示波器捕获信号的基本原则及基本操作步骤

峰值的结果对比。在200mV/div量程下的结果为608.81mV（平均值），在80mV/div量程下为569.67mV。在关于幅值相关的测试规范中应定义好在多大的量程下进行测试。否则，测试结果没有可比性。垂直通道设置菜单中的其它各项的含义也都一目了然，不再一一介绍了。在完成垂直设置之后，进行第四个操作步骤，调节时基。调节时基时要注意两点，第一是时刻警惕采样率。第二是至少捕获感兴趣的一个周期的低频成份，使能看到信号的全貌。时基可以通过图八所示的面板调节，在示波器的出厂默认设置下，存储深度是固定在100KS的，向左调节旋钮捕获时间越长时，采样率越低，这时候按面板上的局部放大键并使放大后的波形展开能看清楚上升沿的细节，通过观察上升沿上有没有五个以上的采样点来判断信号有没有失真。图九所示的信号捕获时间为500us，当前实时采样率为200MS/s，这两个数字相乘的结果是100KS，这时候上升沿才两个点，信号已严重欠采样，波形严重失真。对于力科WaveRunner系列以上的示波器，可以设置固定采样率,这样在知道被测信号的特点之后先固定在一个过采样的采样率，再调节采样时基，只会改变捕获的时间，信号不会失真。对于图九所示的信号，如果捕获的时间太短甚至观察不到有欠幅，所以要捕获较长的时间才发现问题所在。而对于图十的上面的图示信号，虽然捕获的时间已达到5ms，看到的波形让我们以为是隔1.5ms有一段脉冲信号，但其实在捕获20ms之后，我们才看清楚了这信号的真正特点。 这时候采样率被降到1GS/s，其实波形已经有点失真。这说明需要更长的存储深度的好处。



图五 垂直通道设置菜单

图六 垂直通道设置面板



图七 不同的量程下的测试结果，608.81mV / 569.67mV



图八 时基设置面板

图九 时基设置菜单

对于图九的信号，其中的欠幅出现得很有规律，中间间隔的时间并不长，但假如该欠幅很长时间才出现一次，我们就要使用一些特别的获取模式了。如图十一中利用WaveStream模式来快速查看有没有欠幅，图十二利用顺序模式来定位欠幅的出现规律。（关于顺序模式，大家可以参考《力科第二季》第1集）完成了前面的这些步骤之后，进入信号捕获操作的第五步，设置合适的触发方式。 关于示波器的触发，请参考《力科第一季》第17,18集，在此不再赘述。我们要选择好触发源，触发点，触发电平，触发方式，触发模式等。对于图七所示的有欠幅的信号，我们通过欠幅触发，宽度触发，时间间隔触发等触发方式都可以隔离出来。图十三是用欠幅触发的方式隔离出该欠幅的。 通过上面的五大步骤就可以实现信号的高保真捕获，接下来的测量和分析的操作步骤比较简单。现代的示波器都是基于PC平台，操作示波器就如操作Office软件一样，鼠标点击几下就熟悉了操作，但要理解很多操作的物理意义是有很长的路要走的，特别是示波器的分析软件包越来越多，越来越复杂，涉及到的知识背景很多，即使我天天在学习，也是对很多应用略懂皮毛。处在这样的行业使我常感叹“学无止境”呵！ 这是一个学习的时代，示波器是工程师的眼睛，熟悉捕获信号这一基本操作是新手起步之第一步。希望此文能起到抛砖引玉之作用，冀于大家多多交流。



图十 捕获足够长的时间才能观察清楚信号全貌



图十一 WaveStream模式



图十二 顺序模式



图十三 设置合适的触发方式隔离感兴趣的事件