如何利用示波器测试低占空比脉冲信号
示波器的使用实验报告
示波器的使用实验报告
示波器的使用试验报告1
在数字电路试验中，需要使用若干仪器、仪表观看试验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、规律笔、一般示波器、存储示波器、规律分析仪等。万用表和规律笔使用方法比较简洁，而规律分析仪和存储示波器目前在数字电路教学试验中应用还不非常普遍。示波器是一种使用特别广泛，且使用相对简单的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1 示波器工作原理
示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观看数字电路试验现象、分析试验中的问题、测量试验结果必不行少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1.1 示波管
阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
1.荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构
成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能马上消逝而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做"余辉时间'。余辉时间短于10s为极短余辉，10s1ms为短余辉，1ms0.1s为中余辉，0.1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
示波器抓取占空比
示波器抓取占空比
示波器是电子测试仪器中功能强大的一种，可以用来观测各种波形信号，如交流、直流、脉冲等信号，同时还能测量电压、电流、频率、相位等参数。而其中一个比较重要的参数就是占空比，本文将围绕“示波器抓取占空比”这一主题展开阐述，分步骤进行阐述。
第一步：打开示波器，接入信号源
首先，我们需要打开示波器的电源，并把信号源（如矩形波信号）接入示波器。此时我们可以看到示波器屏幕上显示了一个波形图像，其中包括波形的周期、幅值、频率等信息。同时，示波器上还有一个参数叫做占空比，我们可以通过设置示波器的测量参数来获取这个占空比的值。
第二步：准备示波器测量参数
要测量占空比，我们需要先设置示波器的测量参数。首先，我们需要选择“测量”功能，然后再选择“占空比”作为需要测量的参数。接下来，可以调整测量的范围，比如设定为0%到100%之间。此时示波器会自动计算出信号的占空比，并在屏幕上显示出来。
第三步：选择测量范围
在上一步中，我们已经设定了测量范围，但此时可能并不准确，还需要调整一下。具体的方法是通过示波器上的刻度进行调整，将刻度设置为合适的范围，使信号的占空比可以被完整地显示出来。同时，我们还可以调整示波器的触发方式，使其更加精确地捕捉信号的周期和占空比。
第四步：测量结果的读取和保存
在完成上述操作后，我们已经能够获得信号的占空比测量结果了。此时，我们可以将示波器屏幕上的读数记录下来，或者直接将结果通过示波器上的USB、LAN等接口保存起来，方便以后的查看和分析。
总之，如何正确地抓取信号的占空比，需要我们通过上述步骤来进行设置和调整。除了占空比，示波器还有很多其他的测量参数，比
示波器测量原理
示波器测量原理
示波器测量原理
示波器是一种重要的电子测量仪器，用于观察电信号的波形和测量电信号的各种参数。在电子工程领域中，示波器广泛应用于电路设计、信号分析和故障排除等方面。本文将针对示波器的测量原理，从浅入深进行解释。
什么是示波器
示波器是一种用来观察电气信号的波形和测量各种信号参数的电子仪器。它能够将输入信号转换成可视化的波形，并提供实时的测量结果。
示波器的工作原理
示波器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1.信号输入：示波器通过信号输入接口接收待测信号。
通常，示波器提供多个输入通道，以便同时观察多个信号。
2.信号放大：示波器使用放大电路将输入信号放大到适
当的幅度范围。放大后的信号将被送往水平和垂直系统进一步处理。
3.水平系统：水平系统控制示波器的水平扫描速率。它
通过控制水平放大系数和扫描速率来调整波形在水平方向上的位
置和宽度。
4.垂直系统：垂直系统控制示波器的垂直放大倍数。它
将放大后的信号按照设定的放大倍数显示在示波器屏幕上。
5.示波器屏幕：示波器屏幕上显示信号的波形图像。波
形图像的横轴表示时间，纵轴表示幅度。
6.触发系统：触发系统用于控制示波器何时开始采集和
显示信号。触发系统可以根据设定的触发条件，例如信号的上升
沿或下降沿，来确定信号的起始位置。
示波器的测量方法
示波器可以通过以下几种方式进行信号的测量：
1.测量波形幅度：示波器可以通过垂直系统的放大倍数，
测量信号在垂直方向上的幅度。常用的测量参数包括峰峰值、均
方根值等。
2.测量周期和频率：示波器可以通过水平系统的扫描速
率，测量信号的周期和频率。通过测量多个周期的时间间隔，可
多种计算脉冲与占空比的方法
多种计算脉冲与占空比的方法
计算脉冲与占空比是电子电路中常见的任务。脉冲是一种短暂的电信号，通常被描述为一定时间段内的高电平或低电平信号。占空比是指脉冲
中高电平信号所占的时间比例。在本文中，将介绍多种计算脉冲与占空比
的方法。
1.计算脉冲宽度（脉冲持续时间）：最简单的方法是使用示波器测量
脉冲的宽度。将示波器探头连接到脉冲信号的输出端，观察示波器屏幕上
的波形。确定脉冲的起始点和终止点，然后测量它们之间的时间间隔。这
个时间间隔即为脉冲的宽度。
2.通过频率和周期计算脉冲宽度：如果已知脉冲信号的频率（脉冲个数）和周期（脉冲重复时间），则可以使用以下公式计算脉冲宽度：脉冲
宽度=周期/脉冲个数。
3.使用计数器计算脉冲宽度：计数器是一种电路设备，用于计算信号
的频率和周期。将脉冲信号连接到计数器的输入端，启动计数器并记录计
数值。然后停止计数器，并使用以下公式计算脉冲宽度：脉冲宽度=计数
值/计数器频率。
4.计算占空比：占空比是高电平信号在整个脉冲周期内所占的时间比例，可以通过以下公式计算：占空比=(高电平持续时间/脉冲周期)x100%。高电平持续时间是指脉冲中高电平信号的持续时间，脉冲周期是指脉冲的
重复时间。
5.使用示波器计算占空比：示波器是一种测量电信号波形的仪器。将
示波器探头连接到脉冲信号的输出端，观察示波器屏幕上的波形。通过测
量高电平信号的持续时间和脉冲的周期，可以直接计算出占空比。
6.使用频率计算占空比：如果已知脉冲信号的频率和高电平持续时间，可以使用以下公式计算占空比：占空比=(高电平持续时间/(1/频
简单的占空比检测方法
简单的占空比检测方法
1. 使用示波器，示波器是一种常用的电子测量仪器，可以用来检测信号的波形和占空比。将待测信号接入示波器的输入端，然后观察示波器屏幕上的波形，通过测量高电平和低电平的时间长度，可以计算出信号的占空比。
2. 使用微控制器，如果你熟悉编程和电子电路设计，可以使用微控制器来实现占空比检测。通过编写程序，将待测信号输入到微控制器的引脚上，然后通过计时或者其他方法来测量高电平和低电平的时间长度，从而计算出占空比。
3. 使用专用的占空比测量仪，市面上也有一些专门用于测量信号占空比的仪器，这些仪器通常操作简单，可以直接将待测信号接入仪器，然后读取显示屏上的占空比数值。
无论使用哪种方法，都需要注意测量的准确性和稳定性，尤其是对于一些高频率或者精密要求较高的信号。在选择和使用检测方法时，也需要根据实际情况来确定最合适的方案。希望以上信息对你有所帮助。
安泰信示波器占空比
安泰信示波器占空比
安泰信示波器的占空比是指信号周期内处于高电平状态的时间占整个周期的比例，通常用来描述脉冲信号或周期性方波信号的高电平时间与周期的比值。
占空比的计算公式为：占空比=高电平时间/信号周期。其值范围在0到1之间，也可以用百分比表示，范围从0%到100%。占空比的大小对信号的性质和特性有重要影响，比如在数字电路中可以影响信号的稳定性和可靠性。
在电路设计和故障诊断中，占空比也是一个重要的参数。示波器是一种用来显示电信号波形的仪器，占空比是示波器上一个重要的参数，它可以帮助我们了解信号的工作状态和特性。
占空比在电子工程中有着广泛的应用，例如在数字电路中，占空比可以用来描述时钟信号的工作时间和休息时间，从而控制电路的工作频率和稳定性；在脉宽调制（PWM）技术中，占空比可以用来控制电路的输出功率和亮度；在电机控制、无线通信等领域中，占空比也扮演着重要的角色。
通过观察和分析占空比，我们可以更好地理解和掌握信号的特性和工作状态，从而更好地进行电路设计和故障诊断。
示波器的使用实验报告
专业：应用物理
题目：示波器的使用
[实验目的]
（1）了解示波器的结构和工作原理。
（2）熟练掌握示波器的基本操作。
（3）学会用示波器测量电压、频率和相位差的方法。
（4）学会周期信号的频谱分析。
（5）观察李萨如图形、拍现象，加深对振动合成的理解。
[实验仪器]
TBS1102B-EDU 型数字存储示波器，TFG6920A 型函数/任意波形发生器。
[实验原理]
1.数字示波器
（1）触发控制（触发器）
1）边沿触发：在达到触发电平（阈值）时，输入信号的上升边沿或下降边沿触发示波器，也是示波器默认触发方式。
2）预/后触发：事件发生在显示屏中心触发位置前/后。
3）视频触发：一般由视频信号的场或线触发示波器.
4）脉冲宽度触发：一般由异常脉冲触发示波器。
5）触发频率：示波器计算可触发事件发生的速率以确定触发频率并在屏幕的右下角显示该频率。
（2）垂直控制（增益和位置）：将波形进行缩放和上下移动。
（3）采集数据（模式和时基）：通过在不连续点处采集输入信号的值来数字化波形。
1）采样模式：等间隔采集2500点，以水平刻度设置进行显示。
2）峰值检测模式：采集间隔1250，每个间隔取最大值和最小值点，以水平刻度设置进行显示。多用于检测窄至10ns的毛刺并减少假波现象的概率。取样速率够快时无
需采用峰值检测。
3）平均值模式：将大量波形进行平均，减少信号中的随机噪声。
4）扫描模式：连续监视变换缓慢的信号。
（4）时域假波现象：如果示波器对信号进行采样时不够快，采样率小于1/2信号带宽，违反奈奎斯特抽样定律，从而无法建立精确的波形记录时，就会有假波现象。
万用表占空比测量方法
万用表占空比测量方法
万用表占空比测量方法
引言
万用表是一种常见的电路测试仪器，它能够测量电压、电流、电阻等基本参数。在实际应用中，有时我们也需要测量信号的占空比，以了解信号的稳定性和周期性。本文将详细介绍几种常用的万用表占空比测量方法。
方法一：手动测量法
1.将信号源的输出连接到万用表上，并将万用表调至直流电压测量
档位。
2.手动记录连续若干个高电平和低电平的时间。
3.计算高电平和低电平的时间之比，即为占空比。
方法二：示波器测量法
1.将信号源的输出连接到示波器上，并调整示波器的水平和垂直缩
放使信号波形清晰可见。
2.使用示波器的光标功能，测量出一个完整周期的高电平时间和低
电平时间。
3.计算高电平和低电平的时间之比，即为占空比。
1.将信号源的输出连接到频率计上。
2.将频率计调至占空比测量模式，并将信号源的频率设置为所需测
量的信号频率。
3.读取频率计上显示的占空比数值。
方法四：微控制器测量法
1.使用微控制器的IO口将信号源的输出连接到微控制器上。
2.在代码中编写测量占空比的程序。
3.通过编程获取信号的高电平和低电平的时间，并计算占空比。方法五：专用测量仪器测量法
1.使用专用的占空比测量仪器，将信号源的输出连接到仪器上。
2.仪器会自动显示信号的占空比。
结论
以上是几种常用的万用表占空比测量方法。根据实际情况选择合适的方法来进行测量，可以准确获取信号的占空比信息，以便对电路进行调试和优化。希望本文能对读者理解和应用占空比测量方法有所帮助。
注：本文仅介绍理论和方法，实际操作时请注意安全，遵循相关的操作规范。
脉冲占空比测量设计报告讲解
设
计
报
告
课题：脉冲占空比测量
设计者：***
指导老师：白老师
组号：第六组
2014年7月20号
摘要：一般我们都采用测量周期的方法测量占空比。本设计是采用硬件的方法测量脉冲
矩形波的占空比。对被测信号进行100倍频处理，再测量信号高电平期间的脉冲个数，除于100，即为占空比，这样可较准确地测出高电平在整个周期的比例。用计数器对高电平的脉冲进行计数。当原信号的下降沿到来时将锁存对高电平的计数值，并送入译码显示。用定时器控制锁存器的刷新速度，这样就可方便准确地测出该波形的占空比。
关键词: 锁相环芯片HCF4046 脉冲占空比555构成的单稳态电路100进制计数器
目录
1 系统设计 (3)
1.1 设计要求 (3)
1.2 方案论证 (3)
1.2.1方案一：由锁相环、计数器构成的脉冲占空比测量 (3)
1.2.2方案二：由单片机构成的脉冲占空比测量仪 (3)
1.3 系统设计框图 (3)
2.单元模块设计 (5)
2.1 倍频单元电路 (5)
2.1.1电路原理图 (5)
2.1.2工作原理 (6)
2.1.3参数选择 (6)
2.2 计数器电路 (7)
2.2.1电路原理图 (7)
2.2.2工作原理 (7)
2.3 单稳态电路 (8)
2.3.1电路原理图 (8)
2.3.2工作原理 (8)
2.3.3参数选择 (9)
2.4 显示电路 (9)
2.4.1电路原理图 (9)
2.4.2工作原理 (10)
2.4.3参数选择 (10)
3.系统测试 (11)
4.结论 (12)
5.参考文献 (12)
6.附录 (13)
1 系统设计
1.1 设计要求
示波器的原理和使用实验报告
在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1、示波器工作原理
示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1．1 示波管
阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
1．荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度
下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
现代示波器高级应用 测试及使用技巧
现代示波器高级应用测试及使用技巧
现代示波器是电子测量领域中不可或缺的工具之一。它可以帮助工程师们快速、准确地检测和分析信号，以便在设计和调试电路时提高效率和准确性。本文将介绍现代示波器的高级应用，包括测试和使用技巧，以帮助工程师们更好地使用和掌握这一工具。
1. 信号捕捉技巧
示波器的首要任务是捕捉信号。在捕捉信号时，需要注意以下几个技巧：
- 选择适当的触发模式：示波器的触发模式可以是边缘触发、脉冲宽度触发、视频触发等，需要根据信号的类型和特征选择适当的触发模式，以便准确地捕捉信号。
- 选择适当的触发电平：触发电平需要根据信号的特性设置，以确保信号能够触发示波器的采样。
- 调整时间基准：时间基准需要根据信号的频率和周期进行调整，以便将信号完整地显示在屏幕上。
2. 分析技巧
示波器除了捕捉信号，还可以对信号进行分析。以下是一些常用的分析技巧：
- 峰值检测：示波器可以帮助检测信号的最大值和最小值，以便确定信号的峰值和峰-峰值。
- 频谱分析：示波器可以将信号转换成频谱图，以便帮助工程师们更好地理解信号的频率成分。
- 自动测量：示波器可以自动测量信号的各种参数，包括周期、占空比、上升时间、下降时间等。
3. 高级功能
现代示波器还具有许多高级功能，以下是一些常用的高级功能： - 存储和回放功能：示波器可以存储和回放信号，以便在需要时重新分析和处理信号。
- 数字滤波功能：示波器可以对信号进行数字滤波，以帮助去除杂波和干扰。
- 自动调节功能：示波器可以根据信号的特性自动调节触发模式、时间基准等参数，以便更好地捕捉信号。
示波器基本使用方法
示波器基本使用方法
示波器是一种用于测试电信号的仪器，它可以显示出电信号的形状、振幅、频率等信息，具体使用方法如下：
1. 将示波器与被测试的电路连接。要测试的电路应该是在电路板上或其他如PCB上的电路。
2. 调节示波器的设置。调节示波器的时间基底，从而改变水平轴上的时间尺度。然后，选择适当的垂直放大因子和信号耦合方式，以便读取准确的信号值。
3. 观察显示屏。在示波器的显示屏上，可以观察到被测信号的波形形状、振幅等信号参数。
4. 调整参数。根据需要，可以更改示波器的时间基准、垂直放大倍数，以便调整波形的显示。
5. 分析数据。根据示波器的显示结果，可以分析出信号的特征，例如脉冲宽度、周期、占空比等。
注意事项：
1. 确保被测试电路的所有电源都关闭。
2. 电压范围和耦合方式应该基于测试信号的类型和振幅来选择。
3. 如果被测试的信号具有高频率，请选择适当的示波器和探头。
4. 一旦测试结果满意，应该关闭示波器和其他测试设备，并拆下连接线，以避免可能的损害。
示波器新手教程
示波器可用于通信系统的误码率测试。通过模拟或接收实 际通信信号，示波器可以捕获并分析信号中的误码情况， 为系统性能评估提供重要依据。
眼图分析
眼图是一种用于评估数字通信系统性能的重要工具。示波 器的眼图分析功能可以生成清晰的眼图，帮助用户判断系 统抖动、噪声等性能问题。
实验操作演示与案
06
控制面板
包含各种操作按钮、旋钮 和开关，用于控制示波器 的各项功能。
通道输入端口
用于连接被测信号的输入 端口，通常有多个通道可 供选择。
主要功能区域说明
触发区域
用于设置触发条件，包括触发源、触发方式、触发电平等。
测量区域
显示波形的各项测量参数，如幅度、频率、周期等。
菜单设置区域
用于进入示波器的各项设置菜单，进行详细的参数配置。
常见信号测量案例分析
正弦波信号测量
演示如何对正弦波信号进行测量，包括频率、幅度、相位等参数 的测量。
方波信号测量
介绍方波信号的特点，演示如何测量方波的频率、占空比等参数。
复杂信号分析
针对复杂信号，如调制信号、噪声信号等，演示如何进行时域和频 域分析。
Leabharlann Baidu
故障诊断与排除方法总结
示波器无法开机
检查电源插头是否插好，电源线是否 损坏，保险丝是否熔断等。
示波器新手教程
示波器的数字信号分析和解码技巧
示波器的数字信号分析和解码技巧示波器是一种常用的电子测试仪器，用于观察和测量电路中的信号波形。除了常见的模拟信号外，现代电子系统中越来越多地采用数字信号。因此，了解数字信号的分析和解码技巧对于有效地使用示波器来理解和故障排除电子系统非常重要。本文将介绍一些常用的数字信号分析和解码技巧，帮助读者更好地利用示波器进行数字信号分析和故障排除。
一、数字信号分析
1. 设置时间和电压刻度
在使用示波器进行数字信号分析时，首先需要根据信号的特性来设置合适的时间和电压刻度。对于高频率的数字信号，可以选择较短的时间刻度以方便观察波形的细节。而对于低频率的信号，则可以选择较长的时间刻度以确保完整地显示波形。
2. 观察波形的稳定性
在观察数字信号波形时，应确保波形的稳定性，即波形在示波器屏幕上保持不变。通过调整示波器的触发模式和触发电平，可以稳定地显示数字信号波形，方便后续的分析和解码。
3. 采样率设置
示波器的采样率决定了其能够准确还原信号波形的能力。在数字信号分析中，应选择足够高的采样率以确保对信号中细微变化的捕捉。一般而言，示波器的采样率应至少是被测信号频率的两倍。
4. 使用触发功能
示波器的触发功能可以帮助我们观察和分析特定事件发生的时刻和波形。通过设置合适的触发条件，可以过滤掉不感兴趣的信号，并稳定地显示我们关注的信号波形。
二、数字信号解码
数字信号解码是将数字信号转换为可读的信号表示形式的过程。常见的数字信号解码技术有以下几种：
1. 并行总线解码
在一些数字系统中，数据传输是通过并行总线进行的。示波器可以通过适当的配置，对并行总线上的数据进行解码和显示。通过解码并行总线上的数据，我们可以观察每个数据位的逻辑状态，并根据需要进行进一步的分析。
占空比信号与脉宽信号
0.1--0.2 ms 这是ECU对浓的混合气进行修正的结果。
.
51
五、喷油脉宽与汽车故障诊断
利用喷油脉宽诊断汽车故障的实际应用（一）
b、造成真空泄露，使混合气过稀。如果系统 工作正常，脉宽将增加： 1.04—1.04 ms 这是ECU对过稀混合气进行补偿的结果。
供电：12V 压力 占空比 0.5MPa 25% 3.2MPa 75%
.
26
二、占空比信号的应用
.
27
数字信号在汽车电控系统中的应用
理论知识三
脉冲宽度信号 在汽车控制系统中的应用
.
28
三、脉宽信号的应用
脉宽信号的分类： 1、低电平有效
.
29
三、脉宽信号的应用
脉宽信号的分类： 2、高电平有效
.
二、示波器观察模拟信号的特征；
三、示波器观察占空比信号的特征；
四、示波器观察脉宽信号的特征；
五、占空比信号对EGR阀的驱动；
六、喷油脉宽信号的测量（负脉宽）；
七、点火线圈的驱动与测量（负脉宽）；
八、点火模块的驱动与测量（正脉宽）。
.
3
数字信号在汽车电控系统中的应用
❖ 理论知识一
数字电路基础
示波器的信号发生器功能和使用方法
示波器的信号发生器功能和使用方法示波器是一种广泛应用于电子工程领域的测试仪器，它能够观察和
测量电子设备产生的电信号。除了作为信号测量仪器外，示波器还具
备信号发生器的功能，可以产生各种波形信号，用于电路测试和调试。本文将介绍示波器的信号发生器功能以及使用方法。
一、示波器的信号发生器功能
示波器通常配备有内置的信号发生器，用于产生多种波形信号，如
正弦波、方波、脉冲等。信号发生器功能可以在测试和调试电子设备
时产生所需的输入信号，以验证电路的性能和响应。
1. 正弦波信号发生器：正弦波是最基本的周期性信号之一，示波器
的信号发生器可以产生不同频率、幅度和相位的正弦波信号。正弦波
信号在电子电路测试中广泛应用，可以用于测量频率响应、幅频特性等。
2. 方波信号发生器：方波是一种具有矩形波形的信号，示波器的信
号发生器可以产生不同占空比的方波信号。方波信号在数字电路测试
中常常使用，可以用于测试时序、逻辑电平等。
3. 脉冲信号发生器：脉冲信号是一种短暂的高幅度信号，示波器的
信号发生器可以产生不同宽度、上升时间和下降时间的脉冲信号。脉
冲信号在高速数字电路测试和脉冲响应测量中非常有用。
二、示波器信号发生器的使用方法
示波器的信号发生器是通过菜单或旋钮的方式进行设置和调整的。
下面将介绍示波器信号发生器的基本使用方法。
1. 选择信号类型：根据需要选择所需的信号类型，如正弦波、方波
或脉冲信号。通常示波器的菜单或按钮中会提供不同选项。
2. 设置频率：设置所需的信号频率，可以使用键盘输入或旋钮进行
调节。示波器通常支持广泛的频率范围选择，从几赫兹到数十兆赫兹。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高速信号在提升电子设备性能的的同时，也为检定和调试的设计工程师带来了很多问题。在这些问题中，一类典型的例子是偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，如激光脉冲或亚稳定性，低占空比雷达脉冲等等。这些事件很难识别和检定，要求测试设备同时提供高采样率和超强的数据捕获能力。这对示波器性能提出了极高的要求。在过去，要对这些信号的测试不得不在分辨率和捕获长度之间进行取舍：所有示波器的存储长度都是有限的；在示波器中，采样率×采集时间＝采集内存，以使用示波器的所有采集内存为例，采样率越高，则数据采集的时间窗口越小；另一方面，若需要加长采集时间窗口，则需要以降低水平分辨率(降低采样率)为代价。
当前的高性能示波器提供了高采样率和高带宽，因此现在的关键问题是优化示波器捕获的信号质量，其中包括：怎样以足够高的水平分辨率捕获多个事件，以有效地进行分析；怎样只存储和显示必要的数据，优化存储器的使用。
对于这两个关键问题，泰克的高性能示波器采用FastFrame分段存储技术，改善了存储使用效率和数据采集质量，消除了采集时间窗口和水平分辨率不可兼得的矛盾。
本文将分别介绍传统方法和FastFrame分段存储技术测试偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，从而分析FastFrame分段存储技术在实际测试带来好处。
1. 传统测试方法
传统测试低占空比脉冲等间歇性的信号，通常利用数字示波器。为了提高测试精度，通常使用示波器的最高采样率来采集波形数据。通常在高采样率的支持下，可以看到大部分波形细节，见图1。
但是，如果想查看多个连续脉冲，那么必须提高采集的时间窗口。要让多个脉冲落在示波器提供的有限存储器内，很多时候必须通过降低采样率来达到。显而易见地，降低采样率本身会降低水平分辨率，使得时间测试精度大大下降。当然，用户也可以扩展示波器的存储器的长度，在不降低采样率的情况下提高采集时间窗口。但是，这种方法有其局限性。尽管存储技术不断进步，高速采集存储器仍是一种昂贵的资源，而且很难判断多少存储容量才足够。即使拥有被认为很长的存储器长度，但可能仍不能捕获最后的、可能是最关键的事件。
图2是在长记录长度时以高分辨率捕获的多个脉冲。从图2中可以看出，时间窗口扩展了10倍，可以捕获更多的间歇性脉冲。其实现方式：通常是提高采集数据的时间长度，并提高记录长度，同时保持采样率不变。这种采集方法带来了以下这些缺点：
1.更大的采集数据提高了存储器和硬盘的存储要求。
2.更大的采集数据影响着I/O传送速率。
3.更高的记录长度提高了用户承担的成本。
4.由于示波器要处理更多的信息，因此前后两次采集之间的不活动时间或“死区时间”提高了，导致更新速率下降。
考虑到这些矛盾，必须不断地在高采样率与每条通道提供的存储长度中间做出平衡，并且还是很难达到测试更多个脉冲的需求。
图1
图2
2. 利用FastFrame测试方法
2.1 FastFrame分段存储的原理
为解决上述的问题，业内运用了许多技术。一种流行的方法是分段存储方案。采用这种存储技术的仪器，如泰克采用FastFrame分段存储技术的示波器，允许把现有的存储器分成一系列段，然后每一次触发后采集的数据只填充其中一段，每次采集都可使用所需的采样率。通过根据测试要求定义触发条件，可以只捕获感兴趣的波形段，然后将捕获的每个事件存储在拥有各自编号的存储段中。采集完成以后，用户可以按捕获顺序单独查看各个存储段的波形或帧数据，或分层显示多个存储段波形或帧数据，以方便对测试结果进行比对；同时FastFrame技术还可以忽略不想要的波形段，从而把重点放在感兴趣的信号上。
图3
图3是示波器利用FastFrame分段存储技术采集图2中同样的信号，通过利用FastFrame 技术，可以与图1一样以同样小的记录长度和同样高的采样率捕获最多脉冲波形数目，分段存储内容重叠在一起，这样所有脉冲在屏幕上相互堆叠起来，并可以观测所有波形的变化情况。
2.2 FastFrame分段存储的优势和特点
示波器利用FastFrame分段存储技术的优势如下：
1. 高波形捕获速率提高了捕获偶发事件的能力。
2. 使用高采样率，保留了波形细节。
3. 如果脉冲重复速度小于示波器的最高触发速率，则捕获的脉冲之间没有漏失脉冲，保证有效利用记录长度存储器。
4. 可以迅速地以可视方式比较波形段，确定重叠的波形中是否会异常变化。
当打开示波器的FastFrame，FastFrame分段存储技术依照所选定的帧数和每帧点数(帧长度) 自动计算和选择所需的记录长度。根据提供的示波器存储器，它计算帧数和帧长度之积，选择最近的记录长度，确定适合存储器的可支持帧数。
当需要查看感兴趣的波形时，可以单独查看每个帧，在确定特定的感兴趣的帧后，可以使用仪器功能详细检定、测量、放大和分析波形。为迅速查看捕获的波形共性以外的异常事件，可以把多个帧重叠起来，显示公共波形和偏离波形。FastFrame分段存储技术中的“View Multiple Frames”选项使用颜色突出显示各个点相互重叠的频次。如在色温显示下，暖色的点表示发生频次高，冷色的点表示发生频次低。
5.FastFrame技术可以获取采集帧的时间相关信息
除了每帧波形表示的部分情况以外。每帧的采集时间中也是十分重要的信息。每个触发点都有定时信息，通过分析每帧采集时间相关的信息，可以确定每个事件发生的绝对时间以及事件之间的相对时间，如图4所示，从图4可以看出，FastFrame技术不但可以得到每一帧的相对时间，而且可以得到每一帧的绝对时间。
图4
3. 应用实例分析
3.1 低占空比脉冲信号测试和分析
对于脉冲波形的测试，特别是一些低占空比的脉冲波形，如激光器应用中的脉冲波形，雷达脉冲等。在这些环境中，波形是由大部分时间都相同的脉冲组成的序列，但可能会偶尔突然出现不规则的脉冲，甚至这些脉冲的幅度会按某种趋势发生变化；此外，这些脉冲的时间间隔很长，示波器用传统的方法连续采集时即使占用大量存储空间还是无法采集到所需要的脉冲个数。对这些情况，利用示波器的FastFrame分段存储技术采集此类信号，捕获相应足够数量的脉冲完成分析，利用有限的存储器，仍能以很高的水平分辨率捕获每个脉冲，并可以从叠显示。
下面以低占空比脉冲为例，脉冲的宽度为12ns, 脉冲间隔为20.1µs，每个脉冲的幅度不一样，该脉冲见图5和图6。测试需求：捕获1000个该脉冲序列，观测该脉冲序列的幅度变化曲线，并且获取脉冲序列的时间间隔以及每个脉冲的绝对时间。图6是利用传统的方法捕获的波形，从图6可以看出，捕获10个脉冲已经需要10M存储器，捕获1000个脉冲需要1G的存储器，十分昂贵；如果考虑到很多应用需要捕获更多的脉冲序列，则传统的方法难以满足这样时间窗口很长的脉冲波形的测试和分析；另外，传统的方法无法精确得到脉冲的时间间隔以及每个脉冲到来的绝对时间。