示波器扫描与触发方式的选择

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1、万方数据第23卷第3期2010年6月大学物理实验PHYSICALE)(PERIMENT0FCOLLEGEVoL23N0．3JurL2010文章编号：1007-2934(2010)03--0020-03示波器扫描与触发方式的选择王全宇(兰州交通大学，甘肃兰州730000)摘要：正确选择示波器的扫描和触发方式，是进行电子测试和获得正确数据的前提，也是示波器应用的难点。示波器常用连续和触发两种扫描方式，通过对其原理的介绍和对脉冲信号测试的对比分析，揭示两种方式不同的测试特征。触发扫描有常态、自动和单次三种触发方式，通过对其工作机制的探讨，结合实际应用的经验，得出基于不同测试信号和测试目的的触发

2、方式选择方法，以解决示波器应用和教学中的难点问题。关键词：示波器；扫描；触发中图分类号：TM935．3文献标识码：A示波器是最重要、最常用的基础电子测试仪器，其最主要的功能是精确复现电压波形的时间函数，解决复杂信号的“信号存在”和“定量分析”两个方面的问题。在示波器的使用过程中，扫描和触发方式的正确选择，是进行电子测试和获得正确数据的前提。在示波器的教学过程中，扫描和触发方式的选择，也是学生理解和应用的难点。本文通过对示波器扫描和触发原理的分析，不同方式在测试中的对比，探讨扫描和触发方式的选择，以解决教学和使用中普遍存在的问题n’2]。连续扫描与触发扫描1．1扫描方式及其选择示波器的扫描

3、系统也称时基电路，用来产生一个随时间作线性变化的锯齿波扫描电压。扫描就是对被测信号进行高速跟踪，被测信号频率不同，扫描要达到相应的速度才能跟踪得上，而且要与被测信号同步。扫描信号的一个周期对应了屏幕光斑从左到右的一次运动，为了使屏幕上的信号波形清晰稳定，需保证每次扫描的起始时间是合适的，控制产生时间基线的各种方式称为扫描方式[引。‘扫描方式通常分连续扫描和触发扫描。连续扫描方式，即自激扫描，无论有无被测信号输入，扫描总是连续进行。若想在屏幕上得到稳定的波牧稿日期：2010-02-26形，必须保持扫描频率与被测信号频率维持整数倍的关系。触发扫描方式，也称等待扫描，由被测信号激发扫描发生器产

4、生间断的扫描信号，每次扫描均由被测信号触发启动。当信号到来时，示波器进行一次扫描。没有信号时，扫描也就停止，等待下一次信号的到来。连续扫描的扫描电压为周期性锯齿波电压，即使没有外加信号，在荧光屏上也能显示一条时基线。触发扫描只有在外加触发信号的作用下，荧光屏上才有时基线；无触发信号，荧光屏只显示一光点，防止了荧光物质的烧损，避免或延长了黑屏故障的出现。连续扫描适合于连续的的高频周期性信号测量，但观测脉冲信号有很大的局限性，特别是研究脉冲持续与重复周期之比(占空比r／T)很小的脉冲过程时，问题更为突出。触发扫描是在被测信号电平达到触发电平时，才产生扫描电压，扫描电压与被测信号保持严格的同步

5、关系n]。1．2扫描方式的比较连续扫描与触发扫描的比较如图1所示，其中图l(a)为被测脉冲。若用连续扫描显示，扫描信号的周期有以下两种可能的选择。选择扫描周期L等于脉冲重复周期丁，，如图1(b)所示。屏幕上出现的脉冲波形集中在时万方数据示波器扫描与触发方式的选择间基线的起始部分，即图形在水平方向被压缩，以致难以看清脉冲波形的细节，如观测它的前后沿时间。选择扫描周期L等于脉冲底宽r，减小扫描周期，将脉冲波形在水平方向展宽，如图l(c)所示。一个脉冲周期内，完成多次扫描，只有一次扫描出脉冲图形，屏幕显示非常暗淡，而时间基线却很明亮。这给观察同样带来了困难，而且扫描的同步很难实现。利用触发扫描

6、可解决脉冲示波测量的困难，如图1(d)所示。只有在被测脉冲到来时才扫描一次，只要选择扫描电压的持续时间等于或稍大于脉冲底宽，波形就可展宽到几乎布满横轴。同时，由于在两个脉冲间隔时间内没有扫描，因而不会产生很亮的时间基线[5’6]。-一』1／／乌仇M儿∥／TH@t．=-,11／—、∽／1LOP／I!圈1连续扫描和触发扫描的比较2触发方式t舅脉冲连续扫描(h=n)连续扫籀(“=f)触发扫描2．1触发方式触发扫描有常态、自动和单次三种触发方式可供选择，以适应不同的被测信号与测试目的。常态触发方式，采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描，是常用的触发扫描方式。只有触发信号作用后扫描电路才

7、工作，无触发信号输入时，扫描处于准备状态，对于模拟示波器而言，屏幕上无光迹显示；对于数字示波器而言，波形不会更新。自动触发方式，是在自动电路(单稳态电路)作用下，实现触发扫描和连续扫描的自动转换。无信号输入时，扫描系统仍然工作，屏幕上显示出扫描基线。一旦有信号输入时，电路自动转换到触发扫描状态。常态触发方式由被测信号产生触发脉冲，通过对被测信号的整形处理获得同步性能很好的触发信号，从而得到稳定的显示。但是一旦触发信号消失或幅度过小，