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示波器的概念
2012-11-19
示波器的同步
要明白觸發(fā)的概念，首先要了解示波器同步的概念。那么什么是示波器的同步呢?我們這里所說(shuō)的示波器同步是指示波器的掃描信號(hào)與被觀測(cè)的信號(hào)同步，也就是說(shuō)它們的頻率之間存在著整數(shù)倍的關(guān)系。為什么要這樣?不這樣會(huì)有什么結(jié)果?帶著這樣的問(wèn)題讓我們來(lái)考察圖1的情況。
我們先了解一下示波器的工作原理。我們知道，示波器是通過(guò)在X和Y偏轉(zhuǎn)板上加上控制電壓，控制由電子槍射出電子束的偏轉(zhuǎn)從而在屏幕上描繪出軌跡的，一般在X偏轉(zhuǎn)板加的是正向鋸齒波信號(hào)，線性上升的電壓控制電子束從左到右移動(dòng)，形成水平掃描。因?yàn)樯仙碾妷号c時(shí)間成線性關(guān)系，掃描得到的軌跡就可以模擬時(shí)間軸。如果同時(shí)在Y偏轉(zhuǎn)板加上與被測(cè)信號(hào)成比例的電壓，使電子束在水平移動(dòng)的同時(shí)也在垂直方向移動(dòng)，這樣電子束就描繪出了被測(cè)信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，也就是信號(hào)的波形。這是示波器顯示波形的基本原理。
現(xiàn)在我們來(lái)看圖1。圖1中的Y是一周期性信號(hào)，X是掃描信號(hào)，顯然它們是不同步的。當(dāng)將這樣的信號(hào)同時(shí)分別加到示波器的Y和X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，顯示的波形如圖2所示，其中當(dāng)X從T0掃描到T1時(shí)描繪出的波形是A，從T1到T2掃描時(shí)描繪出的波形是B，而從T2到T3掃描時(shí)描繪出的是C，顯然它們?cè)谄聊簧系奈恢枚疾煌?，而且先后出現(xiàn)，所以您會(huì)看到的是它們的混合，得不到一個(gè)穩(wěn)定的波形。這就是示波器的掃描與信號(hào)不同步的結(jié)果。
如果我們?cè)O(shè)法將X信號(hào)變成圖3 所示的情形，使每一次掃描開(kāi)始時(shí)刻都對(duì)應(yīng)于Y信號(hào)一個(gè)周期的同一點(diǎn)，使得每一次掃描對(duì)應(yīng)的Y信號(hào)都相同，也就是讓示波器的掃描信號(hào)與被測(cè)信號(hào)“同步”。當(dāng)將這樣的信號(hào)同時(shí)分別加到示波器的X和Y偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，由于每一個(gè)掃描周期X和Y的信號(hào)都相同，電子束受到同樣的偏轉(zhuǎn)控制，因而每一次掃描的電子束都打在屏幕上的同樣的軌跡上，也就是說(shuō)我們可以得到圖4所示的波形。這是您能看到的唯一波形，因?yàn)槊恳粋€(gè)掃描周期電子束都打在這個(gè)波形的軌跡上，而不是其他位置，因而這個(gè)波形是穩(wěn)定的。這就是示波器掃描與信號(hào)同步的結(jié)果。
綜上所述，如果我們要在示波器的屏幕上觀察到穩(wěn)定的波形，必要的條件是示波器的掃描信號(hào)要與被觀察的信號(hào)保持同步關(guān)系。
那么，我們?cè)鯓硬拍苁故静ㄆ鞯膾呙栊盘?hào)與被觀測(cè)信號(hào)保持同步關(guān)系呢?
觸發(fā)的作用
為了使掃描信號(hào)與被測(cè)信號(hào)同步，我們可以設(shè)定一些條件，將被測(cè)信號(hào)不斷地與這些條件相比較，只有當(dāng)被測(cè)信號(hào)滿足這些條件時(shí)才啟動(dòng)掃描，從而使得掃描的頻率與被測(cè)信號(hào)相同或存在整數(shù)倍的關(guān)系，也就是同步。這種技術(shù)我們就稱為“觸發(fā)”，而這些條件我們稱其為“觸發(fā)條件” 。
用作觸發(fā)條件的形式很多，最常用最基本的就是“邊沿觸發(fā)”，即將被測(cè)信號(hào)的變化(即信號(hào)上升或下降的邊沿) 與某一電平相比較，當(dāng)信號(hào)的變化以某種選定的方式達(dá)到這一電平時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)一次掃描。例如在圖3中，我們可以將觸發(fā)電平選在0V，當(dāng)被測(cè)信號(hào)從低到高跨越這個(gè)電平時(shí)，就產(chǎn)生一次掃描，這樣我們就得到了與被測(cè)信號(hào)同步的掃描信號(hào)。其他的觸發(fā)條件有“脈寬觸發(fā)” 、“斜率觸發(fā)” 、“狀態(tài)觸發(fā)” 等等，這些觸發(fā)條件通常會(huì)在比較高檔的示波器中出現(xiàn)。
要明白觸發(fā)的概念，首先要了解示波器同步的概念。那么什么是示波器的同步呢?我們這里所說(shuō)的示波器同步是指示波器的掃描信號(hào)與被觀測(cè)的信號(hào)同步，也就是說(shuō)它們的頻率之間存在著整數(shù)倍的關(guān)系。為什么要這樣?不這樣會(huì)有什么結(jié)果?帶著這樣的問(wèn)題讓我們來(lái)考察圖1的情況。
我們先了解一下示波器的工作原理。我們知道，示波器是通過(guò)在X和Y偏轉(zhuǎn)板上加上控制電壓，控制由電子槍射出電子束的偏轉(zhuǎn)從而在屏幕上描繪出軌跡的，一般在X偏轉(zhuǎn)板加的是正向鋸齒波信號(hào)，線性上升的電壓控制電子束從左到右移動(dòng)，形成水平掃描。因?yàn)樯仙碾妷号c時(shí)間成線性關(guān)系，掃描得到的軌跡就可以模擬時(shí)間軸。如果同時(shí)在Y偏轉(zhuǎn)板加上與被測(cè)信號(hào)成比例的電壓，使電子束在水平移動(dòng)的同時(shí)也在垂直方向移動(dòng)，這樣電子束就描繪出了被測(cè)信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，也就是信號(hào)的波形。這是示波器顯示波形的基本原理。
現(xiàn)在我們來(lái)看圖1。圖1中的Y是一周期性信號(hào)，X是掃描信號(hào)，顯然它們是不同步的。當(dāng)將這樣的信號(hào)同時(shí)分別加到示波器的Y和X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，顯示的波形如圖2所示，其中當(dāng)X從T0掃描到T1時(shí)描繪出的波形是A，從T1到T2掃描時(shí)描繪出的波形是B，而從T2到T3掃描時(shí)描繪出的是C，顯然它們?cè)谄聊簧系奈恢枚疾煌?，而且先后出現(xiàn)，所以您會(huì)看到的是它們的混合，得不到一個(gè)穩(wěn)定的波形。這就是示波器的掃描與信號(hào)不同步的結(jié)果。
如果我們?cè)O(shè)法將X信號(hào)變成圖3 所示的情形，使每一次掃描開(kāi)始時(shí)刻都對(duì)應(yīng)于Y信號(hào)一個(gè)周期的同一點(diǎn)，使得每一次掃描對(duì)應(yīng)的Y信號(hào)都相同，也就是讓示波器的掃描信號(hào)與被測(cè)信號(hào)“同步”。當(dāng)將這樣的信號(hào)同時(shí)分別加到示波器的X和Y偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，由于每一個(gè)掃描周期X和Y的信號(hào)都相同，電子束受到同樣的偏轉(zhuǎn)控制，因而每一次掃描的電子束都打在屏幕上的同樣的軌跡上，也就是說(shuō)我們可以得到圖4所示的波形。這是您能看到的唯一波形，因?yàn)槊恳粋€(gè)掃描周期電子束都打在這個(gè)波形的軌跡上，而不是其他位置，因而這個(gè)波形是穩(wěn)定的。這就是示波器掃描與信號(hào)同步的結(jié)果。
綜上所述，如果我們要在示波器的屏幕上觀察到穩(wěn)定的波形，必要的條件是示波器的掃描信號(hào)要與被觀察的信號(hào)保持同步關(guān)系。
那么，我們?cè)鯓硬拍苁故静ㄆ鞯膾呙栊盘?hào)與被觀測(cè)信號(hào)保持同步關(guān)系呢?
觸發(fā)的作用
為了使掃描信號(hào)與被測(cè)信號(hào)同步，我們可以設(shè)定一些條件，將被測(cè)信號(hào)不斷地與這些條件相比較，只有當(dāng)被測(cè)信號(hào)滿足這些條件時(shí)才啟動(dòng)掃描，從而使得掃描的頻率與被測(cè)信號(hào)相同或存在整數(shù)倍的關(guān)系，也就是同步。這種技術(shù)我們就稱為“觸發(fā)”，而這些條件我們稱其為“觸發(fā)條件” 。
用作觸發(fā)條件的形式很多，最常用最基本的就是“邊沿觸發(fā)”，即將被測(cè)信號(hào)的變化(即信號(hào)上升或下降的邊沿) 與某一電平相比較，當(dāng)信號(hào)的變化以某種選定的方式達(dá)到這一電平時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)一次掃描。例如在圖3中，我們可以將觸發(fā)電平選在0V，當(dāng)被測(cè)信號(hào)從低到高跨越這個(gè)電平時(shí)，就產(chǎn)生一次掃描，這樣我們就得到了與被測(cè)信號(hào)同步的掃描信號(hào)。其他的觸發(fā)條件有“脈寬觸發(fā)” 、“斜率觸發(fā)” 、“狀態(tài)觸發(fā)” 等等，這些觸發(fā)條件通常會(huì)在比較高檔的示波器中出現(xiàn)。
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