测试测量关键基础之示波器（一）

步后 ，指示灯点亮。

　　22.SLOPE(斜率开关)：选择触发信号的斜率，开关置"+"时，扫描以触发信号的正斜率触发;开关置"-"时，扫描以触发信号的负向斜率触发。

　　23.COUPLING(触发耦合开关)：决定扫描触发源的耦合方式。AC为交流耦合、DC为直流耦合、TV为电视场/行同步耦合、HFREJ为同步耦合。

　　24.SOURCE(触发源选择开关)：INT为CH1或CH2输入信号触发、LINE为市电内电源触发、EXT为外输入信号触发。

　　二、一般使用方法

　　1.获得基线：

　　使用无使用说明书的示波器时，首先应调出一条很细的清晰水平基线，然后用探头进行测量，步骤如下。

　　(1)预置面板各开关、旋钮。 亮度置适中位置，聚焦和辅助聚焦置适中位置，垂直输入耦合置"AC"，垂直电压量程选择置适当档位(如"5mV/div")，垂直工作方式选择置"CH1"，垂直灵敏度微调校正置"CAL"，垂直通道同步源选择置中间位置，垂直位置置中间，A和B扫描时间均置适当档位(如"0.5ms/div")，A扫描时间微调置校准位置"CAL"，水平位移置中间，扫描工作方式置"A"，触发同步方式置"AUTO"，斜率开关置"+"，触发耦合开关置"AC"，触发源选择置"INT"。

　　(2)按下电源开关，电源指示灯亮。

　　(3)调节A亮度聚焦等有关控制旋钮，可出现纤细明亮的扫描基线，调节基线使其位置于屏幕中间与水平坐标刻度基本重合。

　　(4)调节轨迹旋转控制使基线与水平坐标平行。

　　2.显示信号;

　　一般示波器均有0.5Vp-p标准方波信号输出口，调妥基线后，即可将探头接入此插口，此时屏幕应显示一串方波信号，调节电压量程和扫描时间旋钮，方波的幅度和宽度应有变化，至此说明该示波器基本调整完毕，可以投入使用。

　　3.测量信号：

　　将测试线接入CH1或CH2输入插座，测试探头触及测试点，即可在示波器上观察波形。如果波形幅度太大或太小，可调整电压量程旋钮;如果波形周期显示不合适，可调整扫描速度旋钮。

三、选择合适示波器带宽方法

　　带宽是大多数工程师在选择一款示波器时首先考虑的参数。本文将为您提供一些有用的窍门，教您如何为您的数字和模拟应用选择合适的示波器带宽。

　　数字应用需要的示波器带宽

　　经验告诉我们，示波器的带宽至少应比被测系统最快的数字时钟速率高5倍。如果我们选择的示波器满足这一标准，那么该示波器就能以最小的信号衰减捕捉到被测信号的5次谐波。信号的5次谐波在确定数字信号的整体形状方面非常重要。但如果需要对高速边沿进行精确测量，那么这个简单的公式并未考虑到快速上升和下降沿中包含的实际高频成分。

　　公式：fBW ≥ 5 x fclk

　　确定示波器带宽的一个更准确的方法是根据数字信号中存在的最高频率，而不是最大时钟速率。数字信号的最高频率要看设计中最快的边沿速度是多少。因此，我们首先要确定设计中最快的信号的上升和下降时间。这一信息通常可从设计中所用器件的公开说明书中获取。

　　第一步：确定最快的边沿速度

　　然后就可以利用一个简单的公式计算信号的最大“实际”频率成分。Howard W. Johnson博士就此题目写过一本书《高速数字设计》。在书中，他将这一频率成分称为“拐点 ”频率(fknee)。所有快速边沿的频谱中都包含无限多的频率成分，但其中有一个拐点(或称“knee”)，高于该频率的频率成分对于确定信号的形状就无关紧要了。

　 　第二步：计算fknee

　　fknee = 0.5/RT (10% - 90%)

　　fknee = 0.4/RT (20% - 80%)

　　对于上升时间特性按照10% 到90%阀值定义的信号而言，拐点频率fknee等于0.5除以信号的上升时间。对上升时间特性按照20% 到80%阀值定义的信号而言(如今的器件规范中通常采用这种定义方式)，fknee等于0.4除以信号的上升时间。但注意不要把此处的信号上升时间与示波器的上升时间规格混淆了，我们这里所说的是实际的信号边沿速度。

　　第三步就是根据测量上升时间和下降时间所需的精确程度来确定测量该信号所需的示波器带宽。表1给出了对于具备高斯频响或最大平坦频响的示波器而言，在各种精度要求下需要的示波器带宽与fknee的关系。但要记住的是，大多数带宽规格在1 GHz及以下的示波器通常都是高斯频响型的，而带宽超过1 GHz的通常则为最大平坦频响型的。

　　表1：根据需要的精度和示波器频率响应的类型计算示波器所需带宽的系数

　　第三步：计算示波器带宽

　　下面我们通过一个简单的例子进行讲解：

　　对于在测量500ps上升时间(10-90%)时具有正确的高斯频率响应的示波器，确定其所需的最小带宽

　　如果信号的上升/下降时间约为500ps(按10%到90%的标准定义)，那么该信号的最大实际频率成分((fknee)就约为1 GHz。

　　fknee = (0.5/500ps) = 1 GHz

如果在进行上升时间和下降时间参数测量时允许20%的定时误差，那么带宽为