示波器的各個(gè)系統(tǒng)和控制

• 信號(hào)的衰減和放大值。通過(guò)控制伏特/格，可以把信號(hào)的幅度調(diào)整到期望測(cè)量范圍內(nèi)。
• 時(shí)基。通過(guò)控制秒/ 格，可以顯示屏中每一水平刻度代表的時(shí)間量。
• 示波器觸發(fā)。利用觸發(fā)電平，可以穩(wěn)定重復(fù)信號(hào)，或者觸發(fā)單一的事件。

垂直系統(tǒng)和控制

波形垂直的位置和標(biāo)度由垂直控制部分調(diào)控。垂直控制還能設(shè)置耦合方式和其他的信號(hào)條件，具體內(nèi)容在本節(jié)的后面部分有講解。通用垂直控制包括：

• 端接設(shè)備
  1M 歐
  50 歐
• 耦合方式
  DC 直流
  AC 交流
  GND 地線
• 帶寬限制
  20 MHz
  250 MHz
  全帶寬
• 位置
• 偏移
• 轉(zhuǎn)置－開(kāi)/關(guān)
• 標(biāo)度
  1-2-5
  可變
• 縮放

位置和每刻度電壓

垂直位置控制使您能按照需求準(zhǔn)確地上下移動(dòng)波形。調(diào)節(jié)每刻度電壓值（通常記為volts/div，伏特/格），那么顯示波形大小
會(huì)隨之改變。較好的通用示波器可以精確顯示信號(hào)電平范圍大概是從4微伏到40 伏特。

伏特/ 格是一個(gè)標(biāo)度因數(shù)。假設(shè)分為八個(gè)主要的刻度格子，如果伏特/格設(shè)置為5伏特，則八個(gè)垂直格中的每一個(gè)都表示5伏特，那么從下到上整個(gè)屏幕可以顯示40伏特。如果設(shè)置的是0.5 伏特/格，那么從下到上可以顯示4伏特，依此類推。屏幕顯示的最大電壓是伏特/ 格乘上垂直刻度的數(shù)量。注意探頭有1X 或10X，它也影響標(biāo)度因數(shù)。如果示波器沒(méi)有把伏特/ 格除以衰減系數(shù)，那么您自己應(yīng)該留意。

通常，伏特/格有可變的增益控制或精密增益控制，使顯示的信號(hào)標(biāo)度在數(shù)個(gè)合適的刻度內(nèi)。利用這樣的控制方式，方便對(duì)上升時(shí)間等的測(cè)量。

輸入耦合

耦合指的是一個(gè)電路與另外一個(gè)電路中的電信號(hào)的連接方式。既然這樣，那么輸入耦合就指測(cè)試電路與示波器的連接。耦合方式可以設(shè)置為DC、AC或者地線。DC耦合會(huì)顯示所有輸入信號(hào)。而AC 耦合去除信號(hào)中的直流成分，結(jié)果是顯示的波形始終以零電壓為中心。圖23 圖解了兩者的不同之處。當(dāng)整個(gè)信號(hào)（振蕩的電流＋直接電流）大于伏特/ 格的設(shè)置時(shí)，AC 耦合非常適用。

地線

地線的設(shè)置不需要輸入信號(hào)與垂直系統(tǒng)相連。觀察地線，就可以知道屏幕中零電壓的位置。如果使用的是地線輸入耦合和自動(dòng)觸發(fā)模式，那么屏幕中就有一條表示零電壓值的水平線。測(cè)試信號(hào)電壓相對(duì)地的電平值的便捷方法為，把耦合從DC 轉(zhuǎn)換到地，再重新轉(zhuǎn)換回DC。

帶寬限制

大多數(shù)示波器中存在限制示波器帶寬的電路。限制帶寬后，可以減少顯示波形中不時(shí)出現(xiàn)的噪聲，顯示的波形會(huì)顯得更為清晰。請(qǐng)注意，在消除噪聲的同時(shí)，帶寬限制同樣會(huì)減少或消除高頻信號(hào)成分。交替和斷續(xù)顯示模式模擬示波器顯示多個(gè)信道時(shí)采用交替（alternate）或斷續(xù)（chop）模式。（許多數(shù)字示波器可以同時(shí)表示多個(gè)信道，而不需要使用間隔和交替模式。）

交替模式輪流繪制每一通道：示波器首先完成通道1 的掃描，馬上對(duì)通道2 進(jìn)行掃描，接著又掃描通道1，如此循環(huán)。這一模式適用于中速到高速的信號(hào)，此時(shí)秒/ 格標(biāo)度設(shè)置在0.5ms，甚至更快。斷續(xù)模式是示波器前后變換著描繪信號(hào)中的一小段。變換的速度相當(dāng)快，人眼難以注意到，波形看上去也是一個(gè)整體。典型地，捕獲的掃描速度為1ms或者更低的慢速信號(hào)，可以采用這一模式。圖24圖解出兩者的不同之處。有時(shí)為了得到最好的顯示效果，需要在兩種模式中作出選擇。

水平系統(tǒng)和控制

示波器的水平系統(tǒng)與輸入信號(hào)有更多的直接聯(lián)系，采樣速率和記錄長(zhǎng)度等需要在此設(shè)定。水平控制用來(lái)表示波形水平方向的位置和標(biāo)度。通用的水平控制包括：

• 主時(shí)基
• 延遲時(shí)基
• XY 模式
  標(biāo)度
  1-2-5
• 可變
• 波形蹤跡區(qū)分
• 記錄長(zhǎng)度
• 分辨率
• 采樣速率
• 觸發(fā)位置
• 縮放

捕獲控制

對(duì)數(shù)字示波器，用戶可以控制捕獲系統(tǒng)如何處理信號(hào)。在閱讀下面的說(shuō)明時(shí)，請(qǐng)察看您自己的示波器的捕獲選項(xiàng)。圖25 給出的是一個(gè)捕獲菜單的例子。

捕獲模式

捕獲模式控制如何從采樣點(diǎn)中產(chǎn)生出波形點(diǎn)。采樣點(diǎn)是直接從模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）中得到的數(shù)字值。采樣間隔指的是相鄰采樣點(diǎn)的時(shí)間。波形點(diǎn)指的是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的數(shù)字值，它將重構(gòu)顯示波形。相鄰波形點(diǎn)之間的時(shí)間差用波形間隔表示。
采樣間隔和波形間隔可以一致，也可以不一樣。由此產(chǎn)生出幾種不同的實(shí)際捕獲模式，其中一個(gè)波形點(diǎn)可以由數(shù)個(gè)捕獲的采樣點(diǎn)序列構(gòu)成，另外有一種捕獲模式，波形點(diǎn)是由若干捕獲產(chǎn)生的采樣點(diǎn)共同構(gòu)成。隨后將介紹最常用的捕獲模式。

捕獲模式的類型

采樣模式：這是最簡(jiǎn)單的捕獲模式。每一個(gè)波形間隔，示波器存儲(chǔ)一個(gè)采樣點(diǎn)的值，并做為波形的一個(gè)點(diǎn)。峰值檢測(cè)模式：示波器將波形間隔內(nèi)采樣出來(lái)的采樣點(diǎn)，選取其中的最小值和最大值，并把這些樣值當(dāng)作兩個(gè)相關(guān)的波形點(diǎn)。采用峰值檢測(cè)模式的示波器以非常高的采樣速率運(yùn)行ADC，即便設(shè)置的時(shí)基非常慢也是如此（慢時(shí)基等效為長(zhǎng)的波形間隔）。采樣模式不能捕獲發(fā)生在波形點(diǎn)之間的快速變化的信號(hào)（參看圖26），而峰值檢測(cè)模式可以捕獲到。利用峰值檢測(cè)，非常有效地能觀察到偶爾發(fā)生的窄脈沖（如圖27 所示）。

高分辨率 (Hi Res) 模式：與峰值檢測(cè)一樣，當(dāng)ADC采樣快于時(shí)基的設(shè)置要求時(shí)，高分辨率模式是獲取更多信息的一種方法。對(duì)于這種模式，在一個(gè)波形點(diǎn)時(shí)間間隔內(nèi)，采多個(gè)樣值，然后算出平均值，得到一個(gè)波形點(diǎn)。噪聲會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響，而低速信號(hào)的分辨率會(huì)提高。

包絡(luò)模式：包絡(luò)模式與峰值檢測(cè)模式類似。但是包絡(luò)模式是由多次捕獲得到的多個(gè)波形的最小和最大波形點(diǎn)，重新組合為新波形，表示波形隨時(shí)間變化的最小/最大量。常常利用峰值檢測(cè)模式來(lái)捕獲記錄，組合為包絡(luò)波形。

平均值模式：對(duì)于平均值模式，在每一個(gè)波形間隔，示波器存儲(chǔ)一個(gè)采樣點(diǎn)，這一點(diǎn)與采樣模式一致。隨后處理方式則不同，該模式算出連續(xù)捕獲得到的波形點(diǎn)的平均值，然后產(chǎn)生最后的顯示波形。平均值模式在減少噪聲的同時(shí)并沒(méi)有損失帶寬，但它處理對(duì)象是重復(fù)的信號(hào)。

捕獲系統(tǒng)的啟動(dòng)和終止

數(shù)字示波器的最大優(yōu)點(diǎn)之一是它們能夠存儲(chǔ)波形，隨后再作觀察。為此目的，前面板中通常都會(huì)有一個(gè)或多個(gè)按鈕，用來(lái)啟動(dòng)和終止捕獲系統(tǒng)，然后從容地分析波形。另外，您也許需要在一個(gè)捕獲過(guò)程完成之后，或者在某設(shè)定的記錄已經(jīng)變?yōu)槟撤N包絡(luò)或均值波形之后，讓示波器自動(dòng)停止捕獲。這個(gè)特性稱為單次掃描或單次捕獲，通常在使用其他捕獲控制或者使用觸發(fā)控制時(shí)，可以控制該特性。

采樣

采樣是為方便存儲(chǔ)、處理和/或顯示，把部分輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樵S多離散電信號(hào)的過(guò)程。信號(hào)在某一時(shí)刻采樣，每一個(gè)采樣點(diǎn)的幅度與輸入信號(hào)在那一時(shí)刻的幅度值相同。

采樣與抓拍類似。每一個(gè)瞬間圖象代表波形上某一時(shí)刻的特定點(diǎn)。這些瞬象按照時(shí)間順序排列起來(lái)，就能夠重構(gòu)輸入信號(hào)。對(duì)數(shù)字示波器而言，一組采樣點(diǎn)在顯示屏上重構(gòu)波形，垂直軸代表測(cè)量幅度，而水平軸表示時(shí)間，請(qǐng)參看圖28。

圖28 中，輸入波形在屏幕上呈現(xiàn)一串點(diǎn)。如果點(diǎn)距離很遠(yuǎn)，那么很難分辨出波形，解決方法是采用插值法連接各點(diǎn)。插值法利用直線或矢量連接各點(diǎn)。許多插值算法都可以精確顯示連續(xù)的輸入信號(hào)。采樣控制有些數(shù)字示波器可以選擇采樣的方式：實(shí)時(shí)采樣或者等效時(shí)間采樣。在示波器的捕獲控制部分可以選擇捕獲信號(hào)的采樣方式。請(qǐng)注意，對(duì)于慢速的捕獲信號(hào)，選擇結(jié)果是沒(méi)有差別的；只有當(dāng)ADC采樣速度不夠快速，不能在一遍之內(nèi)把波形點(diǎn)填充到記錄中時(shí)，作出選擇才是有意義的。

采樣方式

盡管有許多不同的采樣技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在的數(shù)字示波器采用兩種基本的采樣方式：實(shí)時(shí)采樣和等效時(shí)間采樣。等效時(shí)間采樣可以進(jìn)一步分為兩種子類：隨機(jī)和順序。每一種方式都根據(jù)測(cè)量對(duì)象的不同有各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

實(shí)時(shí)采樣

對(duì)于頻率范圍在示波器最大采樣速率一半以下的信號(hào)，實(shí)時(shí)采樣是理想的方式。此時(shí)，通過(guò)一次“掃描”波形，示波器就能獲得足夠多的點(diǎn)重構(gòu)精確的圖象，如圖29 所示。為數(shù)字示波器采集快速、單脈沖和瞬態(tài)信號(hào)，實(shí)時(shí)采樣是唯一的方式。

為了精確數(shù)字化高頻瞬態(tài)事件，必需要有足夠的采樣速率，數(shù)字示波器的實(shí)時(shí)采樣才能很好的完成這樣的任務(wù)。如圖30 所示。這些事件只發(fā)生一次，必須在發(fā)生的同一時(shí)間幀內(nèi)對(duì)其采樣。如果采樣速率不夠快，高頻成分可能會(huì)“混疊”為低頻信號(hào)，引起顯示混疊。另外，一旦波形經(jīng)實(shí)時(shí)采樣數(shù)字化，必需的高速存儲(chǔ)器也帶來(lái)更多的復(fù)雜性。為精確體現(xiàn)高頻成分，涉及采樣率和記錄長(zhǎng)度的概念，如果需要詳細(xì)了解，請(qǐng)參看性能術(shù)語(yǔ)和應(yīng)用部分的采樣速率和記錄長(zhǎng)度一節(jié)。

利用插值法的實(shí)時(shí)采樣。數(shù)字示波器獲取被顯示波形的離散樣值。但是，如果信號(hào)只是由各點(diǎn)表示，則很難觀察，特別是信號(hào)的高頻部分，獲取的點(diǎn)很少，更增加了觀察的難度。為增加信號(hào)的可視性，數(shù)字示波器一般都使用插值法顯示模式。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，插值法“連接各采樣點(diǎn)”，即使信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)僅采樣幾次，也能有精確的顯示。對(duì)于利用插值法的實(shí)時(shí)采樣，示波器在單程內(nèi)只收集很少量的采樣點(diǎn)，在間隙處利用插值法進(jìn)行填充。插值法是利用一些點(diǎn)推算出整個(gè)波形樣子的處理方法。

線性插值法在相鄰樣點(diǎn)處直接連接上直線。這種方法局限于重建直邊緣的信號(hào)，比如方波。參看圖31。參照?qǐng)D31，sin x/x 插值法利用曲線來(lái)連接樣點(diǎn)，通用性更強(qiáng)。Sin x/x插值法利用數(shù)學(xué)處理，在實(shí)際樣點(diǎn)間隔中運(yùn)算出結(jié)果。這種插值法彎曲信號(hào)波形，使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實(shí)的普通形狀。當(dāng)采樣速率是系統(tǒng)帶寬的3 到5 倍時(shí)，sin x/x 插值法是建議的插值法。

等效時(shí)間采樣

在測(cè)量高頻信號(hào)時(shí)，示波器可能不能在一次掃描中收集足夠的樣值。如圖32 所示，當(dāng)信號(hào)頻率超過(guò)示波器采樣頻率的一半時(shí)，等效時(shí)間采樣可以精確捕獲這些信號(hào)。等效時(shí)間數(shù)字化器（采樣器）利用的原理是，大多數(shù)自然產(chǎn)生和人為構(gòu)造的對(duì)象都具有重復(fù)性。為構(gòu)建重復(fù)信號(hào)的圖象，在每一個(gè)重復(fù)期內(nèi)，等效時(shí)間只采樣采集少量的信息。象一串燈一盞一盞依次點(diǎn)亮那樣，波形逐漸累積而成。利用這樣的方式，即使信號(hào)的頻率成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器的采樣速率，也能形成精確地采樣。

有兩種等效時(shí)間采樣的方法：隨機(jī)和連續(xù)。每一種都有其優(yōu)勢(shì)。隨機(jī)等效時(shí)間采樣允許輸入信號(hào)的顯示先于觸發(fā)點(diǎn)，而不需要使用延遲線。連續(xù)等效時(shí)間采樣提供更大的時(shí)間分辨率和精度。兩者都要求輸入信號(hào)具有重復(fù)性。

隨機(jī)等效時(shí)間采樣。隨機(jī)等效時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器（采樣器）采用內(nèi)部的時(shí)鐘，它與輸入信號(hào)和信號(hào)觸發(fā)器的時(shí)鐘不同步，如圖33 所示。樣值連續(xù)不斷地獲得，而且獨(dú)立于觸發(fā)位置，顯示時(shí)則由樣值和觸發(fā)器的時(shí)間差決定。盡管采樣在時(shí)間上是連續(xù)的，但是相對(duì)于觸發(fā)器則是隨機(jī)的，由此產(chǎn)生了“隨機(jī)”等效時(shí)間采樣的說(shuō)法。當(dāng)在示波器屏幕上顯示的時(shí)候，采樣點(diǎn)沿著波形隨機(jī)地出現(xiàn)。

捕獲和顯示樣值優(yōu)先于觸發(fā)點(diǎn)的性能是這種采樣技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，這樣，不再需要外部的預(yù)觸發(fā)信號(hào)或延遲線。取決于采樣速率和延遲時(shí)間窗，隨機(jī)采樣可以在一次觸發(fā)事件中捕獲多個(gè)樣值。然而，對(duì)于更快的掃描速度，捕獲窗口很狹窄，數(shù)字轉(zhuǎn)換器不能在每一次觸發(fā)時(shí)采到樣值。對(duì)于這些具有更快交換速度的地方，往往需要進(jìn)行相當(dāng)精確的定時(shí)測(cè)量，而連續(xù)等效時(shí)間采樣可以利用額外的時(shí)間分解方法，顯得非常有利。

連續(xù)等效時(shí)間采樣。連續(xù)等效時(shí)間采樣在每一個(gè)觸發(fā)捕獲一個(gè)樣值，而不依賴于時(shí)間/ 格（time/div）的設(shè)置和掃描速度，如圖34 所示。每發(fā)現(xiàn)一個(gè)觸發(fā)，經(jīng)過(guò)一段雖然非常短卻明確的延遲，就獲得樣值。當(dāng)發(fā)生下一次觸發(fā)時(shí)，延遲增加一段小的時(shí)間增量（delta t），數(shù)字轉(zhuǎn)換器則又采下一個(gè)樣值。該過(guò)程重復(fù)多次，“delta t”不斷增加到前一個(gè)捕獲量中，直到時(shí)間窗口填滿。當(dāng)需要顯示到示波器屏幕中的時(shí)候，樣點(diǎn)從左到右沿著波形順序出現(xiàn)。

從技術(shù)的角度，產(chǎn)生一個(gè)非常短非常精確的“delta t”，與準(zhǔn)確測(cè)量與采樣觸發(fā)點(diǎn)相關(guān)的垂直和水平位置相比，前者要容易的多。精確的測(cè)量延遲使連續(xù)采樣器很難控制時(shí)間間隔分辨能力。既然如此，如果采用連續(xù)采樣，一旦發(fā)現(xiàn)觸發(fā)電平，就對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，如果沒(méi)有模擬延遲線，觸發(fā)點(diǎn)不可能得到顯示，但是延遲線的存在會(huì)減少儀器的帶寬。如果提供外部的預(yù)觸發(fā)器，那么帶寬就不會(huì)收到影響。

位置和秒/格

水平位置控制使波形在屏幕上左右準(zhǔn)確移動(dòng)。秒/格設(shè)置（通常記為sec/div，秒/ 格）可以使您選擇波形描繪到屏幕上的速率（也被稱為時(shí)基設(shè)置和掃描速度）。該設(shè)置是一個(gè)標(biāo)度因數(shù)。如果設(shè)置為1ms，則表示水平方向每刻度表示1ms，而整個(gè)屏幕寬度代表10ms，或者10 格。改變sec/div 設(shè)置，可以看到輸入信號(hào)的時(shí)間間隔作增長(zhǎng)和縮短的變化。

垂直方向的標(biāo)度是伏特/ 格，水平方向的標(biāo)度是秒/ 格。水平方向改變定時(shí)關(guān)系。在各種離散設(shè)定中，可以調(diào)節(jié)水平的時(shí)間標(biāo)度。

時(shí)基選擇

示波器有時(shí)間基準(zhǔn)，通常指的是主時(shí)基。許多示波器還有一種延遲時(shí)基，即基于一種掃描的時(shí)間，該掃描是在基于主時(shí)基的掃描之后經(jīng)過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間啟動(dòng)的（或經(jīng)過(guò)觸發(fā)而啟動(dòng)）。使用延遲時(shí)基掃描，可以更清晰地觀察實(shí)例，或者是觀察到在主時(shí)基掃描中不能單獨(dú)看到的情況。

為了實(shí)現(xiàn)延遲時(shí)基，需要對(duì)時(shí)間延遲設(shè)置，還可能要使用延遲觸發(fā)模式，以及其他沒(méi)有在本讀本中涉及的設(shè)置。參照示波器同時(shí)提供的手冊(cè)，可以了解到如何使用這些特性的信息。

縮放

示波器可能有一種專門(mén)的水平放大設(shè)置，通過(guò)它，可以在屏幕上放大波形的一部分。數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）在存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)部分有對(duì)縮放的操作。

XY 模式

大多數(shù)模擬示波器有XY模式來(lái)顯示輸入信號(hào)，而普通的水平軸是時(shí)間基線。這種操作模式揭示了相移測(cè)量技術(shù)的這種全新領(lǐng)域，相移在測(cè)量技術(shù)一節(jié)中有詳細(xì)講解。

Z 軸

數(shù)字熒光示波器（DPO）具有高的顯示采樣密度，以及天生具有采集亮度信息的能力。通過(guò)亮度軸（Z 軸），DPO能提供第三個(gè)方向，與模擬示波器那樣的實(shí)時(shí)顯示很相似。觀察DPO的軌跡，可以看到亮度域，即信號(hào)經(jīng)常發(fā)生的地方。從這樣的顯示中，很容易區(qū)別基本信號(hào)形狀和那些偶爾發(fā)生的瞬態(tài)信號(hào)，因?yàn)榛拘盘?hào)顯示出來(lái)的更亮。Z軸的一個(gè)應(yīng)用是，把特殊的時(shí)間信號(hào)分別置入Z軸的輸入端，可以在波形中形成高亮顯示的表示時(shí)間間隔的“標(biāo)記”點(diǎn)。

XYZ 模式

有一些DPO 使用Z 輸入，建立XY 顯示的亮度級(jí)。既然如此，可以把DPO 采樣到的瞬時(shí)數(shù)據(jù)值放到Z 的輸入端，這樣可以限定波形的特定部分。一旦限定采樣后，這些樣值又可以存儲(chǔ)下來(lái)，結(jié)果是有亮度等級(jí)的XYZ 顯示。XYZ 模式可以顯示極點(diǎn)，這在測(cè)試無(wú)線通信設(shè)備特別適用（例如，星座圖）。

觸發(fā)系統(tǒng)和控制

示波器的觸發(fā)功能可以在信號(hào)的正確點(diǎn)處同步水平掃描，這對(duì)表現(xiàn)清晰的信號(hào)特性非常重要。觸發(fā)控制可以穩(wěn)定重復(fù)波形，采集單脈沖波形。觸發(fā)器使重復(fù)波形能夠在示波器屏幕上穩(wěn)定顯示，實(shí)現(xiàn)方法是不斷地顯示輸入信號(hào)的相同部分?？梢韵胂?，如果每一次掃描的起始都從信號(hào)的不同位置開(kāi)始，那么屏幕上的圖象會(huì)很混亂，如圖35 所示。

模擬和數(shù)字示波器都有邊緣觸發(fā)的方式，邊緣觸發(fā)是最基本和常見(jiàn)的類型。模擬和數(shù)字示波器都提供觸發(fā)門(mén)限，除此之外，許多數(shù)字示波器提供許多特定的觸發(fā)設(shè)置，而這些設(shè)置是模擬設(shè)備所不具備的。這些觸發(fā)器可以響應(yīng)輸入信號(hào)的不同條件，這樣會(huì)使檢測(cè)簡(jiǎn)化。例如，如果一個(gè)脈沖比實(shí)際應(yīng)該達(dá)到的寬度要窄。若是只使用電壓門(mén)限的觸發(fā)器，不可能檢測(cè)到這樣的脈沖。高級(jí)觸發(fā)控制使您可以單獨(dú)關(guān)注感興趣的地方，這樣可以使示波器采樣速率和記錄長(zhǎng)度得到優(yōu)化。有一些示波器提供更高級(jí)的可選控制。您可以定義由脈沖幅度觸發(fā)（比如矮脈沖），由時(shí)間限定（脈沖寬度、毛刺、信號(hào)壓擺速率、建立/ 保持時(shí)間違規(guī)和超時(shí)），以及由邏輯狀態(tài)或碼型（邏輯觸發(fā)方式）。為檢查通信信號(hào)，有一些示波器專門(mén)設(shè)計(jì)出可供選擇的觸發(fā)控制方式。有些示波器也提供簡(jiǎn)化的用戶界面，提供適用于各種測(cè)試的觸發(fā)參數(shù)的快速配置，充分提高您的生產(chǎn)率。

壓擺率觸發(fā)。如果高頻信號(hào)的響應(yīng)速率比期望或需要的快，則發(fā)出易出故障的能量。響應(yīng)速率觸發(fā)優(yōu)于傳統(tǒng)的邊緣觸發(fā)，這是因?yàn)樵黾恿藭r(shí)間元素，以及允許您選擇觸發(fā)邊緣的快慢。 矮脈沖觸發(fā)。利用短脈沖觸發(fā)，可以采集和檢查通過(guò)一個(gè)邏輯門(mén)限，但不能同時(shí)通過(guò)二個(gè)的脈沖。 毛刺觸發(fā)。當(dāng)數(shù)字脈沖比用戶定義的時(shí)間限制短或長(zhǎng)的時(shí)候，可以利用毛刺脈沖觸發(fā)方式識(shí)別出來(lái)。即使毛刺脈沖很少，這種觸發(fā)控制能使您檢查出產(chǎn)生的原因，以及它們對(duì)其他信號(hào)的影響。 邏輯觸發(fā)。如果輸入通道的邏輯組合滿足觸發(fā)條件時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)，則為邏輯觸發(fā)，這特別適用于驗(yàn)證數(shù)字邏輯的操作。 脈沖寬度觸發(fā)。利用脈沖寬度觸發(fā)，您可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視信號(hào)，當(dāng)脈沖的持續(xù)時(shí)間（脈沖寬度）第一次超過(guò)允許范圍時(shí)，引起觸發(fā)。 建立和保持觸發(fā)。只有建立和保持觸發(fā)才能捕獲到建立和保持時(shí)間內(nèi)的違例情況，使用其他模式必然會(huì)忽略掉此情況。當(dāng)同步的數(shù)據(jù)信號(hào)未能滿足建立和保持規(guī)格時(shí)，采用觸發(fā)模式可輕松地采集到特定的信號(hào)質(zhì)量和定時(shí)細(xì)節(jié)。 超時(shí)觸發(fā)。利用超時(shí)觸發(fā)，基于特定時(shí)滯設(shè)置觸發(fā)，可以不必等到觸發(fā)脈沖結(jié)束就可以產(chǎn)生觸發(fā)事件。 通信觸發(fā)。在一些示波器中可選。這樣的觸發(fā)適合捕獲信號(hào)交替反（Alternate-Mark Inversion, AMI）、傳號(hào)碼元反轉(zhuǎn)（Code-Mark Inversion, CMI）和不歸零碼（Non-Return to Zero, NRZ）的大范圍變化情況。

觸發(fā)位置

只有數(shù)字示波器才有水平觸發(fā)位置控制。觸發(fā)位置控制也許就在您的示波器的水平控制部分。它實(shí)際上代表的是波形記錄中觸發(fā)的水平位置。變更水平觸發(fā)位置，可以允許您采集觸發(fā)事件以前的信號(hào)，稱為預(yù)觸發(fā)視圖（pre-trigger viewing）。這樣，可以確定觸發(fā)點(diǎn)前面部分和后面部分所包含的可視信號(hào)的長(zhǎng)度。

數(shù)字示波器能夠處理預(yù)觸發(fā)視圖的原因是，不管是否接收到觸發(fā)，它們一直都在處理著輸入信號(hào)。穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流流過(guò)示波器；觸發(fā)器很少告訴示波器把當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。相比之下，在接收到觸發(fā)以后，模擬示波器只是顯示信號(hào)，即記錄到CRT 上。這樣，模擬示波器不能提供預(yù)觸發(fā)視圖的功能。只不過(guò)在垂直系統(tǒng)中，由延遲線提供了小量的預(yù)觸發(fā)。預(yù)觸發(fā)視圖是一個(gè)有價(jià)值的處理故障的工具。如果有故障間歇地發(fā)生，那么可以利用觸發(fā)來(lái)解決這樣的問(wèn)題，記錄故障發(fā)生前的事件，很有可能就能找到原因。

觸發(fā)電平和斜率

觸發(fā)電平和斜率控制定義基本的觸發(fā)點(diǎn)，決定波形如何顯示，如圖36所示。

觸發(fā)電路擔(dān)當(dāng)比較器的工作。您選擇比較器一個(gè)輸入口的斜率和電平。當(dāng)進(jìn)入比較器的另外一個(gè)輸入口的觸發(fā)信號(hào)與設(shè)定值相匹配的時(shí)候，示波器產(chǎn)生觸發(fā)。

• 斜率控制決定觸發(fā)點(diǎn)是位于信號(hào)的上升沿還是下降沿。上升沿具有正斜率，而下降沿是負(fù)斜率。
• 電平控制決定觸發(fā)點(diǎn)在邊緣的何處發(fā)生。

大多數(shù)情況，示波器設(shè)置在由被顯示信號(hào)的通道觸發(fā)。一些示波器提供觸發(fā)輸出信號(hào)，可以成為其他儀器的觸發(fā)信號(hào)。

示波器可以使用交替的觸發(fā)源，而不一定是被顯示信號(hào)。您應(yīng)該小心謹(jǐn)慎，例如，避免無(wú)意之中以通道1 作觸發(fā)，而實(shí)際又是顯示的通道2的波形。

觸發(fā)模式

觸發(fā)模式?jīng)Q定示波器是否按照信號(hào)的條件描繪波形。通用觸發(fā)模式包括正常和自動(dòng)。

對(duì)于正常模式，只有當(dāng)輸入信號(hào)滿足設(shè)置的觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，才進(jìn)行掃描；否則（對(duì)模擬示波器而言）屏幕呈黑色或者（對(duì)數(shù)字示波器而言）凍結(jié)在上一次捕獲的波形圖上。由于可能不會(huì)首先看到信號(hào)，如果電平控制的調(diào)整不正確時(shí)，正常模式可能會(huì)迷失方向。

即使沒(méi)有觸發(fā)，自動(dòng)模式也能引起示波器的掃描。如果沒(méi)有信號(hào)輸入，示波器中的定時(shí)器觸發(fā)掃描。這使得即使信號(hào)并不引起觸發(fā)，顯示也總不會(huì)消失。

實(shí)踐中，您可能會(huì)同時(shí)使用兩種模式：采用普通模式，因?yàn)榧幢阌|發(fā)以很慢的速率發(fā)生，它也讓您可以觀察所感興趣的內(nèi)容；而采用自動(dòng)模式，因?yàn)閹缀醪恍枰髡{(diào)整。

許多示波器也包含了其他的特殊模式，適用于單個(gè)掃描、視頻信號(hào)的觸發(fā)，或者自動(dòng)配置觸發(fā)電平。

觸發(fā)耦合

就象在垂直系統(tǒng)中選擇AC或DC那樣，可以為觸發(fā)信號(hào)選擇各種耦合方式。

除AC和DC耦合之外，您的示波器也許還有高頻抑制、低頻抑制和噪聲抑制的觸發(fā)耦合方式。這些特殊的設(shè)置對(duì)消除觸發(fā)噪聲很有用處，噪聲的消除可以避免錯(cuò)誤的觸發(fā)。

觸發(fā)釋抑

有時(shí)，為了使示波器能在信號(hào)的正確部分觸發(fā)并不容易。許多示波器采用專門(mén)特性，簡(jiǎn)化了任務(wù)。

觸發(fā)器釋抑時(shí)間是發(fā)生正確觸發(fā)后的一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，示波器不能觸發(fā)。當(dāng)觸發(fā)源是復(fù)雜波形的時(shí)候，該特性能發(fā)揮作用，其結(jié)果是，只有在適當(dāng)?shù)挠|發(fā)點(diǎn)示波器才能觸發(fā)。圖37 圖解出如何使用觸發(fā)釋抑特性來(lái)創(chuàng)建出有用的顯示。

顯示系統(tǒng)和控制

示波器的前面板包括的內(nèi)容有顯示屏、旋鈕、按鈕、開(kāi)關(guān)，以及用來(lái)控制信號(hào)捕獲和顯示的指示器。本節(jié)的前面已經(jīng)提及，前面板控制通常分為垂直、水平和觸發(fā)幾個(gè)區(qū)域。前面板還包括輸入連接器。來(lái)看一看示波器顯示屏。請(qǐng)注意屏幕中的柵格記號(hào)，這些記號(hào)形成格子線。垂直和水平線構(gòu)成主刻度格。格子線通常布置為8×10的區(qū)塊。示波器控制的標(biāo)號(hào)（例如伏特/ 格和秒/ 格）通常參照的是主刻度。中央的水平線和垂直線上標(biāo)注的標(biāo)號(hào)稱為小刻度，如圖38 所示。許多示波器的屏幕顯示的是每一個(gè)垂直刻度表示多少伏特的電壓，以及每一個(gè)水平刻度表示多少秒的時(shí)間。

模擬示波器和數(shù)字示波器的顯示系統(tǒng)很不相同。通用的控制如下：

• 亮亮度控制調(diào)整波形的亮度。當(dāng)增加模擬示波器的掃描速度的時(shí)候，需要增加亮度級(jí)。
• 聚焦控制用來(lái)調(diào)整波形的銳度，軌跡旋轉(zhuǎn)控制把波形定位到屏幕的水平軸上。受地球磁場(chǎng)的影響，示波器在不同地方有不同的準(zhǔn)線?；诠鈻藕突贚CD的顯示屏的數(shù)字示波器也許不需要這些控制，因?yàn)閷?duì)于這些顯示屏，整個(gè)顯示情況是預(yù)先確定的，這與個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示一致。與此相對(duì)，模擬示波器采用的是直接的光束或者矢量的顯示。
• 許多DSO 和DPO 有調(diào)色板，可以選擇軌跡顏色以及不同亮度級(jí)的顏色。
• 顯示部分的其他控制包括調(diào)整柵格燈的亮度、任何屏幕信息的開(kāi)關(guān)（比如菜單）。

其他示波器控制

也許您的示波器有相加波形的操作，形成新的波形顯示。模擬示波器組合信號(hào)，而數(shù)字示波器通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算創(chuàng)建新的波形。波形相減是另外一種數(shù)學(xué)操作。模擬示波器實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算采用的方法是把一個(gè)通道的信號(hào)反轉(zhuǎn)，然后再采用加法操作。數(shù)字示波器一般也能完成減法操作。圖39 圖解的是通過(guò)組合兩個(gè)不同信號(hào)而創(chuàng)建出第三個(gè)波形。數(shù)字示波器利用內(nèi)部處理器，提供許多高級(jí)數(shù)學(xué)操作：相乘、相除、積分、快速傅立葉變換，等等。