜單中選擇TRIG（觸發(fā)）?，F(xiàn)在示波器需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)才開(kāi)始時(shí)基掃描。
　　將探頭從CH1輸入端取下來(lái)，可以看到掃跡立刻消失了。沒(méi)有信號(hào)就沒(méi)有掃跡！
　　再?gòu)牟藛沃羞x擇AUTO，則掃跡重又出現(xiàn)。
　　將探頭重新連至CH1以便看到信號(hào)。
　　現(xiàn)在從同一菜單中選擇SINGLE，則掃跡重又消失。將掃跡制旋鈕沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
　　在PM3094示波器上按SINGLE RESET按鍵。在PM3394A示波器上按水平控制部分的SINGLE按鍵。
　　仔細(xì)觀察屏幕。當(dāng)松開(kāi)按鈕時(shí)，將有一條掃跡掠過(guò)屏幕。每按一次按鈕就得到一次掃描。
　　當(dāng)了解了更多的關(guān)于觸發(fā)的知識(shí)以后，我們還要再做關(guān)于這方面的練習(xí)。

觸發(fā)控制

將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為：1KHz正弦波、掃描關(guān)閉、DC偏置關(guān)閉、輸出電壓1V峰（一）峰值。
　　使用BNC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1。
　　按AUTOSET。
　　使用X-POS旋鈕將掃跡向右移動(dòng)以便看到掃描的起始點(diǎn)。

峰-峰值觸發(fā)

調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕。
　　注意掃描波形的起點(diǎn)在波形上上下移動(dòng)。
　　改變函數(shù)發(fā)生器輸出的幅度，并重新調(diào)節(jié)觸發(fā)電平。注意示波器總能由輸入波形所觸發(fā)。
　　當(dāng)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平時(shí)，示波器屏幕上按輸入信號(hào)峰-峰值幅度的百分?jǐn)?shù)顯示出觸發(fā)電平的相對(duì)值。

觸發(fā)斜率

按CH1控制部分的TR1G1按鈕?，F(xiàn)在示波器按負(fù)向斜率觸發(fā)。
　　注意，當(dāng)按TR1G1按鈕時(shí)，在屏幕右下角顯示的斜率符號(hào)發(fā)生變化。

從另一個(gè)通道觸發(fā)

將CH2的輸入連到函數(shù)發(fā)生器后面板上的TTL輸出端上。
　　按AUTOSET，并在屏幕上調(diào)整掃跡的位置使兩條掃跡互相不重疊。
　　觀察屏幕右下角的觸發(fā)源指示符號(hào)，并按TRIG2按鈕。
　　現(xiàn)在示波器由通道2的信號(hào)觸發(fā)。將BNC電纜從CH2的輸入端去掉，以證明現(xiàn)在示波器確實(shí)是由通道2觸發(fā)的。

在某一特定電平下觸發(fā)

將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為：1KHz、三角波、掃描關(guān)閉、DC偏置關(guān)閉、幅度為1V峰（一）峰值。
　　用BNC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1。
　　按AUTOSET。
　　將CH1設(shè)置為DC耦合。
　　將PM3094示波器上按TRIGGER MTB按鍵，在PM3394A示波器上按TRIGGER鍵，并選擇Level-ppOFF（峰-峰值電平觸發(fā)關(guān)）。
　　使用觸發(fā)菜單中*下面的功能鍵將觸發(fā)耦合設(shè)置為直流耦合。
　　這時(shí)可以看到在屏幕的左邊出現(xiàn)“T-”或者“M-”的符號(hào)。這種符號(hào)表示出了屏幕上的觸發(fā)電平位置。
　　現(xiàn)在調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕，則T-符號(hào)將在信號(hào)上上下移動(dòng)，而屏幕上則顯示出引起示波器觸發(fā)的實(shí)際電壓讀出數(shù)值。
　　還可以注意到，如果將觸發(fā)電平設(shè)置得處在信號(hào)的峰（一）峰值的幅度范圍之外，則將失去觸發(fā)。

單次捕捉觸發(fā)

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了如何調(diào)整**的觸發(fā)電平。因此我們可以做單次捕捉練習(xí)。
　　將探頭連至CH1，并將探頭連至探頭調(diào)節(jié)信號(hào)。
　　如果您使用的是組合示波器，則檢查并確認(rèn)示波器處于模擬方式之下。
　　按AUTOSET鍵。
　　將探頭從探頭調(diào)節(jié)輸出端斷開(kāi)。
　　將屏幕亮度控制旋鈕沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到頭，以獲得*大的掃跡亮度。
　　在PM3094示波器上按HORMODE鍵，在PM3394A示波器上按TB MODE鍵，并使用功能鍵從菜單中選擇SINGLE。
　　將CH1設(shè)置為DC耦合。
　　在PM3094示波器上按TRIGGER MTB鍵，在PM3394A示波器上按TRIGGER鍵，并選擇Level-ppOFF（峰峰值電平觸發(fā)關(guān)）。
　　這時(shí)你將在屏幕的左部看到觸發(fā)電平符號(hào)“M-”或“T-”。
　　現(xiàn)在調(diào)節(jié)觸發(fā)電平控制旋鈕。則觸發(fā)電平符號(hào)將在屏幕上上下移動(dòng)，而屏幕上的讀出值則表示出示波器的觸發(fā)電壓。將此觸發(fā)電平設(shè)置為200mv。
　　在PM3094示波器上按SINGLE RESET鍵，在PM3394A示波器上按水平控制部分的SINGLE鍵。
　　這時(shí)，在觸發(fā)電平控制旋鈕旁邊的紅色LET燈將亮起來(lái)，以表明示波器正在等待引起觸發(fā)的信號(hào)。
　　仔細(xì)觀察屏幕，并用探頭**碰一下探頭調(diào)節(jié)輸出。
　　可以看到波形掃跡掠過(guò)屏幕一次。用探頭**再碰一下探頭調(diào)節(jié)輸出，則屏幕上不再出現(xiàn)掃跡。只有使觸發(fā)電路再進(jìn)入準(zhǔn)備觸發(fā)狀態(tài)才能重復(fù)上述現(xiàn)象。
　　如果你使用的是PM3394示波器，則可在DSO模式下重得上述操作。可以使用大約一個(gè)格的預(yù)觸發(fā)觀察區(qū)將波形的前沿顯示在屏幕上。

觸發(fā)式雙時(shí)基

將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置為：正弦波輸出、掃描起始頻率120KHz、掃描停止頻率121KHz、掃描時(shí)間50ms、輸出幅度1V峰-峰值，并使之進(jìn)行連續(xù)掃描。
　　用BNC電纜將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1輸入端。
　　將示波器按以下要求設(shè)置：
CH1 0.2V/格、AC耦合、主時(shí)基20μs/格、CH1觸發(fā)、正斜率、Levelp-p ON；觸發(fā)電平50%。
　　打開(kāi)延遲時(shí)基，并選擇延遲后STARTS模式。
　　設(shè)置DTB掃描速度為1μs/格，延遲為120μs。
　　使用掃跡分離及位置控制機(jī)構(gòu)以獲得如圖54a的波形顯示。

圖54a MTB和DTB掃描波形。DTB處于STARTS模式

看起來(lái)屏幕右部的波形在沿X軸方向移動(dòng)，因此要想詳細(xì)觀察波形中的一個(gè)周波是很困難的。
　　現(xiàn)在將DTB選為按通道1觸發(fā)的“TRIG‘D’”模式。在PM3094示波器上可由“ch1”指示出來(lái)。
　　將DTB觸發(fā)選為DC耦合方式，并將DTB觸發(fā)電平設(shè)置為500mv。觸發(fā)電平的調(diào)節(jié)在PM3094示波器上用LEVEL DTB控制旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，在PM3394A示波器上用DTB菜單來(lái)實(shí)現(xiàn)。注意屏幕左部的“D—”符號(hào)。這個(gè)符號(hào)就是DTB觸發(fā)電平指示器。
　　按CH1的觸發(fā)鈕，選擇按通道1以正斜率進(jìn)行DTB觸發(fā)。
　　現(xiàn)在你應(yīng)獲得如圖54b的波形顯示。

圖54b MTB和DTB掃描波形。DTB處于觸發(fā)模式

注意屏幕上顯示出的延遲讀出數(shù)值的變化?，F(xiàn)在延遲時(shí)間前面出現(xiàn)了一個(gè)“”即大于符號(hào)。這就意味著DTB的觸發(fā)電路正在等待著MTB觸發(fā)以后超過(guò)100μs（見(jiàn)圖）的個(gè)正斜率沿上個(gè)出現(xiàn)的500mv電平。
　　現(xiàn)在使用DELAY控制旋鈕來(lái)改變延遲時(shí)間。注意觀察波形的加亮區(qū)域沿著MTB掃描在各個(gè)限定的觸發(fā)點(diǎn)之間跳動(dòng)變化，而DTB掃描則保持穩(wěn)定。改變DTB觸發(fā)電平，觀察當(dāng)觸發(fā)電平變化時(shí)，主掃描波形加亮區(qū)域的起始點(diǎn)在正弦波上上下移動(dòng)。
　　將函數(shù)發(fā)生器的輸出信號(hào)改變?yōu)榉讲?。?duì)DTB重新選擇為STARTS模式。將MTB的掃描速度增至2μs/格。將DTB的掃描速度增至50ns/格。將延遲時(shí)間設(shè)為8μs，以便使波形的加亮區(qū)域位于屏幕中央的一個(gè)上升沿上。濃度用DTB來(lái)觀察這個(gè)上升沿。觀察起來(lái)很困難吧？
　　對(duì)DTB選擇為觸發(fā)的“TRIG‘D”模式?，F(xiàn)在該上升沿由DTB穩(wěn)定的顯示出來(lái)。改變DTB觸發(fā)電平，你就可以在這個(gè)上升沿上任意選擇想要顯示的某一部分。

6.3 測(cè)量練習(xí)

我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何使用示波器的控制機(jī)構(gòu)。所以現(xiàn)在我們可以進(jìn)行若干實(shí)際的測(cè)量練習(xí)。

測(cè)量探頭上校準(zhǔn)輸出的頻率和電壓

將探頭連至CH1，并將探頭連至探頭調(diào)節(jié)輸出，并按AUTOSET以獲得*佳的波形顯示。對(duì)于沒(méi)有AUTOSET的示波器來(lái)說(shuō)，則應(yīng)調(diào)節(jié)靈敏度、時(shí)基、水平和垂直位置等控制機(jī)構(gòu)以便在屏幕上獲得類似于圖55的波形顯示。
　　以格為單位數(shù)出此信號(hào)一個(gè)周波的時(shí)間和幅度。
　　將這兩個(gè)格數(shù)分別乘以示波器的伏/格和時(shí)間/格設(shè)置值。這樣就得到了此波形的幅度和周期。
　　接著可以求出信號(hào)的頻率，通過(guò)求周期的倒數(shù)即可得到頻率。
　　由于技術(shù)指標(biāo)中存在著公差范圍，所以您得到的測(cè)量結(jié)果可能和圖中給出的有所不同。

使用示波器將函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置成一定的幅度和頻率

我們將使用示波器把函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)置成如圖56的正弦波，100KHz、幅度為峰-峰值3V。
　　將觸發(fā)設(shè)置為“Level p-p”、AC耦合、觸發(fā)源為CH1，時(shí)基為AUTO。
　　將靈敏度設(shè)置為500mv/格，這樣垂直偏轉(zhuǎn)6格就等于3V。
　　頻率為100KHz的波形，其周期為10μs；即1/（100×103）=10×10-6。所以，如果我們將時(shí)基設(shè)置為2μs/格，那么此波形的一個(gè)周期就占據(jù)5格。
　　調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的輸出電平和頻率控制機(jī)構(gòu)以及示波器的觸發(fā)電平和斜率控制機(jī)構(gòu)以便獲得如圖56的波形顯示。
　　在現(xiàn)實(shí)世界里的信號(hào)，其開(kāi)頭**不會(huì)象函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)那樣好。讓我們來(lái)看一看典型的脈沖波形。
　　圖57表示脈沖波形的時(shí)間和幅度特性。

圖57 脈沖的各種參數(shù)

脈沖波形的“占空系數(shù)”或“占空比”是很重要的參量。利用這個(gè)參數(shù)可以計(jì)算出諸如雷達(dá)、馬達(dá)速度控制、照明系統(tǒng)等等脈沖系統(tǒng)的平均功率。
　　占空系數(shù)=Tw/Trep
　　其中：Tw是脈沖有效時(shí)間。
Trep是脈沖的重復(fù)時(shí)間或周期。
　　占空比可以表示為一個(gè)百分?jǐn)?shù)或者0至1之間的數(shù)。
　　平均功率=峰值功率×占空系數(shù)
　　抖動(dòng)是度量脈沖信號(hào)穩(wěn)定性的一個(gè)參數(shù)。它可以用時(shí)間表示，也可以用脈沖重復(fù)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。
　　脈沖的幅度特性主要反映出理想矩形脈沖的失真情況。應(yīng)該特別注意波形上計(jì)算各有關(guān)參數(shù)地起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的電平（0%、10%、50%、90%、100%）。這樣我們就明白了為什么要在示波器的標(biāo)尺上增加額外的標(biāo)0%和100%的刻度線了。當(dāng)我們使用可變靈敏度把信號(hào)放在這兩條線上時(shí)，我們就可以在其它電平刻度線上進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)測(cè)量。在圖57中所有幅度參數(shù)的測(cè)量都是以100%的電平為參考標(biāo)準(zhǔn)的。

使用延遲時(shí)基測(cè)量方波的上升時(shí)間，種方法

將函數(shù)發(fā)生器設(shè)置為輸出峰峰值3V的方波，頻率約為120KHz、掃描關(guān)閉，并將此信號(hào)送至示波器的通道1。按AUTOSET，改變MTB的掃描速度，使在屏幕上顯示出一個(gè)全周期以上的信號(hào)波形。
　　打開(kāi)延遲時(shí)基，并把波形上的加亮部分放在波形的一個(gè)上升沿上。選擇在屏幕左部的一個(gè)上升沿以使信號(hào)抖動(dòng)的影響減到*小。
　　改變延遲時(shí)基的掃描速度使得顯示出的上升沿占據(jù)幾個(gè)水平格。如有必要可以調(diào)節(jié)DTB延遲時(shí)間和掃跡亮度。
　　將主時(shí)基關(guān)閉。
　　將CH1的耦合方式切換為接地，并把掃跡放在顯示屏幕的中線上。
　　將CH1的耦合方式切換為AC耦合。
　　使用可變靈敏度控制把信號(hào)的項(xiàng)部和底部分別放在100%和0%標(biāo)尺線上。在此過(guò)程中可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整。
　　使用X-POS控制機(jī)構(gòu)移動(dòng)波形，讓波形的上升沿通過(guò)主垂直標(biāo)尺線和10%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。
　　現(xiàn)在來(lái)測(cè)量從剛才說(shuō)過(guò)的交點(diǎn)到波形和90%水平標(biāo)尺線交點(diǎn)之間的時(shí)間。見(jiàn)圖58。

圖58 使用DTB進(jìn)行上升時(shí)間的測(cè)量

信號(hào)從其10%幅度點(diǎn)到其*終幅度90%之點(diǎn)間所用的時(shí)間稱為上升時(shí)間。

使用延遲時(shí)基測(cè)量方波的上升時(shí)間，**種方法

采用和前一個(gè)練習(xí)相同的設(shè)置條件。使用可變靈敏度控制將信號(hào)的頂部和底部分別放在100%和0%標(biāo)尺線上。為此可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整。
　　調(diào)節(jié)延遲控制或者延遲時(shí)間倍乘器使用掃跡通過(guò)中心垂直標(biāo)尺線和10%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。
　　記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。
　　再調(diào)節(jié)延遲控制或延遲時(shí)間倍乘器使用掃跡通過(guò)中心垂直標(biāo)尺線和90%水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。
　　再記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。
　　用**個(gè)延遲時(shí)間減去延遲時(shí)間，從而求得10%和90%信號(hào)電平之間的時(shí)間差。這個(gè)時(shí)間差就是上升時(shí)間。
　　當(dāng)提高延遲時(shí)基掃描速度時(shí)，用這種辦法可以獲得更高的測(cè)量分辨率。
　　用這種方法也能準(zhǔn)確地測(cè)量脈沖寬度和脈沖的重復(fù)速率。

使用上述兩種辦法測(cè)量探頭調(diào)節(jié)出的脈沖寬度

將探頭連至CH1，并連至探頭調(diào)節(jié)輸出。
　　按AUTOSET以獲得*佳的波形顯示。
　　檢查并確認(rèn)探頭已經(jīng)補(bǔ)償好。
　　打開(kāi)延遲時(shí)基，并把波形的加亮部分放在波形的一個(gè)正半周上。此波形周期應(yīng)選在屏幕的左部以使信號(hào)抖動(dòng)的影響減至*小。
　　改變延遲時(shí)基的掃描速度使得所選的半個(gè)周期的波形在屏幕上占據(jù)幾個(gè)水平格。
　　將主時(shí)基關(guān)閉。
　　使用可調(diào)靈敏度控制，將信號(hào)的頂部和底部分別放在10%和0%標(biāo)尺線上。為此可能需要對(duì)垂直位置控制作小的調(diào)整。
　　 使用種方法：調(diào)節(jié)X-POS控制機(jī)構(gòu)，使上升沿通過(guò)某一垂直標(biāo)線和中心水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)。在這里必須使用中心水平標(biāo)尺線，因?yàn)樗挥谛盘?hào)幅度50%的位置（見(jiàn)圖59）

圖59 脈沖寬度的測(cè)量

現(xiàn)在測(cè)量從上面說(shuō)的交點(diǎn)到波形下降沿和中心水平標(biāo)尺線交點(diǎn)之間的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間就是脈沖寬度。

使用**種方法：調(diào)節(jié)延遲控制，使得掃跡的上升沿通過(guò)中心水平標(biāo)尺線和某一垂直標(biāo)尺線的交點(diǎn)。這時(shí)如果波形的下降沿跑出屏幕的范圍也沒(méi)有關(guān)系。為了獲得更高的測(cè)量分辨率，可以提高延遲時(shí)基掃描速度。這時(shí)，如有必要可以調(diào)節(jié)掃跡的亮度。
　　記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。
　　再調(diào)節(jié)延遲控制，使得波形的下一個(gè)下降沿通過(guò)同一個(gè)標(biāo)尺交點(diǎn)。再記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。
　　用**個(gè)延遲時(shí)間減去個(gè)延遲時(shí)間，就得到了波形上升，下降沿上50%幅度點(diǎn)之間的時(shí)間差。這就是正脈沖的寬度。
　　現(xiàn)在使用延遲控制再選擇波形的下一個(gè)上升沿并記下屏幕上顯示的延遲時(shí)間。
　　從**個(gè)讀數(shù)減去個(gè)讀數(shù)就可以計(jì)算出負(fù)脈沖寬度。
　　現(xiàn)在你能計(jì)算出信號(hào)的頻率和占空比嗎？

6.4 光標(biāo)和自動(dòng)測(cè)量

光標(biāo)的種類

到現(xiàn)在為止，在所有我們進(jìn)行的測(cè)量工作中，我們已經(jīng)使用了標(biāo)尺和示波器的衰減器及時(shí)基的設(shè)置信息。更現(xiàn)代化的模擬示波器上設(shè)有光標(biāo)，使得測(cè)量工作更加容易、更加迅速。
　　光標(biāo)就是電子束在示波管屏幕上畫的線。光標(biāo)有垂直和水平的兩種。它們?cè)谄聊簧系奈恢煤碗妷杭皶r(shí)間有關(guān)。其位置可以用作示波器測(cè)量電壓和時(shí)間的基礎(chǔ)。并用來(lái)獲得其它測(cè)量參數(shù)，如頻率、上升時(shí)間等。
　　當(dāng)示波器的靈敏度或時(shí)基設(shè)置發(fā)生變化時(shí)，屏幕上的光標(biāo)的時(shí)間和電壓讀出數(shù)值也隨之自動(dòng)調(diào)整變化。
　　讀出數(shù)值可以是**讀數(shù)，即相對(duì)于地電平的伏數(shù)；也可以是相對(duì)讀數(shù)，即光標(biāo)之間的電壓差；也可以是百分?jǐn)?shù)。百分?jǐn)?shù)的表示方法對(duì)于脈沖參數(shù)測(cè)量特別有用。因?yàn)槲覀円呀?jīng)看到，對(duì)于象占空比這樣的參數(shù)測(cè)量是用周期的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。
　　光標(biāo)系統(tǒng)有兩種。種光標(biāo)系統(tǒng)用于模擬示波器和某些數(shù)字示波器，稱為屏幕映射的光示。這種光標(biāo)和輸入信號(hào)沒(méi)有聯(lián)系。這就是說(shuō)操作人員必須手工地把光標(biāo)和波形對(duì)齊，以便進(jìn)行測(cè)量（見(jiàn)圖60）。由于操作人員必須依靠視覺(jué)來(lái)把波形和光標(biāo)對(duì)齊，這種手工對(duì)齊的操作就造成了產(chǎn)生誤差的機(jī)會(huì)。示波器的任何小的顯示不準(zhǔn)確度都會(huì)在不同程度上影響波形和光標(biāo)的顯示，從而引起測(cè)量的誤差。

圖60 屏幕映射光標(biāo)

**種類型的光標(biāo)是基于在示波器中存貯的數(shù)字化的波形數(shù)據(jù)。這種光標(biāo)稱為基于存儲(chǔ)器的光標(biāo)。這種光標(biāo)沒(méi)有可能由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)引入誤差。這種光標(biāo)跟蹤屏幕上的波形。由于所有的波形數(shù)據(jù)都存貯在示波器中，所以其它的參數(shù)測(cè)量，如上升時(shí)間、頻率、周期等都可以根據(jù)波形的指定部分計(jì)算出來(lái)。這種類型的光標(biāo)可以在其它類型的示波器，如PM3365A上找到（見(jiàn)圖61）。

圖61 PM3365A示波器上的基于存儲(chǔ)器的光標(biāo)

在有些示波器，如PM3394A中，可以將光標(biāo)分配給不同的掃跡，因而能夠進(jìn)行諸如傳播延時(shí)，開(kāi)關(guān)時(shí)間等的測(cè)量。
2）注：對(duì)于在更先進(jìn)的示波器，如PM3094上的某些測(cè)量來(lái)說(shuō)，屏幕映射光標(biāo)和信號(hào)有聯(lián)系。這類示波器使用峰峰值觸發(fā)電路來(lái)測(cè)量輸入電壓，并且由此能獲得其它測(cè)量參數(shù)。

幅度限定的光標(biāo)

第三種光標(biāo)應(yīng)用得不太廣泛，稱為幅度限定的光標(biāo)。這種光標(biāo)對(duì)于確定特殊應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)間測(cè)量時(shí)特別有用。所謂特殊應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)間測(cè)量就是和“標(biāo)準(zhǔn)”參數(shù)，如上升時(shí)間等不同的別的參數(shù)測(cè)量。這種情況在元件測(cè)試（如二極管反向恢復(fù)時(shí)間測(cè)量）、控制回路建立時(shí)間測(cè)量、PLL鎖定時(shí)間測(cè)量等工作中都會(huì)遇到。
　　這種光標(biāo)的名稱來(lái)源是：時(shí)間的測(cè)量是通過(guò)把光標(biāo)放在信號(hào)上的某一確定位置來(lái)進(jìn)行的。例如：可以把光標(biāo)放在信號(hào)達(dá)到其*終幅度的20%的位置上，而不必管信號(hào)的實(shí)際幅度是多少。而另一個(gè)光標(biāo)可以放在信號(hào)達(dá)到其*終幅度的80%的位置上。從光標(biāo)的讀出數(shù)值可以得到出兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間就是信號(hào)從其*終幅度的20%到80%所需要的時(shí)間。
　　使用幅度限定的光標(biāo)時(shí)，時(shí)間測(cè)量和實(shí)際信號(hào)的幅度無(wú)關(guān)。測(cè)量具有很大的靈活性?？梢园压鈽?biāo)放在相對(duì)于規(guī)定參考值的任何水平位置上。參考電平可以從一個(gè)與實(shí)際幅度有關(guān)的數(shù)值度（例如：*小值、*大值、某一**電平、地電平或者統(tǒng)計(jì)高或低電平）中選擇。光標(biāo)不一定放在信號(hào)次跨過(guò)規(guī)定電平的時(shí)刻；**次、第三次或*后一次等其它跨過(guò)規(guī)定電平的時(shí)刻都可用來(lái)放置光標(biāo)。
　　為了說(shuō)明這種光標(biāo)系統(tǒng)的能力，讓我們來(lái)看一看下面的例子（見(jiàn)取自PM3394A示波器的圖62）。

圖62 用于測(cè)量建立時(shí)間的幅度限定光標(biāo)

我們?cè)谶@個(gè)圖中看到的是，當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生突然變化（階躍電壓）時(shí)，一個(gè)控制系統(tǒng)的輸出電壓。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，建立時(shí)間定義為回路達(dá)到并重新保持在正確的輸出電壓的5%范圍內(nèi)所需要的時(shí)間。
　　對(duì)于多數(shù)示波器的情況來(lái)說(shuō)，建立時(shí)間的測(cè)量必須由操作人員使用光標(biāo)在手動(dòng)控制下來(lái)完成。而使用幅度限定的光標(biāo)，建立時(shí)間的測(cè)量則可以自動(dòng)地進(jìn)行。
　　建立時(shí)間的測(cè)量從輸入信號(hào)發(fā)生階躍的時(shí)刻開(kāi)始。如果輸入信號(hào)不易測(cè)量，也可以輸出信號(hào)開(kāi)始增加的時(shí)刻為測(cè)量的起點(diǎn)。
　　將示波器設(shè)置成能夠找到波形上接近其上升沿起點(diǎn)的時(shí)刻，比如說(shuō)波形達(dá)到其幅度的20%的電平的時(shí)刻。對(duì)于實(shí)際測(cè)量工作來(lái)說(shuō)，用這種方法能夠相當(dāng)好的確定輸入電壓階躍的起點(diǎn)。對(duì)于個(gè)光標(biāo)來(lái)說(shuō)，波形的初始穩(wěn)定電平作為0%，波形的*終值作為100%。個(gè)光標(biāo)就放在參考電平的20%的地方，其位置處在0%和100%之間。
　　**個(gè)光標(biāo)的參考電平設(shè)置方法與個(gè)光標(biāo)有所不同。將波形的*終值作為0%，而將波形的初始值定為100%！這樣**個(gè)光標(biāo)就放在信號(hào)波形的5%電平點(diǎn)的地方。這里所說(shuō)的波形*終值就是波形上的所有振鈴消失以后所達(dá)到的電平值。這個(gè)值按“統(tǒng)計(jì)高”電平來(lái)選擇。
　　為了找到信號(hào)波形保持在其*終電壓的5%之內(nèi)的開(kāi)始時(shí)刻，我們把光標(biāo)放在信號(hào)波形*后一次跨過(guò)5%幅度電平的時(shí)刻。
　　在圖62中表示出了測(cè)得的顯示波形以及光標(biāo)和參考電壓線。從圖中頂部的一行文字中可以讀出建立時(shí)間為1.49us。
　　這種測(cè)量方法能自動(dòng)地給出回路的建立時(shí)間，而不必過(guò)問(wèn)輸入階躍的大小。這對(duì)于需要重復(fù)進(jìn)行的測(cè)量。例如生產(chǎn)測(cè)試是非常有用的。這時(shí)，示波器能夠自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試而無(wú)需操作人員干預(yù)。

各種光標(biāo)測(cè)量

使用光標(biāo)測(cè)量周期和頻率

將探頭連至CH1，并連至探頭調(diào)節(jié)輸出。按AUTOSET以獲得波形顯示。
　　啟動(dòng)光標(biāo)，選擇時(shí)間模式或垂直光標(biāo)以便進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。
　　將一個(gè)光標(biāo)放在某一信號(hào)周波的起始點(diǎn)。而把另一個(gè)光標(biāo)放在同一信號(hào)周期的結(jié)束點(diǎn)?，F(xiàn)在光標(biāo)應(yīng)能測(cè)出信號(hào)的周期。如將讀出數(shù)值選為△T（光標(biāo)之間的時(shí)間），則可得出信號(hào)的周期。也可將讀出數(shù)值選為1/△T，這樣就得到信號(hào)的頻率。

用光標(biāo)測(cè)量占空比

采用和前一個(gè)練習(xí)相同的設(shè)置條件，測(cè)出校準(zhǔn)信號(hào)的占空比是很容易的。
　　改變?cè)O(shè)置條件，使得讀出數(shù)值為按比值給出的△T，放置兩個(gè)光標(biāo)，使得它們能嚴(yán)格地包括一個(gè)完整的信號(hào)周期。按△T=100%，這樣我們就告訴示波器兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間寬度為一個(gè)信號(hào)周期的100%。
　　保持個(gè)光標(biāo)在該周波的起始點(diǎn)不變，而將**個(gè)光標(biāo)移動(dòng)到該周波中間的沿上（見(jiàn)圖63）。這樣光標(biāo)的讀出數(shù)值就表示了脈沖被光標(biāo)包括的部分的占空比，其數(shù)值約為50%。

圖63 使用光標(biāo)測(cè)量占空比

使用光標(biāo)測(cè)量相位

將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至CH1，將其TTL輸出（在函數(shù)發(fā)生器的后面板上）連至CH2。將函數(shù)發(fā)生器的頻率設(shè)置為其可能的*高數(shù)值，并選擇三角波輸出信號(hào)。
　　啟動(dòng)示波器的SUTOSET功能。檢查并確認(rèn)使用CH1作為觸發(fā)源。調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)和掃跡的垂直位置以便能夠清楚的看到兩個(gè)分開(kāi)的掃跡。改變時(shí)基設(shè)置，以便能在屏幕上看到稍多于一個(gè)周波的信號(hào)波形，如有必要可使用可變時(shí)基模式。調(diào)節(jié)觸發(fā)電平，以便能夠顯示出CH1波形上升沿的足夠的信息（見(jiàn)圖64）。

圖64 使用光示測(cè)量相位

將每個(gè)波形對(duì)稱的放在某一條水平標(biāo)尺線的兩邊。
　　啟動(dòng)光標(biāo)，并選擇垂直光標(biāo)以便進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。選擇相位讀出。
　　現(xiàn)在，從波形的個(gè)上升沿開(kāi)始放置兩個(gè)光標(biāo)以標(biāo)志出CH1波形的一個(gè)周期。利用波形和該水平標(biāo)尺線的交點(diǎn)作為參考標(biāo)志來(lái)找出沿的中點(diǎn)。
　　按：“△T=360°”按鍵，告訴示波器兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間為波形的一個(gè)完整周期。在PM3394A示波器上，此周期長(zhǎng)度可由觸發(fā)源的頻率自動(dòng)獲得。
　　保持個(gè)光標(biāo)的位置不變，而把**個(gè)光標(biāo)放到CH2波形上升沿的中心。在PM3394A示波器上，可以把代表波形與垂直光標(biāo)線交點(diǎn)的小十字符號(hào)放在任意一個(gè)波形上。這可以用光標(biāo)菜單中的“選擇光標(biāo)掃跡”來(lái)進(jìn)行。
　　現(xiàn)在就可以讀出以度為單位的兩個(gè)波形間相位差。
　　當(dāng)使用PM3394A示波器時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意此示波器能自動(dòng)測(cè)出所選觸發(fā)源的信號(hào)頻率。而從這個(gè)頻度又能自動(dòng)得出相位測(cè)量所需的360度的參考標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)信號(hào)頻率改變時(shí)，PM3394A示波器能自動(dòng)的調(diào)節(jié)光標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)。而使用其它示波器，包括PM3094時(shí)，必須用手工控制重新選擇新的信號(hào)周期作為參考標(biāo)準(zhǔn)。

用光標(biāo)測(cè)量信號(hào)的幅度

將輸入信號(hào)加給示波器并按AUTOSET。
　　打開(kāi)光標(biāo)并選擇水平或幅度測(cè)量光標(biāo)。
　　將個(gè)光標(biāo)放到信號(hào)*低值的地方，而將另一個(gè)光標(biāo)放在信號(hào)*高值的地方。
　　這樣光標(biāo)的讀數(shù)值就給出這兩個(gè)電壓的差值，這就是波形的峰-峰值幅度。
　　在有些示波器，如本書中我們用作示例的PM3094示波器上，可以將讀數(shù)值改變?yōu)榉謩e表示出每一個(gè)光標(biāo)的**電平。這對(duì)于疊加在DC分量上的信號(hào)或者測(cè)量邏輯信號(hào)等情況特別有用。

測(cè)量AM信號(hào)3的調(diào)制深度

上一個(gè)例子中的幅度測(cè)量看起來(lái)太簡(jiǎn)單了，可能沒(méi)有充分的反映出光標(biāo)的測(cè)量能力?，F(xiàn)在讓我們來(lái)看一個(gè)比較復(fù)雜的例子。我們將用光標(biāo)來(lái)找出兩個(gè)幅度的比值。
　　對(duì)于幅度調(diào)制信號(hào)來(lái)說(shuō)，調(diào)制深度定義為調(diào)制信號(hào)的幅度和載波信號(hào)幅度之比。在文獻(xiàn)中通常用m來(lái)表示。為測(cè)量調(diào)制深度，設(shè)置函數(shù)發(fā)生器使之輸出幅度調(diào)制信號(hào)。如果可能的話，將調(diào)制深度設(shè)為一個(gè)已知值。將調(diào)制后的信號(hào)加至CH1，而將調(diào)制信號(hào)（有時(shí)在函數(shù)發(fā)生器的后面板上）加至CH2。
　　按AUTOSET。在Fluke公司的示波器，AUTOSET功能將*低頻率的信號(hào)選為觸發(fā)源。關(guān)掉CH2。在使用PM3394A示波器時(shí)請(qǐng)選擇模擬模式，或者當(dāng)使用數(shù)字存儲(chǔ)模式時(shí)，請(qǐng)選擇“峰值檢測(cè)”模式。
　　改變時(shí)基和垂直靈敏度以便獲得類似于圖65所示的波形顯示。

3 本測(cè)量中需要使用具有幅度調(diào)制能力的信號(hào)源，例如PM5134、PM5138A或PM5139。

打開(kāi)光標(biāo)，選擇水平光標(biāo)，并將讀出數(shù)值選△V比。
　　不論調(diào)制深度有多大，可以將光標(biāo)放在波形上的a和c點(diǎn)電平上來(lái)測(cè)量出載波的幅度（見(jiàn)圖65）。

圖65 AM信號(hào)

按△V=100%按鍵，以便將此載波幅度定為100%。
　　下一步，將上面的光標(biāo)向上移動(dòng)b電平處（見(jiàn)圖65）。
　　這時(shí)，光標(biāo)的讀出數(shù)值就以百分?jǐn)?shù)的形式給出調(diào)制深度。
此測(cè)量結(jié)果和函數(shù)發(fā)生器上設(shè)置的調(diào)制深度相比如何？

6.5 數(shù)字存儲(chǔ)示波器練習(xí)

到現(xiàn)在為止我們已經(jīng)做出的各種測(cè)量練習(xí)既可以用模擬示波器來(lái)做，也可以用數(shù)字存儲(chǔ)示波器來(lái)說(shuō)。在這一節(jié)中我們對(duì)若干DSO的特別功能進(jìn)行練習(xí)，例次單次捕和自動(dòng)測(cè)量等。
DSO本身具有存貯波形的能力。這使我們能夠捕捉那些人們甚至以為得不到的信號(hào)。

捕捉單次信號(hào)

將一根BNC電纜連到PM3394A示波器的CH1輸入端，而電纜的另一端不連任何東西。檢查并確認(rèn)示波器處于數(shù)字存儲(chǔ)模式。
　　按AUTOSET并注意這時(shí)示波器沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何輸入信號(hào)。因此示波器選擇其默認(rèn)的設(shè)置參數(shù)：50mv/格、1ms/格，通道1開(kāi)通、按通道1正沿觸發(fā)、當(dāng)沒(méi)有信號(hào)時(shí)使用AUTO觸發(fā)。
　　選擇2格的預(yù)觸發(fā)觀察。改選10mv/格。從觸發(fā)菜單中選擇DC觸發(fā)，并關(guān)掉Level pp觸發(fā)。從TB模式菜單中選擇TRIG‘D’模式，從而關(guān)閉自動(dòng)觸發(fā)。將觸發(fā)電平指示器“T-”設(shè)在基線以上大約半格的位置。
　　拿起B(yǎng)NC電纜的開(kāi)路一端，并將其在桌子上敲擊。
　　注意，這時(shí)電纜就產(chǎn)生了一個(gè)小的電信號(hào)，并且此信號(hào)就為示波器采集（見(jiàn)圖66）

圖66 由一根開(kāi)路電纜在桌子上敲擊所產(chǎn)生的電信號(hào)

存貯波形

這樣我們就捕捉到了一個(gè)真正的單次事件，讓我們把這個(gè)波形存入后備存儲(chǔ)器供以后使用。
　　選擇SAVE菜單。這樣就能把采集的波形存入由TRACK放置控制機(jī)構(gòu)所選擇的任何一個(gè)存儲(chǔ)器中。
　　現(xiàn)在將該波形存入3號(hào)存儲(chǔ)器（m3）。這樣，在m3前面的園圈就將變?yōu)閷?shí)心的，表明m3中已經(jīng)存有波形信息。如果存貯波形前園圈已經(jīng)是實(shí)心的，則存貯時(shí)示波器將先詢問(wèn)是否可以覆蓋此存儲(chǔ)器的內(nèi)容。

自動(dòng)測(cè)量

很多現(xiàn)代的數(shù)字存儲(chǔ)示波器，如Fluke公司的PM3394A都能完全自動(dòng)的進(jìn)行測(cè)量而無(wú)需使用光標(biāo)?？梢詼y(cè)量的項(xiàng)目非常廣泛，包括了所有一般日常需要進(jìn)行的測(cè)量項(xiàng)目。示波器使用存貯的波形數(shù)據(jù)并按照IEEE4規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)算法來(lái)得出所選擇項(xiàng)目的測(cè)量結(jié)果。
　　作為一個(gè)例子，我們來(lái)測(cè)量剛剛采集到的單次信號(hào)的幅度。
　　打開(kāi)MEASURE菜單。選擇“MEASurement 1”。示波器就按其默認(rèn)規(guī)定進(jìn)行峰峰值幅度測(cè)量，這正好符合我們的需求。打開(kāi)這個(gè)測(cè)量功能，測(cè)量結(jié)果就立即顯示在屏幕上。
　　注意，示波器可以進(jìn)行很多種這樣的自動(dòng)測(cè)量，其菜單中包括：與幅度有關(guān)的測(cè)量（伏）、與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量（包括周期和頻率）及延時(shí)測(cè)量。

4 IEEE為電氣及電子工程師學(xué)會(huì)

光標(biāo)限制的測(cè)量

考慮圖67中的信號(hào)。如果我們想測(cè)量波形振鈴的頻率，但是示波器測(cè)出的卻是方波信號(hào)的頻率。

圖67 帶有振鈴的方波

為了自動(dòng)的測(cè)量振鈴的頻率，必須改變示波器的設(shè)置，使得示波器只采集振鈴信號(hào)。當(dāng)然，我們可以使用DTB，使得示波器只采集信號(hào)的這一特定部分，但是這樣一來(lái)就失去了總的信號(hào)的全貌。
　　某些示波器具有在波形的某一特定部分進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量的能力。進(jìn)行測(cè)量的這一波形特定部分則由光標(biāo)來(lái)規(guī)定。用這種方法，既保持了總的信號(hào)的全貌，又控制了波形上進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域，從而能夠?qū)π盘?hào)的規(guī)定的細(xì)節(jié)，例如振鈴的頻率幅度或者脈沖群中的脈沖頻率等進(jìn)行測(cè)量。

光標(biāo)限制測(cè)量的練習(xí)

選擇RECALL菜單，將在存儲(chǔ)器3中存貯的波形調(diào)回到示波器屏幕上來(lái)，在菜單中進(jìn)行滾動(dòng)直至m3變?yōu)榧恿翣顟B(tài)。打開(kāi)這個(gè)波形的顯示。按通道1的標(biāo)有“ON”的按鍵，現(xiàn)在就可以把該輸入通道的顯示關(guān)掉。由于現(xiàn)在在屏幕上有另一個(gè)波形，所以采集存儲(chǔ)器將被關(guān)掉。
　　打開(kāi)測(cè)量菜單，選擇測(cè)量1以計(jì)算出信號(hào)的峰峰值幅度。選擇“光標(biāo)限制”子菜單，并打開(kāi)光標(biāo)限制。這時(shí)光標(biāo)將自動(dòng)出現(xiàn)。
　　將兩個(gè)光標(biāo)放在信號(hào)的某一細(xì)節(jié)部分，并注意幅度指示值。
　　移動(dòng)兩個(gè)光標(biāo)使它們隔離選擇信號(hào)的另一部分。觀察波形的不同部分，示波器顯示的峰峰值讀數(shù)也不相同。

自動(dòng)量程練習(xí)

將函數(shù)發(fā)生器的輸出連至PM3394A示波器的任意一個(gè)輸入端。將函數(shù)發(fā)生器設(shè)置為輸出頻率約為1KHz峰峰值1V的正弦波。按AUTOSET。

檢查并確認(rèn)示波器牌數(shù)字存儲(chǔ)模式

按時(shí)基部分的紫色的AUTORANGE按鍵及連接信號(hào)的輸入通道的紫色AUTORANGE按鍵。
　 現(xiàn)在改變化信號(hào)發(fā)生器的幅度和頻率設(shè)置，并注意示波器不斷的進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)信號(hào)的變化。
　　您可以看到自動(dòng)量程組合示波器能夠跟蹤信號(hào)的任何變化。這就使得這種示波器對(duì)要觀察多種不同信號(hào)的場(chǎng)合，例如修理工作或者樣機(jī)調(diào)試等場(chǎng)合來(lái)說(shuō)是一臺(tái)**的工具。
　　如果您的手頭有某一個(gè)電子系統(tǒng)，您可以濃度探測(cè)該系統(tǒng)的各測(cè)試點(diǎn)。您將發(fā)現(xiàn)，這臺(tái)示波器可以顯示出所有不同幅度和不同頻率的信號(hào)，并且在各種情況下都能以正確的掃描速度和正確的幅度給出穩(wěn)定的顯示波形。
　　為了比較效果，您可以不用自動(dòng)量程功能，再測(cè)量同樣這些測(cè)試點(diǎn)。您可以看出使用自動(dòng)量程能您不用動(dòng)手調(diào)節(jié)示波器就能輕松的完成測(cè)量工作。