Tektronix示波器培训(PPT 67页)
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支持多种串行通信协议（如SPI、I2C、UART等）的硬件解码， 实时解析协议数据，提高调试效率。
并行通信协议解码
针对并行通信协议（如JTAG、GPIO等），提供灵活的解码方案 ，满足复杂系统的调试需求。
自定义协议解码
允许用户自定义通信协议，并提供相应的解码工具，满足特定应 用场景下的协议解析需求。
02
参数设置
在菜单中选择需要设 置的参数，如通道耦 合、阻抗、带宽限制 等。
03
自动设置
示波器可自动识别信 号并进行合适的设置 ，简默 认设置或用户自定义 设置，方便下次使用 。
触发模式选择与调整
边缘触发
适用于周期性信号，通过设定触 发电平和触发极性来稳定显示波 形。
示波器基本理论培训泰克讲解ppt 免费全文阅读
目录
• 示波器概述 • 示波器基本功能 • 示波器性能指标解析 • 示波器操作指南 • 示波器在电子测量中的应用 • 泰克示波器高级功能介绍
01
示波器概述
Chapter
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观察和测量随时间变化的电压波形。
工作原理
通过将被测信号加在示波器的垂直偏转板上，使光点在屏幕上作垂直方向的移动 ，同时加入与被测信号成一定比例的时间基准信号于水平偏转板上，使光点在屏 幕上沿水平方向按时间间隔移动，从而显示出被测信号的波形。
示波器发展历程
01
02
03
早期示波器
采用机械式扫描方式，结 构复杂且精度低。
模拟示波器
采用电子束扫描方式，提 高了精度和稳定性。
触发条件设置
用户可根据需要设置触发条件，如特定数据、地址或命令等，实现 复杂场景下的精确触发和捕获。
并行通信协议解码
针对并行通信协议（如JTAG、GPIO等），提供灵活的解码方案 ，满足复杂系统的调试需求。
自定义协议解码
允许用户自定义通信协议，并提供相应的解码工具，满足特定应 用场景下的协议解析需求。
02
参数设置
在菜单中选择需要设 置的参数，如通道耦 合、阻抗、带宽限制 等。
03
自动设置
示波器可自动识别信 号并进行合适的设置 ，简默 认设置或用户自定义 设置，方便下次使用 。
触发模式选择与调整
边缘触发
适用于周期性信号，通过设定触 发电平和触发极性来稳定显示波 形。
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目录
• 示波器概述 • 示波器基本功能 • 示波器性能指标解析 • 示波器操作指南 • 示波器在电子测量中的应用 • 泰克示波器高级功能介绍
01
示波器概述
Chapter
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观察和测量随时间变化的电压波形。
工作原理
通过将被测信号加在示波器的垂直偏转板上，使光点在屏幕上作垂直方向的移动 ，同时加入与被测信号成一定比例的时间基准信号于水平偏转板上，使光点在屏 幕上沿水平方向按时间间隔移动，从而显示出被测信号的波形。
示波器发展历程
01
02
03
早期示波器
采用机械式扫描方式，结 构复杂且精度低。
模拟示波器
采用电子束扫描方式，提 高了精度和稳定性。
触发条件设置
用户可根据需要设置触发条件，如特定数据、地址或命令等，实现 复杂场景下的精确触发和捕获。
泰克示波器培训教程
29
THANKS
感谢观看
2024/1/25
30
自动化测试
通过编程接口（如GPIB、USB、LAN等），用户可以将泰 克示波器与自动化测试系统相连，实现波形的自动生成、 下载和输出，提高测试效率。
18
05
故障诊断与排除方法
2024/1/25
19后无显示
01
可能是由于电源故障、显示器故障或主板故障等原因导致。
01
02
正常触发模式
需要手动设置触发源和触发电平，适 用于需要精确控制触发的场合。
03
单次触发模式
在此模式下，示波器仅捕获一次满足 触发条件的波形，适用于捕捉瞬态事 件。
05
04
触发源选择
可以选择外部触发源或内部触发源， 外部触发源通常用于复杂系统同步。
2024/1/25
10
03
信号捕获与分析技巧
键信号和数据。
解码配置
用户可以根据实际需要配置解码 参数，如协议类型、数据格式、
波特率等，以确保准确解码。
2024/1/25
16
电源分析功能使用
1 2
电源质量分析
泰克示波器可以对电源信号进行质量分析，包括 纹波、噪声、失真等参数的测量，帮助用户评估 电源性能。
电源效率测试
用户可以通过泰克示波器测量电源的效率，了解 电源在不同负载条件下的性能表现。
电源故障排查
3
泰克示波器支持电源故障排查，用户可以通过示 波器的波形显示和测量功能，定位电源故障的原 因。
2024/1/25
17
任意波形发生器应用
2024/1/25
任意波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器，用户可以通过编辑软件 创建任意波形，并将其下载到示波器中进行输出。
THANKS
感谢观看
2024/1/25
30
自动化测试
通过编程接口（如GPIB、USB、LAN等），用户可以将泰 克示波器与自动化测试系统相连，实现波形的自动生成、 下载和输出，提高测试效率。
18
05
故障诊断与排除方法
2024/1/25
19后无显示
01
可能是由于电源故障、显示器故障或主板故障等原因导致。
01
02
正常触发模式
需要手动设置触发源和触发电平，适 用于需要精确控制触发的场合。
03
单次触发模式
在此模式下，示波器仅捕获一次满足 触发条件的波形，适用于捕捉瞬态事 件。
05
04
触发源选择
可以选择外部触发源或内部触发源， 外部触发源通常用于复杂系统同步。
2024/1/25
10
03
信号捕获与分析技巧
键信号和数据。
解码配置
用户可以根据实际需要配置解码 参数，如协议类型、数据格式、
波特率等，以确保准确解码。
2024/1/25
16
电源分析功能使用
1 2
电源质量分析
泰克示波器可以对电源信号进行质量分析，包括 纹波、噪声、失真等参数的测量，帮助用户评估 电源性能。
电源效率测试
用户可以通过泰克示波器测量电源的效率，了解 电源在不同负载条件下的性能表现。
电源故障排查
3
泰克示波器支持电源故障排查，用户可以通过示 波器的波形显示和测量功能，定位电源故障的原 因。
2024/1/25
17
任意波形发生器应用
2024/1/25
任意波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器，用户可以通过编辑软件 创建任意波形，并将其下载到示波器中进行输出。
泰克示波器基本理论培训教程
泰克示波器基本理论培训教程一、示波器基本原理示波器的基本原理是利用电子束的偏转和显示来表达输入信号的波形。
偏转系统控制电子束在屏幕上水平和垂直方向上的移动，从而绘制出输入信号的波形。
显示系统则将电子束的位置转换成明暗度，形成图像显示在示波器屏幕上。
二、示波器结构示波器一般由以下几部分组成：1.垂直系统：用于控制电子束在屏幕上的垂直移动。
垂直放大器用于放大输入信号，垂直偏移器用于调整波形在屏幕上的位置。
2.水平系统：用于控制电子束在屏幕上的水平移动。
水平扫描器用于产生扫描信号，水平放大器用于控制扫描信号的幅度。
3.显示系统：将电子束的位置转换为亮度，形成图像显示在屏幕上。
示波器屏幕一般由荧光屏、聚焦系统和偏转系统等组成。
4.触发系统：用于控制示波器对输入信号进行触发。
触发器可以根据预设的触发条件，在合适的位置上锁定并显示波形。
三、示波器操作步骤使用示波器进行测量一般包括以下步骤：1.连接待测信号。
将待测信号通过探头连接到示波器的垂直输入通道上。
2.设置垂直参数。
根据信号的幅值范围和波形特点，调整垂直放大器的增益和垂直偏移器，使波形能够在屏幕上合适地显示。
3.设置触发条件。
通过触发器设置触发电平、触发方式和触发源等参数，以便示波器能够稳定地显示输入信号的波形。
4.设置水平参数。
根据信号的频率和时间范围，设置水平放大器的时间基准和扫描速率，使波形能够在屏幕上适当地展示。
5.调整显示。
通过聚焦调节和亮度控制，使显示的波形清晰可见。
6.测量分析。
通过示波器提供的测量功能，进行信号的幅值、频率、相位等参数的测量分析。
四、泰克示波器的应用1.电子电路分析和设计：示波器可以帮助工程师观察和分析电子电路中的信号波形，如调试、测试、验证和优化电路设计。
2.通信系统测试：示波器可以用于观察和分析通信系统中的信号波形，如信号的幅值、频率、相位等参数，以评估系统性能。
3.自动化设备维修和故障排除：示波器可以用于检测和识别故障信号，分析故障产生的原因，指导维修和排除故障。
泰克示波器培训讲义
Tektronix示波器培训Agenda④示波器篇示波器的应用范围示波器的参数示波器的基本原理④探头篇探头的分类及应用④应用篇示波器的使用注意事项Tektronix示波器交流示波器篇示波器显示波形幅度时间衡量示波器的指标④带宽④上升时间④采样率④存储深度④波形捕获率④丰富的分析功能示波器带宽定义●电路网络对信号的幅频响应特性，对信号幅度衰减为-3DB 点的频率范围。
●在 -3dB 带宽频率，信号的垂直幅度误差大约为30%* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45 70.7 (- 3 dB)0.10.20.30.40.5 0.6 0.8 0.9 1.00.7 100 97.5 95 92.5 90 87.5 85 82.5 80 77.5 75 72.5t rise0.35*BW =示波器带宽对被测信号的影响•例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的将是100M 0.707V。
•对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
示波器的带宽0 dB6 div at 50 kHz- 3 dB4.2 div at bandwidth上升/下降时间 vs. 示波器带宽上升时间(示波器) ~= 0.35/带宽(示波器)2 GHz BW Oscilloscope has ~200ps Risetime4 GHz BW Oscilloscope has ~100ps Risetime用 2GHz 带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(measure system)2 + RT(Signal)2] RT(measured) = SQRT[200ps2 + 100ps2] = 224ps!用 4GHz带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(oscilloscope)2 + RT(Signal)2]RT(measured) = SQRT[100ps2 + 100ps2] = 140ps!如何正确的选择示波器？What you don’t know... ...can hurt you!等于信号的上升时间 比信号的上升时间快2倍 比信号的上升时间快3倍 比信号的上升时间快4倍 比信号的上升时间快5倍示波器上升时间 41% 12% 5% 3% 2%上升时间慢/异常幅度衰减多快才是足够快?带宽 & 谐波Digital Square Wave – Odd Fourier Sums-110 50 100Fundamental (1st Harmonic) 5th Harmonic3rd Harmonic Fourier Square Wave (1st -5th H)示波器带宽对测量波形影响测量20MHz的方波在200MHz带宽示波器测试所显示的结果在20MHz带宽示波器测试所显示的结果示波器所显示的波形114 MHz Clock Signal - “5 Times” Rule1GHz BW250MHz BW采样④采样率：示波器采集模块对信号每秒的采样点数。
泰克示波器培训教程(特选材料)
2.5 . 4 . 10 .
例：内插系数为4，采样率为100MS/s,示波器单次带宽？
100MS/s4＝25MHz
精编内容
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，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：
1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
1:14
脉冲波（占空比10％）
1:26
注：列出的影响波形的谐波数是基波的倍数：
精编内容
*上升时间
理想的方波和脉冲波的电压是有突然变化的波形，陡变有 一定时间这取决于系统带宽及其他电路参数。 波形从一种电压变至另一种电压的时间称为上升时间
上升时间通常在过渡的10％至90％处
90％ 10％
上升时间测量
示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁
以示波器为基础的仪器： 逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。
精编内容
示波器概念
示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数 波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况 ，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同 波形的时间和相位的关系……
精编内容
选择示波器的带宽
精编内容
带宽是选择示波器的第一参数
示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；
放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的 带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
精编内容
带宽Biblioteka 测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
例：内插系数为4，采样率为100MS/s,示波器单次带宽？
100MS/s4＝25MHz
精编内容
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，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：
1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
1:14
脉冲波（占空比10％）
1:26
注：列出的影响波形的谐波数是基波的倍数：
精编内容
*上升时间
理想的方波和脉冲波的电压是有突然变化的波形，陡变有 一定时间这取决于系统带宽及其他电路参数。 波形从一种电压变至另一种电压的时间称为上升时间
上升时间通常在过渡的10％至90％处
90％ 10％
上升时间测量
示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁
以示波器为基础的仪器： 逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。
精编内容
示波器概念
示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数 波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况 ，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同 波形的时间和相位的关系……
精编内容
选择示波器的带宽
精编内容
带宽是选择示波器的第一参数
示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；
放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的 带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
精编内容
带宽Biblioteka 测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
泰克数字示波器PPT课件
• 数据存储到存储器中，还可以进行预触发，后触发的观察与分析。
20
第20页/共38页
数字实时采样技术：实时采样是最直观的采样方式，采样率超过模
拟带宽4－5倍或更高。
输入重复信号 第一次采集
第二次采集
第三次采集。。。。
• 只需一次触发已采集到信号所有资料 • 对信号的要求：重复信号且可允许信号变化 • 实时采样技术示波器，不仅适用捕获重复信号、而且是捕捉非重复信号和单次信号的有效
• 如果在实际的测量中，比较重视单次信号的精确信息，我们建议采样率要在带 宽的五倍以上，最好能在八到十倍。
30
第30页/共38页
记录长度（存储长度）
• 定义：
一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数。
• 最大的记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度。 • 记录长度和观看波形细节有关：
果
第29页/共38页
20M带宽模式下的 参数测量结果
29
总结：采样率的选择
• 我们在确定示波器的带宽后，还要选择足够的采样率来与之相配合，这样才能 获得适合于实际测量中的实时带宽，从而获得满意的测量结果。
• 示波器采样率不足，将会使信号失去高频成份，影响对信号的完整性测量。如： 使信号上升和下降时间变慢，或造成波形漏失。
• 使用100Mhz示波器及不当的100Mhz探头，将导致测量系统带宽性能降 低100Mhz以下
• 示波器带宽是应包含探头和示波器整个测量系统的问题，泰克公司承诺 指定示波器的带宽（上升时间），是当使用原配探头时，是探头尖的示 波器带宽上升时间（上升时间）。
14
第14页/共38页
示波器系统带宽（上升时间）对信号影响
示波器的典型结构artdsodpo放大器水平放大器垂直放大器延迟线触发放大器多路分解器采集信号存储器up显示存储器放大器数字荧光器up模拟实时显示串行处理并行处理数字荧光技术提高波形捕获率模拟模拟示波器示波器数字荧光数字荧光示波器示波器数字存储数字存储示波器示波器测量ac波形的仪表通常有某种最大频率超过它测量精度就会下降这一频率就是仪表的带宽它由仪器的幅频特性决定
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第20页/共38页
数字实时采样技术：实时采样是最直观的采样方式，采样率超过模
拟带宽4－5倍或更高。
输入重复信号 第一次采集
第二次采集
第三次采集。。。。
• 只需一次触发已采集到信号所有资料 • 对信号的要求：重复信号且可允许信号变化 • 实时采样技术示波器，不仅适用捕获重复信号、而且是捕捉非重复信号和单次信号的有效
• 如果在实际的测量中，比较重视单次信号的精确信息，我们建议采样率要在带 宽的五倍以上，最好能在八到十倍。
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第30页/共38页
记录长度（存储长度）
• 定义：
一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数。
• 最大的记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度。 • 记录长度和观看波形细节有关：
果
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20M带宽模式下的 参数测量结果
29
总结：采样率的选择
• 我们在确定示波器的带宽后，还要选择足够的采样率来与之相配合，这样才能 获得适合于实际测量中的实时带宽，从而获得满意的测量结果。
• 示波器采样率不足，将会使信号失去高频成份，影响对信号的完整性测量。如： 使信号上升和下降时间变慢，或造成波形漏失。
• 使用100Mhz示波器及不当的100Mhz探头，将导致测量系统带宽性能降 低100Mhz以下
• 示波器带宽是应包含探头和示波器整个测量系统的问题，泰克公司承诺 指定示波器的带宽（上升时间），是当使用原配探头时，是探头尖的示 波器带宽上升时间（上升时间）。
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示波器系统带宽（上升时间）对信号影响
示波器的典型结构artdsodpo放大器水平放大器垂直放大器延迟线触发放大器多路分解器采集信号存储器up显示存储器放大器数字荧光器up模拟实时显示串行处理并行处理数字荧光技术提高波形捕获率模拟模拟示波器示波器数字荧光数字荧光示波器示波器数字存储数字存储示波器示波器测量ac波形的仪表通常有某种最大频率超过它测量精度就会下降这一频率就是仪表的带宽它由仪器的幅频特性决定
示波器基本理论培训-泰克
1/ 3 V0-p
0.577 1/2V0-p t V0-p T
1/2V0-p
1/πV0-p 0.318 t V0-p T
3 1.732 2
T t
通常除正弦波外，还有其他电压和电流波形。其中的有效值和 平均值（相对零－峰值）对每种波形是唯一的。如两种波形对相同 电阻提供相同的功率，它们的有效值电压必然是相同的。
频率计
在电路试验调试和电子设备安装调试以及检修排障中，常用的 仪器有示波器、电压电流表、毫伏表、频率计、信号源和电源。 用于完成对电路的静态和动态工作状态的测量。
泰克科技（中国） 有 限 公 司
泰克的方案
激励
• 任意波形发生器 • 信号源 • 电源
连接
• 有源，无源探头 • 差分探头 • 电流探头
泰克科技（中国） 有 限 公 司
谐波
•除绝对的正弦波之外，周期 波含的一切频率分量称谐波。 谐波频率是原始频率或基频 整数倍。 •周期波无论其波形如何都有 谐波。
•周期波给定的频率为基波频 率。
泰克科技（中国） 有 限 公 司
谐波
方波
方波
基波加3 次谐波
基波加5 次谐波
基波加7 次谐波
基波加9 次谐波
•绝大多数数字示波器每通道都具有相同数 字采集相同和数字处理系统，所以数字示波 器无需通过电子开关，就能精确的同时显示 两个通道的波形和时间关系。
（数字示波器）
泰克科技（中国） 有 限 公 司
切换方式
切换方式
通道1
•用切换方式开关，当波形在显示屏上出现 时，开关快速地切换两个输入信号。
•切换两个通道是很快进行的，所以看不出 切换痕迹。
V P －P
T
f＝1/T
泰克示波器基本理论培训教程-(版)
泰克示波器基本理论培训教程一、引言泰克示波器作为电子测试测量领域的重要设备，广泛应用于电子、通信、航空航天等行业。
为了使广大用户更好地了解和使用泰克示波器，本文将对其基本理论进行详细讲解。
本教程旨在帮助读者掌握泰克示波器的基本原理、操作方法和应用技巧，从而提高测试测量技能，为我国电子科技产业的发展贡献力量。
二、泰克示波器的基本原理1.示波器的定义示波器是一种用于观察、分析和测量电压波形的电子测试仪器。
它能将电压信号转换为时间域上的波形，以便用户直观地观察和分析电路的性能。
2.示波器的工作原理泰克示波器主要由信号输入、垂直系统、水平系统、显示系统和触发系统组成。
其工作原理如下：（1）信号输入：将待测电压信号输入示波器，通常通过探头连接。
（2）垂直系统：对输入信号进行放大和处理，以便在显示屏上显示。
垂直系统包括衰减器、放大器和垂直偏转电路。
（3）水平系统：控制波形在水平方向上的展开和移动，以便观察波形的细节。
水平系统包括扫描发生器和水平偏转电路。
（4）显示系统：将处理后的信号转换为可视化的波形，通常为阴极射线管（CRT）或液晶显示器（LCD）。
（5）触发系统：确保波形在屏幕上稳定显示。
触发系统根据设定的条件，如电压阈值、边沿等，控制波形的采集和显示。
3.示波器的性能指标（1）带宽：示波器能够有效显示的频率范围。
带宽越高，示波器能显示的信号频率范围越宽。
（2）采样率：示波器每秒采集的样本点数。
采样率越高，波形显示越精细，分辨率越高。
（3）垂直分辨率：示波器在垂直方向上能够区分的最小电压差。
（4）记录长度：示波器能够存储的样本点数。
记录长度越长，波形显示的时间范围越宽。
三、泰克示波器的操作方法1.连接探头将探头连接到示波器的信号输入端口，根据待测信号的特点选择合适的探头类型和衰减系数。
2.设置垂直系统调整垂直系统，包括衰减器、放大器和垂直偏转电路，使波形在屏幕上合适地显示。
3.设置水平系统调整水平系统，包括扫描发生器和水平偏转电路，控制波形在水平方向上的展开和移动。
Tektronix示波器培训(PPT 67页)
12
带宽 & 谐波
Digital Square Wave – Odd Fourier Sums
1
Fundamental (1st Harmonic) 3rd Harmonic 5th Harmonic Fourier Square Wave (1st-5thH)
0
-1 0
13
50
100
示波器带宽对测量波形影响
23
数字存储示波器的好处
存储波形 捕获罕见的异常事件 先进的触发功能 显示触发事件之前的信息 去除噪声 具有更精确的时基 彩色显示 信号处理 (averaging, FFT) 传输/拷贝存储的波形
24
数字存储示波器的缺点
有限的波形捕获速率 由于数据信息不足产生混叠 没有亮度等级 (信息出现的分布)
20
History
三代示波器比较——原理决定应用
ART DSO
DPO
21
模拟显示 串行处理 并行处理
模拟示波器的好处
对实际的信号变化有直接的视觉 效果
亮度等级 (信息出现的频率) 没有量化误差和信号混叠 非常快的波形获取率 单一的用户界面
22
模拟示波器的缺陷
纯粹的视觉信息 闪烁和遗失 有限的带宽性能 边缘触发 无法观测触发事件之前的信息 在单通道模式下性能最好 对于低重复率信号写速有限
* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45
7
示波器带宽对被测信号的影响
• 例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的 将是100M 0.707V。
• 对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
8
泰克示波器培训教程精品PPT课件
生畸变，产生误差。
放大器带宽很窄，输出的几乎完全不像方波，由于缺少主要的谐
谐波以不等量延迟，即使谐波幅度正确，方波也会失真。
基波
叠加3次谐波
叠加5次谐波
叠加7次谐波
叠加9次谐波
方波
由方波为例得知
正弦波只有一个基波，仪表的带宽必须至少是波形的频率 。
但是，在大多数情况下，这仅仅是最基本的，如果只是这 样，是不够精确的，甚至是错误的。
要对波形进行准确的测量，对于非正弦波的波形，必须考 虑其谐波。假如组成波形的主要谐波分量超出仪表的带宽 ，那么我们就不能精确地测得波形的参数。
为什么数字示波器产品不能够
普通数字示波器的缺点 波形捕获率低 由于数据不够，造成混跌 2维数据显示不能表明事件发生频度
为什么模拟示波器产品不能够
模拟示波器的缺点 只有纯粹的视觉信息 闪烁，丢失 带宽不够 只有边沿触发，无预触发
数学荧光示波器特点
将ART和DSO的定性和定量性能合二为一，是一项可观的成就。 提供三维的信号信息，可用它解释信号的动态特性，包括信号瞬态变
选择示波器的带宽
带宽是选择示波器的第一参数
示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；
放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的 带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
带宽
测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
数字示波器的蓬勃发展与模拟示波器的逐渐消亡将成为历 史的必然趋势。
数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运 算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分 析，它还能存储各种波形以及相关的信息……
放大器带宽很窄，输出的几乎完全不像方波，由于缺少主要的谐
谐波以不等量延迟，即使谐波幅度正确，方波也会失真。
基波
叠加3次谐波
叠加5次谐波
叠加7次谐波
叠加9次谐波
方波
由方波为例得知
正弦波只有一个基波，仪表的带宽必须至少是波形的频率 。
但是，在大多数情况下，这仅仅是最基本的，如果只是这 样，是不够精确的，甚至是错误的。
要对波形进行准确的测量，对于非正弦波的波形，必须考 虑其谐波。假如组成波形的主要谐波分量超出仪表的带宽 ，那么我们就不能精确地测得波形的参数。
为什么数字示波器产品不能够
普通数字示波器的缺点 波形捕获率低 由于数据不够，造成混跌 2维数据显示不能表明事件发生频度
为什么模拟示波器产品不能够
模拟示波器的缺点 只有纯粹的视觉信息 闪烁，丢失 带宽不够 只有边沿触发，无预触发
数学荧光示波器特点
将ART和DSO的定性和定量性能合二为一，是一项可观的成就。 提供三维的信号信息，可用它解释信号的动态特性，包括信号瞬态变
选择示波器的带宽
带宽是选择示波器的第一参数
示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；
放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的 带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
带宽
测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
数字示波器的蓬勃发展与模拟示波器的逐渐消亡将成为历 史的必然趋势。
数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运 算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分 析，它还能存储各种波形以及相关的信息……
Tektroni某示波器培训
...
典型的DSO 工作周期
采集时间 10 µsec
系统死区时间 4ms (typical)
一秒中内捕获到故障的概率 = 0.25%
采集时间
死区时间
DPO 工作周期
10 µsec
20 µs (typical)
一秒中内捕获到故障的概率 = 33%
28
...
90％的概率下， 大概需要15分钟 才能看到一次故 障
采样时发生了什么?
信号
采样 (采样, 保持)
数字化
存储
10111001 11110101
. . . . .
11
0
01
0
11
1
11 . . . . .1
10
0
01
1
00
1
11
0
(转换成为数据(）顺序存储）
屏幕显示选定 部分的内存
示波器 屏幕
18
第三代示波器
一种新的示波器技术 实时地 存储,分析,显示复杂的动态信号
示波器上升时间
等于信号的上升时间 比信号的上升时间快2倍 比信号的上升时间快3倍 比信号的上升时间快4倍 比信号的上升时间快5倍
上升时间慢/异常幅度衰 减
41% 12% 5% 3% 2%
What you don’t know...
...can hurt you!
11
带宽 & 谐波
–
1
0
-1 0
12
示波器培训
1
示波器篇
示波器的应用范围
示波器的参数
示波器的基本原理
探头篇
探头的分类及应用
应用篇
示波器的使用注意事项
2
示波器培训PPT示波器基础知识
采样率与记录长度
采样率
示波器每秒对信号进行采样的次数， 决定了示波器能够捕捉到的信号细节 。采样率越高，示波器对信号的还原 度越高。
记录长度
示波器能够存储的采样点数，决定了 示波器能够捕捉到的信号时间长度。 记录长度越长，示波器能够观察到的 信号时间窗口越大。
垂直分辨率与灵敏度
垂直分辨率
示波器在垂直方向上能够分辨的最小电压变化量，决定了示 波器对微弱信号的捕捉能力。垂直分辨率越高，示波器对微 弱信号的识别能力越强。
作用
示波器在电子测量领域具有重要地位，可用于观测、分析和测量各种电信号， 如正弦波、方波、脉冲波等，为电子设备的研发、生产和维修提供重要依据。
示波器的发展历程
01
02
03Βιβλιοθήκη 早期示波器采用机械式扫描方式，显 示精度和速度有限。
模拟示波器
采用模拟电路技术，具有 较快的扫描速度和较高的 显示精度。
数字示波器
号是否过载。
示波器的保养与校准
定期保养
按照厂家推荐的保养周期进行保养，包括清洁、润滑和调整等。
校准示波器
定期使用校准信号对示波器进行校准，确保测量结果的准确性。
更换易损件
根据使用情况及时更换易损件，如保险丝、探头等，保证示波器的 正常运行。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
过冲
在示波器的输出信号达到峰值时出现的超过理论值的电压尖峰，是示波器动态性 能的一个重要指标。过冲越小，示波器的动态性能越好。
CHAPTER 04
示波器的操作与使用
示波器的连接与设置
连接探头
根据测量需求选择合适的探头， 将探头连接到示波器的通道输入
端，并确保探头接地良好。
示波器基本理论培训泰克
利用示波器的垂直系统，通过调整垂直 灵敏度和偏移量，可以准确测量信号的 幅度。同时，利用示波器的自动测量功 能，可以快速获取信号的峰峰值、有效 值等幅度参数。
VS
时间测量
利用示波器的水平系统，通过调整时基和 触发延迟，可以准确测量信号的时间参数 。示波器的时间测量功能包括周期、频率 、上升时间、下降时间等。
示波器基本结构
输入通道与耦合方式
输入通道
示波器的输入通道是信号进入示波器的第一站，它负责接收并处理待测信号。输 入通道通常包括衰减器、阻抗匹配网络等部分，以确保信号的准确传输和测量。
耦合方式
示波器的耦合方式主要有交流耦合和直流耦合两种。交流耦合可以隔离输入信号 的直流分量，只显示交流信号；而直流耦合则能同时显示输入信号的交流和直流 分量。
电源谐波分析
通过对电源信号进行谐波分析，可 识别潜在的谐波问题，为电源设计 和故障排除提供依据。
任意波形发生器功能
波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器 ，支持多种波形编辑功能，如绘 制、修改、组合等，满足用户个
性化测试需求。
波形输出
用户可将编辑好的波形通过示波 器输出，用于驱动外部设备或进
行系统仿真。
泰克示波器提供丰富的测量和分析功能， 如自动测量、波形数学运算、FFT分析等， 方便用户进行各种复杂的信号分析。
易用性
可靠性
泰克示波器采用直观的图形化用户界面和 触摸屏操作方式，使得仪器操作更加简便 快捷。
泰克示波器经过严格的质量控制和可靠性测 试，确保在各种恶劣环境下都能保持稳定的 性能表现。
02
采样率与存储深度
采样率
采样率是指示波器每秒采样的次数， 以Sa/s（Samples per Second）表 示。采样率越高，示波器能够捕捉到 的信号细节就越多。
VS
时间测量
利用示波器的水平系统，通过调整时基和 触发延迟，可以准确测量信号的时间参数 。示波器的时间测量功能包括周期、频率 、上升时间、下降时间等。
示波器基本结构
输入通道与耦合方式
输入通道
示波器的输入通道是信号进入示波器的第一站，它负责接收并处理待测信号。输 入通道通常包括衰减器、阻抗匹配网络等部分，以确保信号的准确传输和测量。
耦合方式
示波器的耦合方式主要有交流耦合和直流耦合两种。交流耦合可以隔离输入信号 的直流分量，只显示交流信号；而直流耦合则能同时显示输入信号的交流和直流 分量。
电源谐波分析
通过对电源信号进行谐波分析，可 识别潜在的谐波问题，为电源设计 和故障排除提供依据。
任意波形发生器功能
波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器 ，支持多种波形编辑功能，如绘 制、修改、组合等，满足用户个
性化测试需求。
波形输出
用户可将编辑好的波形通过示波 器输出，用于驱动外部设备或进
行系统仿真。
泰克示波器提供丰富的测量和分析功能， 如自动测量、波形数学运算、FFT分析等， 方便用户进行各种复杂的信号分析。
易用性
可靠性
泰克示波器采用直观的图形化用户界面和 触摸屏操作方式，使得仪器操作更加简便 快捷。
泰克示波器经过严格的质量控制和可靠性测 试，确保在各种恶劣环境下都能保持稳定的 性能表现。
02
采样率与存储深度
采样率
采样率是指示波器每秒采样的次数， 以Sa/s（Samples per Second）表 示。采样率越高，示波器能够捕捉到 的信号细节就越多。
泰克示波器Tektronix oscilloscope TDS2024PPT精选文档
8
TRIG VIEW 触发视图 FORCE TRIG 强制触发 SET TO 50% TRIG MENU 触发菜单
9
13 5 24 6
7 9
8
1.SAVE/RECALL
2.UTILITY
应用信息显示菜单
3.MEASURE 自动测量
4.CURSOR
光标测量
5.ACQUIRE 采集模式
6.DISPLAY
泰克示波器 Tektronix oscilloscope
TDS 2024
1
美国泰克公司的Tektronix oscilloscope TDS 2024型数字示波器是一种带宽为 200MHz、取样速率高达2.0GS/s、四模 拟测试通道、每个纪录长度有2500点、 彩色、存储示波器，能自动设置菜单， 光标带有读数，可实现11中自动测量， 并具有波形平均和峰值检测功能。
屏幕显示模式
7.AUTO SET 自动设置按钮
8.SINGLE SEQ 单次采集
9.RUN/STOP
10
设置屏幕自动显示多个周期信号 设置屏幕自动显示单个周期信号 自动设置并显示上升时间 自动设置并ห้องสมุดไป่ตู้示下降时间 恢复自动设置前显示的状态
11
2
屏幕软按键 校准脉冲
模拟通道 调整区 时基设
定区
外 触 发 输 入
3
触发区 菜单区
菜单区
4
校准脉冲波形
地
模拟通道
1-4
外 触 发 输 入
5
6
触发状态 中心刻度时间 采集模式
屏 幕 软 按 键 区
垂直刻度系数
主时基
触发频率
7
MATH MENU 数学运算菜单
HORIZ MENU 扫描功能选择菜单
TRIG VIEW 触发视图 FORCE TRIG 强制触发 SET TO 50% TRIG MENU 触发菜单
9
13 5 24 6
7 9
8
1.SAVE/RECALL
2.UTILITY
应用信息显示菜单
3.MEASURE 自动测量
4.CURSOR
光标测量
5.ACQUIRE 采集模式
6.DISPLAY
泰克示波器 Tektronix oscilloscope
TDS 2024
1
美国泰克公司的Tektronix oscilloscope TDS 2024型数字示波器是一种带宽为 200MHz、取样速率高达2.0GS/s、四模 拟测试通道、每个纪录长度有2500点、 彩色、存储示波器，能自动设置菜单， 光标带有读数，可实现11中自动测量， 并具有波形平均和峰值检测功能。
屏幕显示模式
7.AUTO SET 自动设置按钮
8.SINGLE SEQ 单次采集
9.RUN/STOP
10
设置屏幕自动显示多个周期信号 设置屏幕自动显示单个周期信号 自动设置并显示上升时间 自动设置并ห้องสมุดไป่ตู้示下降时间 恢复自动设置前显示的状态
11
2
屏幕软按键 校准脉冲
模拟通道 调整区 时基设
定区
外 触 发 输 入
3
触发区 菜单区
菜单区
4
校准脉冲波形
地
模拟通道
1-4
外 触 发 输 入
5
6
触发状态 中心刻度时间 采集模式
屏 幕 软 按 键 区
垂直刻度系数
主时基
触发频率
7
MATH MENU 数学运算菜单
HORIZ MENU 扫描功能选择菜单
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系统死区时间 4ms (typical)
一秒中内捕获到故障的概率 = 0.25%
采集时间
死区时间
DPO 工作周期
10 µsec
20 µs (typical)
一秒中内捕获到故障的概率 = 33%
28
...
90％的概率下，
大概需要15分 钟才能看到一次
故障
90％的概率下，
大概只需要6秒
就才能看到一次 故障
探头地线影响比较（Tr=1ns ）
Coaxial Cable
BNC Probe Tip Adapter
1” Ground Adapter
3” Low Z Ground Lead
49
6” Ground Lead
No Ground Lead
Tektronix 示波器交流
应用篇
50
Tektronix 示波器交流
Display
Rasterizer
uP
并行处理
25
Tektronix 的数字荧光示波器 技术的基础--- DPX™
DPX 是泰克公司的专有的波形成像处理器,用 于创建和管理信息的亮度等级
每个通道有自己的 DPX 波形成像处理器 DPX 在一快 13 mm2 芯片上集成了130万个晶
体管,采用 0.65µ CMOS 工艺制作的
Productivity
DPO的波形捕获率——眼见为实
29
Tektronix 示波器交流
示波器的触发功能
30
波形获取过程
Pre Amp
16
128
ADC
Demux
SRAM
Triggering
System
16
processor
仪器只有当触发事件发生时才进行存储
仪器连续采集，直到后触发条件满足
采样率：示波器采集模块对信号每秒的采样点数。 采样点等时间间隔分布 采样率以 样点数/秒描述(S/s, kS/s, MS/s, GS/s)
15
存储深度
存储深度：高速采集存储器的存储空间的大小 存储深度＝采样窗口X采样率
20MS = 1ms X 20GS/s
16
眼图和抖动测试对示波器存储深度的要求
26
数字荧光显示技术
模拟实时 数字存储 数字荧光
27
Productivity
DPO的效率——快速发现问题
难以发现的症结:
例如: 假设 – 1 MHz 方波信号 – 1 µsec/division 时基设置 – 每秒有一个周期会变形,
... 或者说，每百万分之一的信号有问题
典型的DSO 工作周期
采集时间 10 µsec
11
带宽 & 谐波
Digital Square Wave – Odd Fourier Sums
1
Fundamental (1st Harmonic) 3rd Harmonic 5th Harmonic Fourier Square Wave (1st-5thH)
0
-1 0
12
50
100
示波器带宽对测量波形影响
RT(measured) = SQRT[RT(measure system)2 + RT(Signal)2] RT(measured) = SQRT[200ps2 + 100ps2] = 224ps!
用 4GHz带宽示波器测试 100ps 上升时间
RT(measured) = SQRT[RT(oscilloscope)2 + RT(Signal)2] RT(measured) = SQRT[100ps2 + 100ps2] = 140ps!
* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45
6
示波器带宽对被测信号的影响
• 例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的 将是100M 0.707V。
• 对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
7
示波器的带宽
0 dB 6 div at 50 kHz
- 3 dB 4.2 div at bandwidth
时间
(+) (两者之一)
(-)
38
建立/保持触发
如果 ＋或－数据沿（瞬态）在预先定义的正极性时钟 沿 （或 负极性）建立保持时间窗口内时，触发
Time
数据源 (任何通道l)
39
时钟源 (任何通道)
时钟电平
触发参考
保持时间违反
X
建立时间违反
建立时间
X 触发参考
保持时间
数据电平
探头的要求
负载效应低，对被测试信号的影响小 输入阻抗大 带宽高 动态范围大 频率响应曲线平坦 垂直放大精度高 垂直灵敏度大 丰富的探针类型
5
示波器带宽定义
0.1
BW
=
0.35* trise
0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
100
97.5
95
92.5
90
87.5
8582Biblioteka 58077.575
72.5
70.7 (- 3 dB)
电路网络对信号的幅频响应特性，对信号幅度衰减为-3DB点的频 率范围。
在 -3dB 带宽频率，信号的垂直幅度误差大约为30%
示波器与探头的校准
51
示波器SPC校准
示波器开机后选择Utilities菜单中的Instrument Calibration…
缺点
– 价格高 – 动态范围有限 – 要求电源 – 结构复杂
45
有源差分探头
PROBE HEAD + _
VOUT
SCOPE
Scope Ch 1 Amplifier
Typical CMRR 10,000 : 1 @ DC 2000 : 1 @ 20 MHz
Advantages:
Disadvantages:
测量20MHz的方波
在200MHz带宽示波器测试所 显示的结果
示波器所显示的波形
13
在20MHz带宽示波器测试所 显示的结果
114 MHz Clock Signal - “5 Times” Rule
1GHz BW
250MHz BW
采样
在特定的时间点采集输入信号的值
采样点
采样间隔
数字化 需要的 保持时间
24
突破性的解决方案 数字荧光示波器
数字荧光示波器
定义:一台能将电信号数字化,并且以三维数据(信号的幅度, 时间,以及幅度相对于时间的分布)实时地存储,分析,显示 波形的仪器
Digital Phosphor
DPX 波形成像处理器
信号
Amp
A/D
Acquisition
Display Memory
Time
(+) T1
T2
(-)
36
斜率触发
在信号从高到低和/或从低到高的门限时间慢于（大于） 或快于（小于）规定的时间及正负极性时触发
高电平门限 + 极性 低到高
时间间隔
时间
低电平 门限
触发如果慢于
触发如果快于
37
- 极性 高到低时间间隔
如果慢于触发 如果快于触发
欠幅触发
接受(或拒绝)由门限电平所定义的脉冲，脉冲极性可正可负
Tektronix示波器培训
1
Agenda
示波器篇
示波器的应用范围 示波器的参数 示波器的基本原理
探头篇
探头的分类及应用
应用篇
示波器的使用注意事项
2
Tektronix示波器交流
示波器篇
3
示波器显示波形
幅度 时间
4
衡量示波器的指标
带宽 上升时间 采样率 存储深度 波形捕获率 丰富的分析功能
幅
度
时间
17
采样时发生了什么?
信号
采样 (采样, 保持)
数字化
10111001 11110101
. . . . .
(转换成为数据）
存储
11
0
01
0
11
1
11 . . . . .1
10
0
01
1
00
1
11
0
(顺序存储）
屏幕显示选定 部分的内存
示波器 屏幕
18
第三代示波器 一种新的示波器技术
实时地 存储,分析,显示复杂的动态信号
采集停止
31
Pinpoint™ Triggering
New Sequential Logic Triggering
New Pinpoint Triggering
– 1445 Trigger Combinations – Plus Comm & Serial 3.125G
32
A-B trigger
33
传统的边缘触发
触发电平 时间
34
高级触发能力的考虑
脉冲 (宽度，毛刺，Runt，斜率，建立/保持时间 逻辑 (And, Or, Nand, Nor)
定时关系 (四通道) 状态分析 (3通道 + 1时钟)
35
脉宽触发
仅接受 (或不接受) 由预先定义的脉宽介于两个时间 限制之间的，选择正负极性的脉冲触发 。
Single-ended Systems
46
不良接地时的电源干扰
47
不良接地时的电源干扰
使用探头测试时，一定要注意信号回流路径，如果发现波形上下跳动，就需要考 虑接是否是接地线异常；