擴展示波器用途的十大技巧

使用示波器的快速邊沿功能和數學運算實現頻率響應測試

頻率響應測量需要具有平坦頻譜的信號源。通過將示波器的快速邊沿測試信號用作階躍信號源，再利用示波器的衍生功能就可以得到待測設備的脈沖響應。然后運用快速傅里葉變換(FFT)功能獲得頻率響應。圖1顯示了獲得輸入信號的頻率響應和37MHz低通濾波器的頻率響應的過程步驟。

圖1：先將快速邊沿測試信號加到濾波器的輸入端(左上)，然后用濾波器輸出(右上曲線)對它進行微分(右中)，最后求FFT的平均值(下右)，就可以得到濾波器的頻率響應。左下邊曲線中的頻譜展示了微分過的階躍輸入信號的頻率平坦度。

使用示波器的低通數字濾波器對輸入信號進行高通濾波

如果你的示波器能夠利用諸如增強分辨率(ERES)數學函數等功能對信號進行低通濾波，那么你就能對同樣的信號進行高通濾波。注意，只有你能訪問數字低通濾波器的輸入和輸出端時這個功能才能實現。圖2顯示了具體實現過程。

圖2：從輸入信號(C1，頂部曲線)中減去低通濾波后的波形(中間F1曲線)形成的信號就具有高通特性，如數學曲線F2(底部曲線)的頻譜所示。

輸入信號曲線C1是一個很窄的脈沖。數學曲線F1(中心曲線)使用示波器的ERES數字濾波器對C1信號進行濾波。從輸入信號中減去濾波器曲線后形成的信號就只有較高頻率的成分。曲線F2執行減法操作，同時完成高通信號的FFT，因此你能看到高通特性。低通響應跌至最大響應0.293處的頻率就是高通濾波器的-3dB點。

只對具有特定形狀或測量參數的信號進行平均

能夠根據波形模板或參數化測量提供通過/失敗測試、并能將滿足通過/失敗標準的波形存儲到內存中的示波器可以有選擇地將這些波形加入到示波器的平均功能中。要啟用這項功能，首先要根據波形模板和/或處于目標極限內的測量參數輸入通過/失敗標準。針對通過的測試，要將波形存儲到內部的存儲器中。啟動平均功能對該內存中的內容進行平均。結果是只有滿足測試標準的波形才會加到平均內容中。圖3顯示了這樣一個完整的過程。

圖3：只對波形模板中包含的那些波形進行有選擇的平均。通道1曲線(C1)與模板不匹配，紅色圓圈指出了位于模板外的區域。最終接受的曲線被存儲在內存曲線M1中，整個曲線都位于模板之內。數學曲線F1顯示的累加平均曲線只是將落入模板中的波形進行了平均累加。

通過使用排它型觸發器只捕獲異常事件來尋找間歇性事件

智能或先進的觸發器可以根據寬度、周期或占空比等選定的波形特征進行觸發。有幾家制造商的產品還能根據處于范圍之內或范圍之外的智能觸發事件進行觸發。這種觸發器就是排它型觸發器，它可以用來只對異常事件進行觸發，如圖4所示。在這個例子中，示波器被設置為只對寬度超過48±0.8ns的脈沖進行觸發。在遇到寬度為52.6ns的大脈沖發生之前這種觸發器是不會觸發的。因為示波器只對寬度超過標稱值為48ns的脈沖進行觸發，因此不存在刷新速率的問題。平時它就處于“等待”狀態，直到異常脈沖寬度出現。

圖4：只對脈沖寬度超過48±0.8ns范圍的脈沖觸發的排它型觸發器。因此示波器只在遇到52.6ns的大脈沖時才被觸發，所有正常的48ns寬度脈沖都被示波器所忽略。

趨勢圖是按采集的順序顯示的被測參數值圖形。圖5就是這樣一個例子。例子中采用靈敏度為39 μV /℃的熱探頭測量振蕩器的內部溫度。與此同時獲得在單個周期內得出的頻率。每個趨勢中的100次測量都是經過100次采集得到的。觸發源是振蕩器的輸出。正常情況下這會導致示波器以其標稱刷新率進行觸發。為了防止發生這種現象，并且在兩次測量之間設置已知的延時，可以使用觸發器延時功能。使用觸發器延時功能可以將兩次采集之間的時間設為10秒，因此總的測量間隔是1000秒。再用參數化數學調整函數將溫度傳感器的電壓讀數轉換為攝氏度。