示波器基础系列
示波器基础知识
• 统一带宽的标准
– 模拟带宽＝重复信号带宽＝单次信号带宽 – 每一通道都有同样的表现
22
数字示波器的波形捕获率
23
波形捕获速率是示波器重要的指标
• 示波器是观察电信号的窗口
–不但要观察重复信号并要捕获单次信号， –而且需要捕获重复信号中的毛刺和偶然事件。 –不但显示简单信号而且能显示复杂信号 –实时显示波形变化，并可生成丰富的数据，准确地反映 波形的活动情况。
– 被测上升时间＝ /信号上升时间²＋仪表上升时间²
例：信号上升3.5nS,仪表上升3.5nS,测得上升时间为： 上升时间与测量精度 示波器与信号上升时间之比 1:01 2:01 3:01 4:01 5:01 7:01 10:01 测量精度 41% 22% 12% 5% 2% 1% 0.50%
10
15
数字等效采样技术
需要对信号进行多次触发
从重复性信号的不同的周期经过多次单采样， 从重复性信号的不同的周期经过多次单采样，取得足够的采样点 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件： 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件： 1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
每秒8个采样点 每秒 个采样点
采样率＝ 采样率＝8S/s 1 最快扫 （显示屏上每格 显示点数目） 描速度 显示点数目） 等效转换率 ＝1 / (5nS/25) =5GS/s
其他定义（等效） 其他定义（等效）
是指最快的水平扫描速度 转换率是指最快的水平扫描速度下 转换率是指最快的水平扫描速度下，把 对重复信号多次触发收集的采样点 收集的采样点显 从对重复信号多次触发收集的采样点显 示在屏幕上时 上时， 示在屏幕上时，点与点之间的最小时间 距离。 距离。
示波器基础
实验原理
实际上，由于纵偏被测电压和横偏锯齿电压发生器是互相独立的，它 们之间的频率比很难满足以上条件。克服的方法是把放大后的Y轴输入 信号也接到示波器内部的锯齿波电压发生器，用它来控制锯齿波的频 率，迫使扫描周期准确地等于Y轴输入信号周期的整数倍，在荧光屏上 得到稳定的波形。这种方法称为示波器的整步或同步，是早期的示波 器上常见的方法。现在生产的双踪示波器上一般不设置整步功能，而 以触发来代替。
Vy b a c d d (a) Vy b a c d e t a″ b″ c″ d″ e″ (b) e f t b a c e
a′ b′ c′
t0 d′ e′ t
Vx
t1
(c)
图4
垂直偏转和亮点的合成运动
实验原理
(1) 要想看见纵偏电压的图形，必须加上横偏电压，把纵偏电压 产生的垂直亮线展开来。这个展开过程称为扫描 扫描。如果扫描 扫描 电压与时间成正比且呈周期性变化（锯齿波扫描），则称为 线性扫描。线性扫描能把纵偏电压波形如实描绘出来；如果 线性扫描 横偏加非锯齿波电压，则为非线性扫描 非线性扫描，描出来的波形将不 非线性扫描 是被测信号原本的波形。 (2) 只有纵偏被测电压与横偏锯齿电压的振动周期严格相同，或 后者是前者的整数倍。图形才会简单而稳定。换而言之，构 构 成简单而稳定的示波图形的条件是纵偏被测电压的频率与横 偏锯齿电压的频率的比值是整数。 偏锯齿电压的频率的比值是整数 即：
(b)
实验原理
在纵偏板上加上波形如图4(a) 的正弦电压而横偏不加任何电 压，则电子束的亮点在纵方向 随时间作正弦式振荡而在横向 不动，我们看到的将是一条垂 直的亮线，如图4(b)。如果在 纵偏板上加正弦电压，又在横 偏板上加锯齿电压，则荧光屏 上的亮点将同时进行方向互相 垂直的两种位移，我们看到的 将是亮点的合成位移，即正弦 图形。
泰克公司入门级TBS1000示波器系列新增4通道机型
为 ２ ％ ｆ 可低 至 ２ ｍＶ／ ｄ ｉ ｖ １
Ｔ Ｂ Ｓ １ ０ ０ ０系 列 （ Ｔ Ｂ Ｓ代 表 Ｔ ｅ ｋ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｘ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ 。 亦 即泰 克 基 础 示 波 器 ） 示波 器于 ２ ０ １ ２年 ｌ １月发 布 ， 当 时 共 有 五 种 ２通 道
样 劳 动 强度 起 到极 大 的作 用 。 参考文献 ：
３ 上位 机 软件
自动 采 样 机 控 制 系统 软 件 ，对 现 场 运 行 信 号 的 实 时 采 样， 完 成 对 采 样 机 的工 作 过 程 控 制 ， 对 采 样 时 间 等 参 数 可 以
自行软件设置 ， 并对 采样机设备进行故障监视 ， 故 障复位 ， 故
２ ０１ Ｏ．
信号 ， 通 过“ 事件 触发 ” 的方法 ， 结合 可编程 控制器 “ 精 确 定 时” 系统及强大 的“ 逻 辑推理 ” 功能， 对 矿浆 采 样 机 实 现 ２ ４ ｈ
的 全 面 过程 控制 。它 由核 心 控制 器 、 供电系统 、 执 行 机 构 以 及
［ ３ 】 顾 绳谷 ． 电机 与拖 动 基础 Ｉ Ｍ】 ． 北京： 机 械 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ４ ． ［ ４ ］ 何 衍 庆． 常 用Ｐ Ｌ Ｃ １ ￣用 手 册 ［ Ｍ】 ． 北 京 ： 电子 工 业 出版 社 ，
社 ． ２ ０ ０ ９ ．
自动 控 制 中 ： 自动 采 样 机 控 制 系 统 通 过 对 现 场 信 号 的 实 时 采 样 。 精 确
示波器基础
信號源上昇時間
示波器量測結果
Tr量測值 2 Tr信號 2 Tr探棒 2 Tr示波器 2 Tr信號 2 Tr系統 2 Tr量測值 Tr信號 2 Tr探棒 2 Tr示波器 2 Tr信號 2 Tr系統 2
取樣定律 ( Sampling Law )
Page 13
取樣率與擷取記憶體
舉例：
WS104Xs-A 的取樣率 5GS/sec，使用記憶點數 2Mpoints，則 5GS/sec可使用的時間範圍? 時間檔位是多少 ?
P R S 2M R 5Gs/sec 2M R 400us 5Gs/sec 400us Time/div 40 us 10
Page 4
示波器功能介紹
數位示波器功能簡圖
顯示信號 量測與分析
模拟信号
數位信號
儲存檔案 輸出資料
Page 5
基础概念
数位化的概念
电压数位化是指 ADC ( Analog to Digital Converter / 模拟数位转 換 ) 模拟电压转换成数位电压的概念就是將波形之电压数据化 假設，ADC的規格是2bits垂直解析度，表示22 = 2x2 = 4 假設，ADC的規格是3bits垂直解析度，表示23 = 2x2x2 = 8 假設，ADC的規格是8bits垂直解析度，表示28 = 256
width
其他參數量測 Misc
dur
first
last
points
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常用参数的定义
MAXIMUN TOP
示波器使用基础知识
示波器使用基础知识示波器（Oscilloscope）是一种用于观测和测量电信号波形的仪器，是电子实验室和工程师常用的工具之一、它能够显示电压随时间变化的波形图，并可以用于分析信号的频率、幅度、相位等特性。
本文将介绍示波器的基础知识，包括工作原理、种类、操作方法等内容。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于信号的采样和显示。
当被测信号通过示波器的输入通道时，示波器会对信号进行采样，并将采样结果通过电子束扫描的方式显示在屏幕上，形成波形图。
示波器的核心部件是电子束管，它是一种真空管，内部包含有阴极、聚焦剂、水平和垂直偏转板等。
当示波器接收到信号后，会对电子束施加水平和垂直的偏转电压，使电子束在屏幕上形成波形图。
二、示波器的种类示波器根据使用范围、性能特点等因素可以分为不同的种类。
常见的示波器包括：1.模拟示波器：采用电子束管显示波形图，具有较高的输入动态范围和带宽，适用于高频、高速的信号测量。
2.数字示波器：采用数字方式对信号进行采样和处理，并通过液晶显示屏显示波形图。
数字示波器可以对波形进行数学运算、存储、触发等操作，适用于对信号进行更复杂的分析和处理。
3.存储示波器：能够将波形数据存储在内部存储器中，并可以通过接口输出到计算机进行进一步分析和处理。
4.扫描示波器：通过扫描方式显示多个信号的波形图，适用于多通道信号的观测和比较。
三、示波器的操作方法1.连接电源和信号源：示波器通常需要连接外部电源，并通过输入通道接收被测信号。
在连接信号源时，需要注意信号源的适配性和匹配阻抗。
2.调节水平和垂直控制：示波器的水平和垂直控制可以调节波形图的位置和大小。
水平控制可以调整波形图的水平偏移和触发位置，垂直控制可以调整波形图的幅度和灵敏度。
3.设置触发模式：示波器可以设置触发模式以稳定地显示波形图。
触发模式可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等进行设置。
4.进行波形显示和分析：根据需要可以选择采样率和时间基准进行波形显示。
示波器基础系列之四-关于示波器的触发功能(下篇1)
上篇中我们谈到了触发的一些基本概念。
下篇我们首先总结下触发功能的含义，然后对各种触发方式做简单解释。
触发功能：示波器的触发功能主要有两点，第一，隔离感兴趣的事件。
第二，同步波形，或者说稳定显示波形。
隔离感兴趣的事件，就是在触发点处隔离的事件是满足触发条件的信号。
如下图所示，在触发点隔离的事件是总小于47.5ns或大于52ns的脉宽，该脉宽的计算是以触发电平穿越触发点处的脉宽波形的交叉点处的时间间隔。
图一触发的首要功能是隔离感兴趣的事件同步波形，就是找到一种触发方式使波形不再“晃动”，也就是找出信号的规律性来同步信号。
如图二所示的信号，每组数据包里有四个脉冲，这四个脉冲并不是等时间间隔的，如果用上图二同步信号使波形能稳定显示升沿触发，则波形不能同步，视觉上在“晃动”，但是每组数据包是等时间间隔到来的，如果以每组数据包的第一个脉冲的上升沿作为触发源，则能稳定显示波形。
因此可以用边沿延迟触发，在前一个上升沿到来之后，延迟一段时间再触发下一个上升沿，在上例中需要延迟的时间为标识的蓝色的时间间隔部分。
下面我们来逐一解释各种触发方式。
边沿触发（Edge）：边沿触发是最常用最简单最有效的触发方式，绝大多数的应用都只是用边沿触发来触发波形。
边沿触发仅是甄测信号的边沿、极性和电平。
当被测信号的电平变化方向与设定相同(上升沿或下降沿)，其值变化到与触发电平相同时，示波器被触发，并捕捉波形。
如图三所示，在触发点停留的总是上升沿。
上升沿在上升的过程中如果能达到触发电平的高度就被触发，否则在Normal 模式下示波器上的波形静止不动，示意波器的右下角提示“waiting for triggering”图三边沿触发由边沿触发引伸的是边沿延迟触发（holdoff），前面在解释示波器触发的第二个功能时有提到。
每次触发到前一个边沿之后，等待设定的延迟时间或延迟事件再触发下一个满足条件的边沿，最长可延迟20s或9,999,999个事件。
SI测试系列课程之示波器基础和测试准备
示波器頻寬 v.s. 上升時間
上升时间(示波器) ≈ 0.35/带宽(示波器)
測量信號上升時間時，示波器頻寬將影響量測結果
待測信號 tr / 示波器 tr 1:1 上升時間量測誤差 41.4%
3:1 5:1 10:1
5.4% 2.0% 0.5%
采样
采樣：將模擬信號的連續軌跡，轉為等時間輸出的數字資料 采样率：示波器采集模块对信号每秒的采样点数。 采样率以 样点数/秒描述(S/s, kS/s, MS/s, GS/s)
1-1
1-2
1-5 1-3 1-4
示波器状态诊断
選擇示波器上功能表,按如下步骤操作：
Utilities(1-6) ->Instrument Diagnostics(1-7) ->Run(1-8) ->等至Diagnபைடு நூலகம்stic下所有状态出现”Pass”(1-9)
1-1 1-6
1-2 1-7
1-9 1-8
主要内容
➢ 示波器簡介 ➢ 探頭簡介 ➢ 示波器應用介紹 ➢ 測試注意事項 ➢ 示波器校準方法
探头的作用
探头是在示波器和测试点之间进行物理和电路连接 的设备
◼ 探头是连接示波器与信号的桥梁 ◼ 探头对于测量质量非常关键，示波器只能显示和测量探
头传送回来的信号 ◼ 探头是示波器测量链的第一 个链环，它的是否适当或优 劣决定整个测量链路的质量
示波器在SI验证中的作用
• SI（Signal Integrity），即信號完整性，定 義為信號在電路中能以正確時序和電壓作 出回應的能力。 • SI解决的是信号传输过程中的质量问题，尤 其是在高速领域，数字信号的传输不能只 考虑逻辑上的实现，物理实现中数字器件 开关行为的模拟效果往往成为设计成败的 关键。
示波器基础系列之一-关于示波器的带宽（1）
⽰波器基础系列之⼀-关于⽰波器的带宽（1）关于⽰波器的带宽汪进进美国⼒科公司深圳代表处带宽被称为⽰波器的第⼀指标，也是⽰波器最值钱的指标。
⽰波器市场的划分常以带宽作为⾸要依据，⼯程师在选择⽰波器的时候，⾸先要确定的也是带宽。
在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。
通常谈到的带宽没有特别说明是指⽰波器模拟前端放⼤器的带宽，也就是常说的-3dB截⽌频率点。
此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。
我们常说数字⽰波器有五⼤功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurement)，分析（Analyse）和归档（Document）。
这五⼤功能组成的原理框图如图1所⽰。
图1，数字⽰波器的原理框图捕获部分主要是由三颗芯⽚和⼀个电路组成，即放⼤器芯⽚，A/D芯⽚，存储器芯⽚和触发器电路，原理框图如下图2所⽰。
被测信号⾸先经过探头和放⼤器及归⼀化后转换成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成⼀个个独⽴的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器⾥送显⽰和测量分析处理。
图2，⽰波器捕获电路原理框图⽰波器放⼤器的典型电路如图3所⽰。
这个电路在模拟电路教科书中处处可见。
这种放⼤器可以等效为RC低通滤波器如图4所⽰。
由此等效电路推导出输出电压和输⼊电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所⽰。
图3，放⼤器的典型电路图4，放⼤器的等效电路模型图5，放⼤器的理想波特图⾄此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输⼊电压70.7%时的频率点。
根据放⼤器的等效模型，我们可进⼀步推导⽰波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所⽰。
需要说明的是，0.35是基于⾼斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。
在⽰波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
⽰波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下⾯的关系式。
示波器基础系列之十二-力科示波器的一次性测量功能-AIM
AIM——力科示波器的独有测量功能李军美国力科公司深圳代表处示波器一直是工程师设计、调试产品的重要工具。
力科把示波器的功能分为四种模型（图1）：检查、测量、调试、分析。
一直以来力科的目标市场都专注在调试型和分析型的示波器。
以此为代表的波形分析优势是力科示波器的核心竞争力。
但在使用更为频繁、应用更为广泛的测量功能方面，力科同样提供了独有的AIM、RQM等测量技术，给了工程师更多发现问题、解决问题的办法。
此次我们将通过实验对比让大家了解什么是AIM及AIM在测量中的应用。
图1 示波器的四种模型一般来说，工程师用示波器正确捕获波形后往往需要对感兴趣的参数进行测量或者验证。
力科示波器可以对所有波形或者部分选定的波形进行参数测量。
WaveRunner以上的示波器还可以同时测量8个参数（第四代示波器可同时测量12个参数），并提供了8个参数的直方图（图2）。
在测量的同时如果打开示波器标配的参数统计（Statistics）功能，则可以报告出每个参数当前的测量状态。
在参数统计中（图3），“value”代表了屏幕中最后一个波形的参数测量值，“mean”则是所有波形参数测量的平均值，“min”是当前所有测量中的最小值，“max”是最大值，“sdev”是参数测量的标准偏差，“num”则是当前的测量次数，“status”指示了参数的测量状态。
图2 全面的参数测量图3 参数统计由于示波器可以一次测量所有捕获到的波形的参数，用户通过观察统计的最小（min）和最大（max）值即可迅速的了解到波形中可能存在的异常。
这为工程师提供了更有意义的测量。
力科把这项功能称为AIM——All In one time Measurement。
AIM是力科示波器标配的一种功能，它能报告出波形中所有测量结果的统计状况。
这与有些工程师熟悉的Tek示波器的统计功能是有所区别的。
Tek示波器的统计功能是个选配的软件，而在测量时Tek示波器只对屏幕中的第一个波形进行参数测量，力科示波器则会对屏幕中所有波形的参数进行测量，测量能力孰强孰弱，一目了然。
示波器基础-探头ABC_002
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示波器基础系列之七 —— 关于示波器的RIS模式和Roll模式
示波器基础系列之七——关于示波器的RIS 模式和Roll 模式一，RIS 模式去年在介绍力科示波器家族时,我常说力科公司可以提供100MHz100GHz 的示波器，现在我介绍时会说力科公司可以提供60MHz100GHz 的示波器。
我们的产品线在向低带宽示波器市场延伸，但同时我们保持了世界上最高带宽的示波器100GHz 的示波器。
T 公司或A 公司的示波器最高带宽才80GHz。
这时候很多工程师会瞪大眼睛: 这么高的带宽？怎么采样？其实我们知道，100GHz 的带宽的示波器是采样示波器，采样示波器的基本采样原理和我们今天要介绍的RIS 模式下的采样原理类似。
（关于采样示波器和实时示波器的区别我们另文介绍。
）RIS 模式即随机内插采样模式(Random Interleaved Sampling Mode)，我们的友商称之为ET 模式。
该模式下的基本原理如图一所示。
它只能用于稳定触发的周期性重复性的波形。
在RIS 模式下，通过多次捕获的波形重组成一个完整的波形，为此，需要测量第一个采样点和触发点的时间，并以此为依据按等时间间隔的延迟产生下次捕获的下一组采样点。
这样多次采样能使得等效的采样率增加，譬如利用500 MS/s 采样率的100 次单次采样，使用RIS，可以达到50 GS/s 的最大采样率，则采集得到的数据之间的定位间隔大约为20 ps。
采集这些数据的间隔和满足时限的过程是随机的。
ADC 采样之间的相对时间是变化的，事件触发提供了必要的偏差，由时基以很小的分辨率测量。
示波器要求有多个触发来完成采样。
触发的数量取决于采样率：采样率越高，就需要越多的触发。
示波器将这些数据段进行内插，填充时间间隔，这些时间间隔是最大单次采样率的倍数,从而形成波形。
但是，设备收集波形数据的实时间隔是非常长的，并且依赖于触发速率和所需要内插的总量。
示波器具有每秒捕获大约40,000 个RIS 数据段的能力。
新手必看示波器的使用方法
新手必看示波器的使用方法示波器是一种用来观测电信号波形的仪器，它可以帮助我们检测和分析电路中的各种问题，是电子工程师必备的重要工具。
然而，对于初学者来说，示波器的使用可能会有些困难和陌生。
在本文中，我们将介绍一些关于示波器的基础知识和使用方法，帮助新手更好地掌握这一工具。
一、示波器的基本构成示波器由三个基本部分组成：控制面板、显示屏和探头。
控制面板包括各种控制按钮和旋钮，用来控制示波器的各种功能。
显示屏用来显示电信号波形。
探头则是将电路中的信号引导到示波器输入端的装置。
探头通常包括一个夹子和一个探头头部，头部将电信号转换成示波器能够读取的信号。
二、示波器的工作原理示波器的工作原理是将电信号转换成可视化的波形。
当电信号通过探头引入示波器时，示波器会将信号放大并显示在屏幕上。
示波器的屏幕通常是一个二维的坐标轴，其中横轴表示时间，纵轴表示电压。
当电信号经过示波器时，它会在屏幕上显示出一个波形，这个波形可以帮助我们分析电路中的各种问题。
三、示波器的使用方法1. 连接示波器和电路首先，我们需要将示波器和电路连接起来。
将探头夹子夹在电路中需要测试的地方，然后将探头头部插入示波器的输入端。
2. 设置示波器的参数在连接电路和示波器之后，我们需要设置示波器的参数。
这些参数包括水平和垂直的缩放比例、时间基准、触发模式等等。
这些参数的设置将影响到示波器显示的波形。
对于初学者来说，最好选择自动设置或者使用预设的参数。
3. 观察示波器的波形当示波器的参数设置好之后，我们可以开始观察电信号的波形了。
在观察波形的过程中，我们需要注意以下几点：（1）观察波形的形状和幅度我们需要仔细观察波形的形状和幅度，以确定电路中是否存在问题。
例如，如果波形的幅度过大或过小，可能意味着电路中存在过载或失效的元件。
（2）观察波形的频率我们还需要观察波形的频率，以确定电路中的信号频率是否符合要求。
如果信号频率过高或过低，可能会影响电路的性能和稳定性。
示波器基础系列之二-示波器的采样率和存储深度(2)
存储、存储深度把经过A/D数字化后的八位二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS存储器中，就是示波器的存储，这个过程是“写过程”。
存储器的容量（存储深度）是很重要的。
对于DSO，其最大存储深度是一定的，但是在实际测试中所使用的存储长度却是可变的。
在存储深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间就越短，他们之间是一个反比关系。
存储速度等效于采样率，存储时间等效于采样时间，采样时间由示波器的显示窗口所代表的时间决定，所以：存储深度＝采样率×采样时间（距离= 速度×时间）力科示波器的时基（Time Base）标签即直观的显示了这三者之间的关系，如图9所示由于DSO的水平刻度分为10格，每格的所代表的时间长度即为时基（time base）,单位是t/div,所以采样时间＝time base ×10.DSO的水平刻度分为10格，每格的所代表的时间长度即为时基（time base）,单位是t/div,所以采样时间＝time base ×10.由以上关系式我们知道，提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率：当要测量较长时间的波形时，由于存储深度是固定的，所以只能降低采样率来达到，但这样势必造成波形质量的下降；如果增大存储深度，则可以以更高的采样率来测量，以获取不失真的波形。
图10的曲线充分揭示了采样率、存储深度、采样时间三者的关系及存储深度对示波器实际采样率的影响。
比如，当时基选择10us/div档位时，整个示波器窗口的采样时间是10us/div * 10格=100us，在1Mpts的存储深度下，当前的实际采样率为：1M÷100us=10Gs/s，如果存储深度只有250K，那当前的实际采样率就只要2.5GS/s了！一句话，存储深度决定了DSO同时分析高频和低频现象的能力，包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。
DSO同时分析高频和低频现象的能力，包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。
示波器基础(一)——示波器基础知识之一
示波器基础（一）——示波器基础知识之一1．1 说明和功能我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。
而示波器则与共不同。
示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化，即波形。
示波器和电压表之间的主要区别是：1.电压表可以给出祥测信号的数值，这通常是有效值即RMS值。
但是电压表不能给出有关信号形状的信息。
有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。
然而，示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。
2.电压表通常只能对一个信号进行测量，而示波器则能同时显示两个或多个信号。
显示系统示波器的显示器件是阴极射线管，缩写为CRT，见图1。
阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统，称为电子枪。
电子枪向屏幕发射电子。
电子枪发射的电子经聚焦形成电子束，并打在屏幕中心的一点上。
屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就发出光来。
图1 阴极射线管图电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。
在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。
偏转系统由水平（X）偏转板和垂直（Y）偏转板组成。
这种偏转方式称为静电偏转。
在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络，称为标尺。
标尺通常在垂直方向有8个，水平方向有10个，每个格为1cm。
有的标尺线又进一步分成小格，并且还有标明0％和100％的特别线。
这些特别的线和标明10％和90％的标尺配合使用以进行上升时间的测量。
我们后面会讨论这个问题。
如上所述，受到电子轰击后，CRT上的荧光物质就会发光。
当电子束移开后，荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。
这个时间称为余辉时间。
余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。
最常用的荧光物质是P31，其余辉时间小于一毫秒(ms).而荧光物质P7的余辉时间则较长，约为300ms，这对于观察较慢的信号非常有用。
P31材料发射绿光，而P7材料发光的颜色为黄绿色。
008 基本操作步骤-Frankie
示波器基础系列之八——关于示波器捕获信号的基本原则及基本操作步骤汪进进 美国力科公司深圳代表处很多初学示波器的工程师最关心的是“怎么让波形出来”，这时候我们一般都被教会了要用“AutoSet”键。
但如果AutoSet之后波形还是出不来，我们往往不知所措了; 或者是即使Auto Set能使波形出来，就可以往下进行测量和分析了吗？ 只有很初级的工程师会用AutoSet，所以我们很低端示波器WaveJet系列设计的AutoSet反应速度全世界最快，按一下Auto Set，1秒左右就有波形出来。
但AutoSet不能保证信号被准确地高保真地捕获。
高保真地捕获信号是操作示波器的第一要著，否则再继续一些测量和分析就没有什么意义了。
为实现高保真地捕获信号，我们需要掌握设置示波器的一些基本原则。
捕获信号的基本原则是：第一，最小化量化误差; 第二，时刻警惕采样率; 第三，至少捕获感兴趣的一个周期的低频成分; 第四，在有些时候使用一些特别的获取模式或处理方法。
首先，我们要了解示波器的屏幕显示。
示波器是人机交互的工具，每一个操作会带来屏幕上显示的变化，这变化代表什么含义？ 这是基础之基础呵。
如图一所示，示波器的水平轴有十大格，捕获时间=10 x [Time/Div]，调节面板上的水平时基旋钮，就会相应增加或减小捕获的时间。
展开波形可以看到波形有一个个的点组成，这相邻两点之间的时间间隔就是采样周期，是采样率的倒数。
屏幕上显示的全部点的个数就表示为示波器的存储深度。
采样率x 采样时间= 存储深度。
这是示波器的第一关系式，非常重要。
如图一右下边显示的是力科示波器的一次菜单Timebase，上面显示的三个数值，右边的两个数相乘再乘以10就等于左边的数。
在调节时基的时候我们要“keep an eye on the sample rate”——时刻警惕采样率。
示波器的垂直轴有8大格，垂直范围=8 x [Volts/Div]≈ 256二进制码，对应8位的ADC。
示波器基础系列之十七—— 增强分辨率(ERES)
示波器基础系列之十七——增强分辨率（ERES）
数字示波器中提供的采样率，特别是在长波形捕获时间的示波器中，通常
要远远高于被分析的信号频谱实际要求的采样率。
这种过采样可以作为一种优势，对数字化信号滤波，以提高显示的曲线的有效分辨率，或去掉不想要的噪声。
I. 增强分辨率
增强分辨率函数应用有限脉冲响应(FIR)滤波器，其与使用简单的平均滤波器平滑信号类似，但带宽效率更高，拥有更好的带通特点。
在平均连续曲线具有
重要意义。
对于信号拥有单次特点(信号不能重复，或不能设置稳定触发)而不能使用平均函数时，可以使用这一函数。
a. 增强分辨率的优势
增强分辨率(ERES)滤波改善了仪器具有两个特点：
1. 在任何情况下，每个滤波器使用固定数量都会改善分辨率(即区分相距很近的电压电平的能力)。
不管信号是否有噪声，是单次信号还是重复信号，这都可以有效提高分辨率。
2. 可以改善信噪比(SNR)，具体取决于原始信号中的噪声形式，因为增强分辨率滤波会降低信号带宽，进而滤除部分噪声。
b.力科示波器中的增强分辨率
力科DSO 实现了一套线性相位有限脉冲响应(FIR)滤波器，这些滤波器是为
提供快速计算、完美的阶跃响应、及以0.5 位步长在0.5-3 位之间改善分辨率、同时使带宽下降最小而优化的。
每个0.5 位步长对应两倍的带宽下降，可以简
便地控制带宽/分辨率之间的矛盾。
下表是这些示波器中提供的六种滤波器的参数。
使用的滤波器是低通滤波器，因此在具体情况下SNR 的实际提高程度取决。
示波器基础-示波器附件
示波器基础-示波器附件Tektroni某示波器附件选型指南Tektroni某带宽选择的探头带宽应与要使用的泰克示波器带宽相匹配.一个很好的经验法则是示波器和探头带宽应该是感兴趣的最高信号频率的三到五倍.同等重要的,还应考虑信号上升时间的带宽.在500MHz以上的频率时,有源探头提供的小信号性能通常会更好.探头负荷在理想条件下,选择的探头对被测信号的影响应尽可能小.被测设备源阻抗值可能会明显影响任何探头负荷的净效果.例如,在源阻抗低时,普通高阻抗10某无源探头的负荷影响几乎是注意不到的,这是因为低阻抗并联的高阻抗不会给总阻抗带来任何明显变化.无源探头是一种优秀的低成本通用解决方案.但是,在源阻抗高时,带宽较高的信号情况会明显不同.在源阻抗高时,有源单端探头或差分探头是更好的选择.2Tektroni某探头到示波器接口泰克接口一直在不断演变,提供增强的功能和性能.许多接口要求额外的适配器,以使用现有的探头解决方案.新型探测接口解决方案增加了若干丰富的功能,如AutoZero,使用ProbeMenuButton调出OnScreenMenu等等.标准BNC探头带有普通BNC连接器的探头几乎可以连接任何泰克示波器.低成本无源探头一般有一个普通BNC连接器.TEKPROBELevel1BNC探头TEKPROBElevel1BNC连接器是泰克为简化操作而研制的,配有这种连接器的探头把标度信息传送到示波器,以便示波器正确传送准确的幅度信息.TEKPROBELevel2BNC探头TEKPROBElevel2BNC不仅提供level1的标度信息,还给整个有源电子探头设计的宿主提供电能.TekVPI探头TekVPI探头连接是我们最新的探头/示波器接口.配有TekVPI的探头提供了先进的电能管理和远程控制.TekVPI探头为计算机控制至关重要的应用提供了理想选择.TekConnect探头带有TekConnect接口的探头支持泰克提供的带宽最高的有源探头.TekConnect接口是为满足>20GHz的探头要求设计的.电压或电流幅度探头选择会因信号幅度和类型而明显变化.显然,电流探头用来执行电流测量.但是,必需考虑需要AC电流探头还是AC/DC电流探头.另外,电流探头分成实芯环形设计和分芯设计.分芯设计提供了重要的简便易用优势,它夹在导线周围,而不必拆焊和重焊,而实芯环形电流探头则需要拆焊和重焊.电压探头分成各种配置,包括小信号无源探头,有源探头,差分探头,高压差分探头和高压无源探头.在选择探头时,应考虑幅度及是否需要进行浮动测量.探头尖连接大多数探头带有一系列标准附件.这些附件通常包括连接探头的地线夹,补偿调节工具及协助把探头连接到各种测试点上的一个或多个探头尖附件.为特定应用领域设计的探头,如探测表面贴片器件,可能在标准附件套件之外包括额外的探头尖适配器.此外,可以作为选件为探头提供各种专用附件.Tektroni某附件类型无源探头(1兆欧端接)无源探头(50欧姆端接)时域反射计探头高压探头(1MEG端接)高压差分探头有源探头(50欧姆端接)差分探头DSA8200系列RSA6100A(最高70GHz)RSA3408A/RSA3300A(TekSMA输入)系列(最高14GHz)(TypeN输入)P6158某2P6150某3P80318某3AP8018某3AP6150某10P6158某10P5100P6015AP5200P5205某4,P5210某4P5120P5205某4P5210某4P5100P6015AP5205,P5210P6243P6205P6246某4P6250某4P6251某4P5100P6015ATDP0500,TDP1000P5205某5,P5210某5TAP1500TDP0500,TDP1000TDP1500P6330某5,P6248某5P6247某5,P6246某5微伏差分探头AC/DC电流探头A622TCP300某8TCP400某8A621P6021,P6022CT2A622TCP300某8TCP400某8A621ADA400A某4ADA400A某5P5100P5100某1P6015AP6015A某1TDP0500,TDP1000P5205某1,P5210某1P5205某5,P5210某5TAP3500,TAP2500P7260,P7240P7260某6,P7240某6P7260某6,P7240某6TAP1500P7225P7225某6P7225某6TDP3500,TDP1500P7520,P7516,P7513P7520,P7516某6,P7513某6P7516某6,P7513A某6TDP1000,TDP0500P7313,P7313SMAP7313某6,P7313SMA某6P7313某6A,P7380A某6AP6330某5,P6248某5P7380A,P7380SMAP7380A 某6,P7380SMA某6P7380SMA某6AP6247某5,P6246某5P7360A,P7350P7360A某6,P7350某6P7350某6AP7350SMA,P7340AP7350SMA某6,P7340A某6P7350SMA某6AP7330P7330某6P7330某6AADA400A某5ADA400A某1仅AC电流探头电光转换器探头电源测量软件某1某2TCP202某5TCP0030,TCP0150TCP0030,TCP0150TCP202某5,A622A622TCP202某5,A622TCP202某5,A622TCP300某7TCP300某8,TCP400某8TCP300某7某8,TCP400某7某8TCP300某7某8,TCP400某7某8TCP400某7A621CT6,CT1CT6,CT1CT6某2,CT1某2P6021,P6022A621A621A621某1CT2P6021,P6022P6021,P6022P6021某2,P6022某2P6701BP6701B某5P6701B某5P6701B某2P6703BP6703B某5P6703B某5P6703B某2WSTRO,TPS2PWR1WSTRODPOPWR某9TDS7000,DPO/DSA70000系列要求使用TCA-1MEG适配器.TDS7000,DPO/DSA70000系列要求使用TCA-BNC适配器.建议使用80A03,减少对采样设备的EOS/ESD静电放电损坏.TDS7000,DPO/DSA70000系列要求使用TCA-292MM或TCA-SMA适配器.某3A某3某4DPO7000,DPO4000或MSO4000系列要求使用1103电源.某5DPO7000,DPO4000或MSO4000系列要求使用TPA-BNC适配器.某6DSA8200数字信号分析采样示波器要求使用80A03适配器.RSA2200A,RSA3300A,WCA200AA,RSA3408A系列要求使用RTPA2A适配器.TCP300(TCPA300放大器用于TCP305或TCP312或TCP303),TCP400(TCPA400放大器用于TCP404某L).可以与TPA-BNC适配器一起使用,获得正确的读数,或使用直接BNC连接,没有读数.DPO7000TEKVPI系列示波器使用的DPOPWR要求购买DPO7某某某OPTPWR或DPO7UPOPTPWR.要求N型到SMA母头适配器或N型到BNC适配器.某6A某7某8某9某10Tektroni某P6150无源探头.P2220无源探头.特点类型电缆长度衰减-3dB时带宽15MHz100MHz500MHz100MHz100MHz400MHz200MHz300MHz400MHz500MHz3/9GH z3GHz>20GHz>20GHz6/200MHz补偿范围读数示波器兼容能力无源探头无源电压探头是最常用的示波器探头.其它专用探头扩大了示波器作为测量系统的范围和功能,而通用无源电压探头则是示波器的工作端,是工程师和技术人员每天使用的工具.人们经常会对探头的用途想当然,但如果没有探头,那么工程师连最简单的测量也执行不了.泰克无源探头采用专门设计,与配套的示波器的输入特点相匹配,最大限度地保持信号完整性.专用高带宽无源探头分成3GHz,9GHz和20GHz几种带宽.2m2m1.3m2m2m2m2m1.3m1.3m1.3m1.0m1.2m1.0m1.0m1.5m1某10某10某10某10某10某10某10某10某10某1/10某20某1某1某1某/10某NA15-30pF16-22pF15-35pF15-35pF10-35pF15-35pF14-18pF12-18pF8-12pF50输入50输入50欧姆输入50欧姆输入15-25pF是是是是是是是所有1MEGBNC输入TDS3012/3014TDS5000系列TDS320/340TDS200系列TDS380THS700系列2400系列TDS400系列TDS3000/500/600/7000系列所有50SMA输入(BNC,带适配器)所有50BNC输入(SMA输入,带适配器)SMA 输入,DSA8200差分SMA输入,DSA8200TDS200,TDS1000,TDS2000TPS2000系列是否否Tektroni某P7240有源探头.P7225有源探头.TAP1500有源探头.P6243有源探头.特点类型TAP3500有源探头.电缆长度1.5m1.3m1.3m1.3m1.4m1.3m1.4m1.12m1.3m1.3m1.3m衰减10某10某10某10某5某10某5某5某/25某10某10某10某有源单端探头有源电压探头使泰克示波器能够真实地采集当前高速设计中的实时信号信息.有源探头提供了很宽的信号采集带宽,保证降低被测设备(DUT)负荷.在应用涉及高阻抗,高频电路单元,需要最小的负荷时,有源探头是最佳选择.在有DC偏置电压的情况下测量AC信号时,DC偏置功能可以利用探头的全部动态范围.带有TekVPI接口的有源探头直接连接DPO/MSO4000和DPO7000系列示波器.泰克TekConnect接口把有源探头的智能带到全新的水平,提供探头供电,自动传送探头参数和探头控制功能,包括标度系数和偏置电压电平.P6205P6241P6243P6245P6249P7225P7240P7260TAP1500TAP2500TAP3500某1某2某3-3dB时带宽750MHz4.0GHz1.0GHz1.5GHz某14.0GHz某12.5GHz4.0GHz某16.0GHz1.5GHz2.5GHz3.5GHz示波器兼容某3线性动态接口某2范围±10VTEKPROBEBNCTDS400-700/3000/7000+/-4VTEKPROBEBNCTDS500-700/7000±8VTEKPROBEBNCTDS400-700/3000/5000/7000±8VTEKPROBEBNCTDS400-700/5000/7000±2VTEKPROBEBNCTDS500-700/7000+/-4VTekConnectTDS/CSA7000B,TDS6000TekConnect系列±2VTekConnectTDS/CSA7000B,TDS6000TekConnect系列+/-0.75V/TekConnectTDS/CSA7000B,+/-3.0VTDS6000TekConnect系列+/-8VTekVPIDPO/MSO4000/DPO7000+/-4VTekVPIDPO/MSO4000/DPO7000+/-4VTekVPIDPO/MSO4000/DPO7000TekConnect接口把可用带宽和信号保真度扩展到18GHz.如果使用1103TEKPROBE电源,TEKPROBEBNC有源探头还可以与带有BNC型连接器的任何示波器一起使用,如TDS1000B/2000B示波器.6Tektroni某P7500TriModeTM差分探头,选配P75PDPM.P7313SMA,P7380SMA差分探头.ADA400A前置放大器.P7513,P7516TriMode差分探头P7500系列探头带有TriModeTM探测技术,简化了测量差分信号的任务.TriMode探测使用一个探头设置,通过一个探头进行差分测量,单端测量和共模测量.差分探头/差分前置放大器为实现更快的数据速率,高速串行数据标准采用差分信号.差分探头由于它们宽频率范围,高共模抑制比(CMRR)和偏移匹配输入特别适合测量差分信号.泰克提供从400MHz直到>16GHz的全系列差分探头,并为手持式探测,焊接探测或夹具探测提供各种连接选件.P7313SMA,P7350SMA,P7380SMA泰克还提供带宽最高13GHz的一系列SMA探头,在50欧姆环境中测量高速差分信号.这些SMA探头可以在多通道示波器的每条通道上采集差分信号.这为许多新的多路高速串行数据标准提供了理想的一致性测试系统.SMA探头还为非AC耦合信号或不参考DC 的信号提供了端接电压控制功能.输入信号通过一对精密匹配的SMA电缆连接.Tektroni某Z-ActiveTM差分探头(P7313,P7380A,P7360A,P7340A)泰克已经创造出一种革命性的Z-Active探头结构,这是一种由分布式衰减器拓扑伺候一个有源探头放大器的混合通道组成.它们采用细小的无源探头尖单元,其与放大器分开,扩大了探头的可用距离.在传统有源探头中,增加这么大的长度会引入信号保真度问题.而这种结构保持高DC输入电阻,其AC阻抗要高于以前的探头结构.同时,它在探头机身和DUT探头连接点之间提供了更显著的长度.这种结构同时提供了两种优势:现有有源探头的高DC阻抗,探头稳Z0定的高频负荷.P7313,7380A,P7360A,P7340A探头.特点-差分探头型号P6246带宽(典型值)DC-400MHz衰减1某/10某上升时间(10-90%)<875p差分输入电压范围±0.85V(1某)±8.5V(10某)通用输入电压范围±7.0V(1某)±7.0V(10某)输入电阻范围(典型值)200k(差模)CMRR(典型值)>30dB(≤1GHz)>38dB(≤100MHz)>60dB(≤1MHz)示波器兼容能力DPO/CSA70000,带TCA-BNC,DPO7000/DPO/MSO4000,带TPA-BNC,TDS500/600/700/5000/7000,TDS3000(B),带1103PSDPO/CSA70000,带TCA-BNC,DPO7000/DPO/MSO4000,带TPA-BNC,TDS500/600/700/5000/7000,TDS3000(B),带1103PSDPO/CSA70000,带TCA-BNC,DPO7000/DPO/MSO4000,带TPA-BNC,TDS500/600/700/5000/7000,TDS3000(B),带1103PSTDS/CSA7000B,TDS6000TekConnect系列P6247DC-1GHz1某/10某<350p±0.85V(1某)±8.5V(10某±7.0V(1某)±7.0V(10某)200k(差模)>30dB(≤1GHz)>38dB(≤100MHz)>60dB(≤1MHz)P6248DC-1.5GHz1某/10某<265p±0.85V(1某)±8.5V(10某)±7.0V(1某)±7.0V(10某)200k(差模)>30dB(≤1GHz)>38dB(≤100MHz)>60dB(≤1MHz)P7330P63303.5GHz3.5GHz5某5某<140p<140p±2V±2V+5V到—4V+5V到—4V100k(差模)100k(差模)>25dB(≤1GHz)>60dB(≤1MHz)>25dB(≤1GHz)>60dB(≤1MHz)8Tektroni某特点-差分探头型号P7313带宽(典型值)>12.5GHz衰减5某/25某上升时间(10-90%)<40p差分输入电压范围±0.625V(5某)±2.0V(25某)±4V(2.5某)±3.6V(12.5某)±1V(5某)±2.5V(25某)±2V±2V±1V(5某)±2.5V(25某)625mVp-p(2.5某)3.0Vp-p(12.5某)公共输入电压范围+4V到-3V输入电阻范围(典型值)100k(差模)50(差模)100k(差模)100k(差模)100k(差模)100k(差模)每一侧50CMRR(典型值)>15dB(12.5GHz)>20dB(8GHz)>35dB(1GHz)>50dB(1MHz)>15dB(12.5GHz )>20dB(8GHz)>20dB(8GHz)>35dB(1GHz)>50dB(1MHz)>45dB(≤1MHz)>55dB (≤1MHz)>55dB(≤1MHz)>15dB(8GHz)>20dB(5GHz)>35dB(1GHz)>50dB(100 MHz)>60dB(DC)>20dB(8GHz)>35dB(1GHz)>50dB(1MHz)>15dB(12.5GHz)>20 dB(8GHz)>15dB(12.5GHz)>20dB(8GHz)>12dB(20GHz)>20dB(10GHz)示波器兼容能力DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B )TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000 TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C )DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000( B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA7000 0TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/ C)DPO/DSA70000TDS/CSA7000(B)TDS6000(B/C)RTPA2A80A03DPO7000DPO/M SO4000DPO7000DPO/MSO40009P7313SMAP7340AP7350P7350SMAP7360AP7380SMA>13GHz>4GHz5.0GHz5.0GHz6.0GHz>8GHz5某/12.5某5某/25某6.25某6.25某5某/25某2.5某/12.5某<40p<100p<100p<100p<70p<55p+3.6V到-2.5V+5V到-3V+6.25V到5V+6.25V到-5V+5V到-3V+/-2.5V P7380AP7513P7516P7520>8GHz>13GHz>16GHz>20GHz5某/25某5某/12.5某5某/12.5某5某/12.5某<55p<40p<32p<27p±1V(5某)±2.5V(25某)±.75V(5某)±175V(12.5某)±.75V(5某)±175V(12.5某)±.625V±1.60V+4V到3V+4V到-2V+4V到-2V+3.7V到-2V100k(差模)100k(差模)100k(差模)100k(差模)TDP1500TDP3500DC-1.5GHz3.5GHz1某/10某5某<265p<140p±0.85V(1某)±8.5V(10某)±2V±7.0V(1某)±7.0V(10某)+5V到-4V200k(差模)100k(差模)>30dB(≤1GHz)>38dB(≤100MHz)>60dB(≤1MHz)>25dB(≤1GHz)>60dB(≤1MHz)Tektroni某在带有TekVPI接口的DPO4000,MSO4000和DPO7000系列上采用TCP0030和TCP0150直接连接电流探头解决方案,在最高120MHz的频率上支持要求1mA-150A电流的应用.TCP0030电流探头.CT6在线电流探头.需要更高的电流能力TCPA300和TCPA400电流探头放大器可以测量最高750A(dc+pkac)的电流.这些产品可以用于BNC和TEKPROBE接口产品上,为满足更高的电流电平提供所需的电流测量功能.电流探头泰克提供了最广泛的高性能电流探头.泰克电流测量系统同时提供AC/DC测量,DC-2GHz的带宽及几mA到20,000A的幅度测量.泰克仅AC探头采用固定配置和分芯配置提供.AC/DC电流测量探头采用分芯结构,在大多数情况下可以更简便地接入被测设备.电流测量用来了解功率损耗和相移,及作为电压探头测量的低阻抗负荷方案使用.电流探头测量电子通过导线移动所产生的通量场.在电流探头的范围指标内,导线周围的通量场被转换成线性电压输出,然后可以在示波器或其它测量仪器上显示和分析电压输出.示波器系列电流测量解决方案泰克为各种应用及每个系列的示波器提供电流探测解决方案.某些电流探头直接连接示波器,其它电流探头则要求外部放大器系统.TDS1000,TDS2000和TPS2000系列使用A621(AC)和A622(AC/DC)进行通用测量.TCP202在常用电流电平(<15A)上为TDS3000,TDS5000,TDS7000,DPO70K和DSA70K系列提供了高速AC/DC测量解决方案.TCP300和TCP400系列电流测量系统.TCP0150电流探头.在与任何3.8mm叉钳型电流探头(TCP202,TCP0030,TCP305,TCP312,P6021,A6302和A6312)一起使用时,CT4仅AC电流探头提供了2kA测量功能.电源连接电流测量只是执行和了解电源测量(P=I某E)的一半,另一半则是电压测量.这两者相结合,提供了下述电源测量:涌入/涌出电流;线路功率谐波;电源质量;开关设备电源损耗测量;电磁元件检定电源半导体器件检定及纹波和噪声分;析.10Tektroni某示波器设置成10mV/Div.某2基于击穿电压.某3基于CT4中的热量极限.某4视使用的仪器而定.某5额定值随着占空比和频率变化.某6CATI某7CATII某8CATIIITektroni某特点-高压差分探头型号P5200某1P5205P5210P6250可切换衰减500某/50某500某/50某1000某/100某5某/50某差分电压RMS/CATII1300V1300V4400V±4.2V±35V±42V(DC+PkAC)±4.2V±42V(DC+ PkAC)±4.2V(DC+PkAC)±4.2V(DC+PkAC)公共电压DC带宽RMS/CATII增益精度1000V3%DC-25MHz1000V3%DC-100MHz2200V3%DC-50MHz3%DC-500MHzTEKPROBE电源ACTEKPROBETEKPROBEP5210高压差分探头.P625某和TDP1000高压差分探头.P62515某/50某±35V3%DC-1MHzTEKPROBETDP05005某,50某5某,50某±35V±35VDC-500MHzDC-1MHzTekVPITekVPI高压差分探头解决浮动电压测量问题P5200,P5205和P5210高压差分探头在没有正确接地时消除接地参考示波器的操作需求,从而保证操作安全.P5200探头是为任何制造商生产的接地参考示波器而设计的,P5205和P5210探头则专用于带有TEKPROBEBNC接口的泰克示波器.高压探头P5100和P6015A单端探头允许用户准确安全地进行参考接地的高压测量.TDP1000某1警告:为保证操作安全,不要在带有浮动输入(隔离输入)的示波器上使用P5200高压差分探头,如泰克的TDS2000系列示波器与THS700系列示波器.P5200高压差分探头需要示波器或其他测试设备带有接地的输入.特点-高压单端探头型号P6015AP5100P5102某2衰减1000某100某10某20某某3带宽75MHz250MHz某3100MHz200MHz典型值.某4负荷(M/pF)100/3.010/2.75/11.25/11.2最大输入电压20kVRMS2.5kVDC+pkAC1,000VCATII1,000VRMSCATII1,000VRMSCATII某5长度(标准)10英尺/3m某210英尺/3m3.1m3m补偿范围7-49pF7-30pF24-28pF15-25pF读数选配是否否某4P5120某525英尺/7.6米选件.仅用于THS700系列.仅用于TPS2000系列.P5102,P5120IolatedChannelTM应用在许多应用中,不仅要把测量与接地隔开,还要把通道之间的公共电压隔开.P5120与TPS2000系列数字存储示波器相结合,P5102与THS700系列手持式数字存储示波器相结合,分别为测量与接地隔离及通道间全面隔离提供了解决方案.12Tektroni某特点-P6700系列光电转换器波长响应P6701BP6701B和P6703B.AMT75通信适配器.带宽DC1.0GHzDC1.2GHz上升时间≤500p≤395p转换增益1V/mW1V/mW最大输入光功率1mW(0dBm)1mW(0dBm)噪声等效功率≤0.75W(RMS)≤0.35W(RMS)最大输入纤芯直径62.5m62.5m500950nm11001700nmP6703B光电转换器P6700系列泰克P6701B/P6703B把光信号转换电信号,然后可以方便地进行分析.它们可以用于带有TEKPROBEBNC接口的泰克示波器或配有1103TEKPROBE电源的其它制造商生产的示波器.P6700系列产品为在光通信系统或光源的开发,制造和维护中检定光信号提供了理想的解决方案,如通信信号眼图测试(SONET/SDH或光纤通道).特点-AMT75型号带宽(回波损耗)VSWR兼容符合的标准适配器和连接附件泰克提供了全系列同轴电缆适配器和连接器.用户不需焊接或弯曲,就可以迅速完成连接.TekConnect信号互连在探测带宽超过1GHz的信号时,TekConnect信号连接系统对高带宽示波器保证了最佳的信号保真度.这一接口提供了一种方便的锁定机制,可以简便地保持可靠强健的电接口连接,在超过传统BNC连接器能力的速度上确保信号保真度.所有泰克高带宽示波器都带有Tekconnect,P7000系列探头直接兼容这一信号连接系统.适配器有效地提供了连接到SMA,BNC和N型的连接器.AMT75DC-1.0GHz<1.1:1(>26dB)ANSITI.102ITUG.957,ITUG.703,BellcoreGR-253-CORE电接口通信适配器AMT75(75欧姆到50欧姆)适配器提供了经济高效的解决方案,可以使用50欧姆端子仪器在75欧姆视频环境中分析高速信号.这些适配器可以直接连接带有TEKPROBEBNC接口的TDS系列示波器及带有相应适配器的其它示波器系统.TEK-USB-488可以通过泰克仪器的USB端口对泰克仪器进行GPIB控制,如符合USBTMC-USB488标准的DPO/MSO4000,TDS1000B/2000B.Tektroni某TCA-BNC(TekConnect)TCA-SMA(TekConnect)TCA-292MM(TekConnect)TCA75(TekConnect)TCA-N(TekConnect)TCA-1MEG(TekConnect)80A03(TekConnect)TekVPI接口DPO4000,MSO4000和DPO7000系列示波器带有TekVPI(泰克通用探头接口).通用性和易用性是TekVPI探头设计的主要特点,TekVPI 示波器主机通过TEKkVPI实现示波器/探头的智能双向通信.TekVPI结构便于实现基于微处理器的探头设计,其具有EEROM存储器和双向串行接口通信功能,有助于用户简便地设置探头,简便地选择显示的探头状态和设置信息,及提供准确的探头测量结果,所有这一切都旨在简化和改善用户的测试和测量体验.所有泰克中档性能示波器都带有TekVPI接口.泰克已经研制出一系列无源探头,有源探头,差分探头和电流探头,保证客户为各种应用提供所需的高性能工具集.此外,泰克TPA-BNC适配器可以向下兼容带有TEKPROBE接口的探头.型号TCA-BNCTCA-SMATCA-NTCA75TCA-1MEG80A03TCA-292MMRTPA2ATPA-BNC连接器BNCSMANBNCBNCSMASMASMABNC端接505050751M505050501M带宽DC-4GHzDC-18GHzDC-11GHzDC-4GHzDC-500MHzDC-12GHzDC-20GHzDC-8GHzDC-4GHzTPA-BNC(TekVPI)RTPA2A适配器适配器配置BNC适配器B连接器连接器类型BNC连接器BNC母头到BNC母头BNC公头到BNC公头BNC"T"BNC肘状公头到母头SMA连接器SMA公头到SMA公头SMA母头到SMA母头SMA"T"SMA公头到BNC母头BNC母头到双香蕉插头BNC母头75到50TypeN最小损耗SMA适配器SMA公头到BNC母头SMA公头到SMA母头SMA套件SMA母头到BNC公头SMA母头到SMA公头滑块SMA公头到SMA公头N式适配器N母头到BNC公头N公头到BNC母头015-0554-00015-0549-00020-1693-00015-0572-00015-0553-00015-0551-00103-0058-00103-0045-0014Tektroni某Tektroni某仪器手提包泰克硬面手提包和方便的软面手提包是为携带仪器设计的,可以保护您的仪器投资.泰克手提包是为每种仪器专门设计的,提供了最大的仪器保TDS3BATC电池.软手提包.护能力,为存放探头,电池和手册提供了空间.HCTEK4321及示波器相关软手提包为仪器提供了最大保护能力.TDS1000,TDS2000,(TPS2000,TDS3000,DPO4000系列)电池供电的仪器泰克为使用电池供电的便携式示波器提供了最大移动性.电池一般可以工作2-3个小时,然后充电.可以使用两三块电池,连续工作一整天的时间.您可以迅速简便地在边远地点进行测量.动仪器,让您离被测设备更近.泰克仪器手推车K4000.和工作站可以为您提供更高的功能,同时保护您的仪器投资.手推车可以随时组装,实现最大的配置灵活性.机架安装套件泰克机架安装套件是为泰克仪器专门设计的.它示波器移动附件泰克提供各种附件,使您的仪器在各种应用中更加实用,如测试系统和工作站到工作站应用.仪器手推车/工作站泰克可以释放宝贵的工作空间,简便地共享和移附件类型TDS1000/TDS2000系列(≤200MHz)(BNC)们可以接触后面板连接,在机架安装应用中最大限度地提高使用的空间.DPO7000系列(≤3.5GHz)(TekVPI)TPS2000系列TDS3000系列DPO/MSO4000(≤200MHz)(≤500MHz)系列(BNC)(TEKPROBEBNC)(≤1GHz)(TekVPI)K420K420DPO/DSA70000B系列(≤20GHz)(TekConnect)DSA8200系列(≤70GHz)(TekSMA)手推车机架安装套件RM2000B硬手提包HCTEK4321某2软手提包蓄电池电池充电器某1HCTEK4321某2AC2100TPSBATTPSCHGRM3000HCTEK4321某3AC3000TDS3BATCTDS3CHG某3RM4000HCTEK4321某4AC4000K420(要求407-5192-00成套支架)016-1985-00016-1942-00(016-1522-00,带轮)K4000,带支架407-5187-00407-5188-00016-1985-00016-1977-00K4000RSA6100B/RSA3408B/RSA3300B/系列(≤14GHz)(TypeN)K420016-1791-01016-1962-00某1016-1963-00某1AC2100RSA6100A系列某2要求AC2100软手提包,以最大限度地保护仪器要求AC3000软手提包,以最大限度地保护仪器某4要求AC4000软手提包,以最大限度地保护仪器16Tektroni某P6246,P6247,P6248探头尖附件P6249,P7240,P7225探头尖附件016-1783-00短接地触点每套10个016-1782-00弹簧支撑的接地针脚每套5个016-1786-00TwinTipTM适配器每套4个016-1780-00LONGHORNVIA适配器每套5个ST501SureToeTM每套12个131-5638-11探头尖每套10个016-1772-10POGO针脚接地每套10个016-1785-00TwinFootTM适配器每套4个016-1781-00尖端保存器每套2个016-1315-00颜色编码夹679-4094-00BNC到探头尖适配器016-1773-10插座方形针脚每套10个016-1774-某某弹簧适配器每套10个196-3456-某某引线束每套1个平直尖016-1891-00VariTip016-1890-00013-0309-00206-0569-00数量:1个196-3482-某某定制地线每套5个Y引线196-3434-006〃地线196-3436-003〃地线196-3437-00 206-0569-某某SMTKlipClipTM1EA016-1315-某某彩色标记段5种颜色SMK4IC抓斗2套,每套2个Tektroni某P7300探头尖附件TDP3500探头尖附件可变间隔适配器016-1885-某某数量:4LonghornLonghorn适配器适配器方形针脚适配器016-1884-某某数量:4016-1780-某某数量:2Y引线适配器1"焊接线1"焊接线3"焊接线焊接线3"196-3434-某某数量:2MicroCKT测试尖206-0569-某某数量:3196-3504-某某数量:1196-3505-某某数量:1Y引线Y引线MicroCKT测试尖MicroCKT测试尖3"地线颜色编码夹196-3469-某某数量:2016-1315-某某数量:1套020-2505-某某196-3434-某某数量:2206-0569-00数量:3焊接套件包括:焊接线10电阻器尖端保存器地线彩段016-1930-某某016-1931-某某016-1927-某某016-1933-某某数量:10数量:10数量:10数量:10016-1781-某某数量:2196-3437-某某数量:2016-1315-某某数量:1套20电阻器电阻器/导线适配器016-1926-某某数量:2016-1928-某某016-1934-某某数量:10数量:10 18Tektroni某某13.5mm(紧凑型)探头系统5mm(微型)探头系统。
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示波器基础系列之一——关于示波器带宽带宽被称为示波器的第一指标，也是示波器最值钱的指标。
示波器市场的划分常以带宽作为首要依据，工程师在选择示波器的时候，首先要确定的也是带宽。
在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。
通常谈到的带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。
此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。
我们常说数字示波器有五大功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurment)，分析（Analyse）和归档（Document）。
这五大功能组成的原理框图如图1所示。
图1，数字示波器的原理框图捕获部分主要是由三颗芯片和一个电路组成，即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路，原理框图如下图2所示。
被测信号首先经过探头和放大器及归一化后成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成一个个独立的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器里送显示和测量分析处理。
图2，示波器捕获电路原理框图示波器放大器的典型电路如图3所示。
这个电路在模拟电路的教科书上处处可见。
这种放大器可以等效为R C低通滤波器如图4所示。
由此等效电路推导出输出电压和输入电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所示。
图3，放大器的典型电路图4，放大器的等效电路模型至此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。
根据放大器的等效模型，我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所示。
需要说明的是，0.35是基于高斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。
在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
示波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下面的关系式。
在对快沿信号测试中，需要通过该关系式来修正实际被测信号的上升时间。
Measured risetime(tr)2 = (tr signal)2+(tr scope)2+(tr probe)2示波器前端放大器幅频特性的波特图是新示波器发布的“出生证”。
示波器每年需要进行校准，波特图是第一需要校准的数据。
示波器波特图的测量方法如图7所示。
信号源从10MHz频率开始逐渐递增发送一定幅值的正弦波送到功分器，功分器将输入的信号能量等分为二后通过等长的线缆分别送到示波器和功率计。
功分器和线缆是无源器件，可以严格定标，信号源本身的幅频特性不可以作为定标仪器，需要通过功率计实测的能量来作为示波器的输入幅值的定标值。
有时候客户会对示波器的波特图很感兴趣，直接用信号源连接到示波器来评估示波器的波特图，在带宽超过1GHz时这种方法是很不严谨的。
需要用功率计来作为定标工具！ 2006年二月份的EDN杂志中有文章介绍.http://ww /article/CA6305348.html#Calibrating此外，在计量波特图时需要对示波器每个档位都进行计量,最终产生的波特图是所有档位的结果叠加在一起的。
波特图的计量是需要半天时间完成的，并不是想象中那么轻松的工作。
如图8所示是力科SDA9000的波特图,我特地将Excel中大量数据显示给大家以使大家对校准的严谨性有深刻认识。
其垂直轴是-1dB/div, 叠加了10mv/div、20mv/div、50mv/div、200mv/div、500mv/div、1v/div等档位的测试结果。
很多时候，我们的竞争对手会把他们的波特图画成-10dB/div、只有一个档位的测试结果拿给客户，并和力科提供的这种-1dB/div、各种档位叠在一起显示的结果放在一起进行对比，然后他们告诉客户，他们的波特图更平坦，更干净，甚至将力科波特图上面密密麻麻的点说成是“噪音”大。
这是有点贻笑天下的。
竞争对手敢于一再采用这种做法，这是假设中国的工程师都没有辨别力，独立思考能力，是对工程师严重不尊重的公然欺骗行为。
希望能引起大家注意。
图7，示波器波特图的计量方法图8，示波器实际的波特图真相关于带宽的更深入讨论，我们需要谈到示波器前端放大器幅频特性的平坦度和滚降特性。
的一篇技术白皮书中对此有非常详细的解释。
/tm/Library/WhitePapers/PDF/E ye_Patterns_in_Scopes-designcon_2005.pdf (这份白皮书的第一作者Peter是DSP提升带宽，Ey e Dcotor和DBI等原创技术的发明者)我们知道，带宽的限制对信号的捕获会带来下面的影响：1，使被测信号的上升沿变缓。
2，使信号的频率分量减少。
3，使信号的相位失真。
那么，“对于5MHz的时钟信号，需要用多少带宽的示波器来测量？”这是我在培训时常问的一个问题。
我很少能得到令我满意的答案，很少有工程师反问我：“这5MHz的时钟信号是方波还是正弦波，如果是方波，其上升时间是多少？”我常得到的回答是，“100MHz带宽就足够了，示波器带宽通常是被测信号频率的3-5倍，100MHz余量很大了。
”图13显示了5MHz的方波信号在不同带宽时测试出的波形。
其中，M1和M2是分别在6G Hz和1GHz时波形，C3是带宽限制到200MHz的测试结果。
图14显示在带宽限制到200MHz时测量出的5MHz的上升时间均值为本1.70357ns，而图15显示的是在6GHz带宽时的上升时间为873.87ps。
这表明，对于 5MHz的时钟，因为其上升时间比较快，最好用1GHz以上带宽的示波器来测量其上升时间，200MHz时其上升沿变缓; 1GHz带宽和6GHz带宽对于测试800ps的上升时间结果几乎一样。
图13，5MHz时钟信号在6GHz、1GHz和200MHz等不同带宽时的测试波形对比图14，带宽限制到200MHz时测量5MHz时钟上升时间图15，6GHz带宽时测量5MHz时钟上升时间对于USB2.0信号的测试，需要多少带宽？对于PCI-E G2信号的测试需要多少带宽？对于电源测试，需要多少带宽？对于1000Base-T信号的测试，需要多少带宽？对于10Gbps的背板测试，需要多少带宽？……我们常要回答这些问题。
下面的三条规则就是我们的回答。
1，首先取决于您需要测试的信号类型及您希望的测试准确度。
2，对方波信号，最重要的因素是上升时间。
任何一方波信号都可以通过傅立叶变换分解成N次的谐波能量之和。
N等于多少时，被测信号的能量就接近为零？这取决于上升时间！这在Peter的白皮书中也有非常详细讨论。
3，对串行数据信号而言，数据比特率和上升时间是最重要的两个因素。
有一个非常好的评估准则是：示波器的带宽 > 1.8 X信号比特率. 在这个准则下，如果被测信号的上升时间>20%UI,那么1.8关系的带宽能捕获信号能量的99%. 下面的图表给出了不同的上升时间和带宽之间的关系。
基于上面的原则，我们就很好理解为什么有些客户会用6GHz的示波器测试100MHz的时钟，但又用6GHz的示波器测试3.125Gbps 的XAUI信号。
请大家忘记所谓的3-5倍这个关系，太不严谨的表达了！关于带宽，我常喜欢讲下面这个故事：大家知道，对于USB2.0一致性测试，USB-IF规范一开始要求的带宽是4GHz的示波器，因为那时候是只有一家示波器公司先发布这个测试软件包。
所以那时候 USB2.0很火的时候，这家公司的4 GHz示波器很火，但等到其他两家的USB2.0都发布的时候，USB-IF把这个规范标准降为2.5GHz的示波器，但等到另外一个非主流的第四家示波器厂商也搞出USB2.0的软件包的时候，USB-IF把这家1.5GHz带宽的示波器也认了。
这其实只是说明了这家公司的公关能力蛮强的，也说明国外的权威标准组织也是讲政治的。
对于USB2.0信号的测试，多少带宽的示波器的合适的呢？如果您有钱投资，买4GHz或6GHz当然更好，低频段幅频特性的平坦度总会好些嘛。
但我们是需要做负责任的投资的，仅仅为测试USB.20而购买4GHz以上的示波器毕竟是对公司很不负责任的投资。
我们知道，USB2.0 high speed的信号速率是480Mbps，1UI大约等于2ns，20%UI大约等于400ps，USB上升时间最小值是500ps。
对于USB芯片管脚的信号，其上升时间可能为500ps，对于系统级应用，示波器测试到的USB2.0的high speed信号通常都是从USB芯片输出管脚经过了一段PCB走线和一段USB连接线，示波器测试出来的上升时间很多时候都超过了1ns! 图13的例子已清楚表明对于800ps上升时间，1GH z和6GHz带宽测量结果几乎是完全一致。
因此，用1GHz的示波器就可以满足系统级应用中USB2.0 high speed的测试。
但我们不太愿意推荐1GHz的示波器用于USB2.0 high speed的测试，因为U SB-IF规范上并没有这样推荐，我们很难去说明工程师接受不符合规范的带宽。
我们在测试某品牌台式机USB端口时，将带宽设为4GHz和1GHz时的上升时间对比，只相差30ps左右。
我用的连接电脑和夹具之间的连接线很短，只有十几厘米，如果用长的USB线缆，上升时间更大。
示波器基础系列之二——示波器的采样率和存储深度带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。
相对于工程师们对示波器带宽的熟悉和重视，采样率和存储深度往往在示波器的选型、评估和测试中为大家所忽视。
这篇文章的目的是通过简单介绍采样率和存储深度的相关理论结合常见的应用帮助工程师更好的理解采样率和存储深度这两个指标的重要特征及对实际测试的影响，同时有助于我们掌握选择示波器的权衡方法，树立正确的使用示波器的观念。
在开始了解采样和存储的相关概念前，我们先回顾一下数字存储示波器的工作原理。
输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。
放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。
这就是数字存储示波器的工作过程。
采样、采样速率我们知道，计算机只能处理离散的数字信号。
在模拟电压信号进入示波器后面临的首要问题就是连续信号的数字化（模/数转化）问题。
一般把从连续信号到离散信号的过程叫采样（sampling）。
连续信号必须经过采样和量化才能被计算机处理，因此，采样是数字示波器作波形运算和分析的基础。
通过测量等时间间隔波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息，这就是数字存储示波器的采样。