55． 示波器如何顯示兩個采樣點之間的波形？ 

答：示波器的顯示方式有多種：點顯示、正弦內(nèi)插顯示、直線連接顯示；示波器的缺省顯示方式通常為矢量連接顯示方式，有的示波器僅支持直線連接方式；無論是直線連接還是正弦內(nèi)插，在兩個實際采樣點之間提供的信息都不是實際采集的，由于直線連接方式可能會導(dǎo)致顯示出現(xiàn)突變，如在一正弦波的波峰采集一個點，兩邊的波谷各采集一點，會顯示出三角波，而用正弦內(nèi)插顯示出來仍是正弦波，所以，有些應(yīng)用文章中的說法是：采用直線連接，對采樣率的要求更高，如10倍的關(guān)系(以真實再現(xiàn)波形)；采用正弦內(nèi)插，對采樣率要求稍低以下，也有文章說，2.5倍就可以，工程上一般說4倍以上，也有5倍，6倍的說法。 

56． PCB板上的高速信號特征：156.25MHZ差分時鐘信號，Rise/Fall Time(20%～80％)<100ps，jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps),skew(+ vs.-)<20ps，請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量？測量誤差可達多少？ 

答：對于156.25MHz 差分時鐘信號，Rise/Fall Time(20%～80％)<100ps ，若您想精確測試該上升時間，如3%的測試精度，0.4/100ps *1.4 = 5.6GHz 帶寬示波器及其探頭系統(tǒng)，若10%精度可接受，0.4/100ps*1.2 = 4.8GHz 帶寬示波器及其探頭系統(tǒng)。注意若您使用差分探頭，您要確保，從被測點算起，整個示波器的帶寬是5.6GHz, 幸運的是目前安捷倫推出了7GHz帶寬的差分探頭。同時，54855A本身的上升時間指標實測是65ps , 說明書上給出72ps的指標。jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps) , 要精確測量抖動指標，要求示波器本身的抖動指標要更高，54855A本身的觸發(fā)抖動指標是1ps RMS ,比業(yè)界同類產(chǎn)品好7倍，另一相關(guān)指標是Delta Time meas. Accuracy (peak) 是± [ (7.0 ps) + (1 x ppm * |reading|) ]，好過同類產(chǎn)品2倍以上，這和它真正使用20GSa/s的A/D有關(guān)，它消除了使用多個(10GSa/s A/D 或 5GSa/s A/D) 拼湊成一個20GSa/s所帶來的誤差。 

57． 在選擇示波器時，一般考慮的多的是帶寬。那么，在什么情況下要考慮采樣速率？ 

答：取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實際應(yīng)用中，可以不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的3倍，以上，采樣率是帶寬的4到5倍，實際上是信號的12到15倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié)。若您正在使用示波器，可透過以下方法驗證采樣率是否夠用： 

將波形停下來，放大波形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化（如某些幅值），采樣率就不夠，否則無礙。也可用點顯示來分析，采樣率是否夠用。 

58． 100MHz的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形，而100MHz的數(shù)字示波器卻看不到（僅能看到波形加粗）？ 

答：此現(xiàn)象和示波器顯示有關(guān)，模擬示波器上看到的跡線一般較細，它通過垂直偏轉(zhuǎn)器直接將電壓打到屏幕上，而且掃描速率和波形刷新率都很快。數(shù)字示波器是通過A/D將波形電壓量化，存到內(nèi)存中，處理之后再顯示，數(shù)字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的，通常為640點或1000點，若您將示波器的存儲深度(記錄長度)設(shè)置成10K或2M, 這意味著，要讓內(nèi)存中10K或2M點的信息量通過640個點或1000個點來反映，無論算法有多好，都會帶來一定的顯示誤差，波形加粗的程度和存儲深度是相關(guān)的，這些問題是數(shù)字示波器特有的問題，另外數(shù)字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式，即會在兩個采樣點之間以線性算法，或正弦內(nèi)插算法插入一些點，模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為500點，并將矢量顯示改為點顯示，觀察數(shù)字示波器每次采樣實際得到的數(shù)據(jù)，調(diào)整時基，可以清楚得看到這些點，即使使用矢量顯示，線會變細些。僅從儀器角度出發(fā)，另外測量小信號，使用1:1得探頭得結(jié)果，可能會比10:1探頭更好些 。另外，模擬示波器沒有采樣率得概念，只有掃描速率概念，使用數(shù)字示波器，采樣率很多時候需考慮。 

59． 模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細部時，那個更有優(yōu)勢（例如：在過零點和峰值時，觀察1%以下的寄生波形）？ 

答：觀察1%以下的寄生波形，無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器，觀察其精度都不是很好，模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高，如某500MHz帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數(shù)字示波器(通常為1~2%精度)更具優(yōu)勢，而且對細節(jié)，數(shù)字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。 

60． 數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值，它的精度一般是多少？ 

答：示波器的幅值測量精度，很多人用A/D位數(shù)來衡量，實際上，隨著您所用的示波器帶寬，實際的采樣率設(shè)置等，會有變化，若帶寬不夠，本身帶來的幅值測量誤差就很大，若帶寬夠了，采樣設(shè)置很高，實際的幅值測量精度就不如采樣率低的時候的精度(您有時可參考示波器的用戶手冊，它可能會給出不同采樣率下，示波器的A/D實際有效位數(shù));總的來講，示波器測量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬用表，同樣，測量頻率，它不如頻率計數(shù)器。  示波器是電氣工程師的基礎(chǔ)儀器，但我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些工程師不能有效地使用其觸發(fā)功能。觸發(fā)常被認為非常復(fù)雜，現(xiàn)在存在這樣一種趨勢，即如果有任何問題，直接到實驗室去求助專家來幫助設(shè)置觸發(fā)。本文的目的在于幫助工程師了解觸發(fā)的基本原理以及有效使用觸發(fā)的策略。

什么是觸發(fā)？

任何示波器的存儲器都是有限的，因此所有示波器都必須使用觸發(fā)。觸發(fā)是示波器應(yīng)該發(fā)現(xiàn)的用戶感興趣的事件。換句話說，它是用戶想要在波形中尋找的東西。觸發(fā)可以是一個事件（即波形中的問題），但不是所有的觸發(fā)都是事件。觸發(fā)實例包括邊沿觸發(fā)、毛刺信號觸發(fā)和數(shù)字碼型觸發(fā)。

示波器必須使用觸發(fā)的原因在于其存儲器的容量有限。例如，Agilent 90000 系列示波器具有 20 億采樣的存儲器深度。但是，即便擁有如此大容量的存儲器，示波器仍需要一些事件來區(qū)分哪 20 億個采樣需要顯示給用戶。盡管 20 億的采樣聽起來似乎非常龐大，但這仍不足以確保示波器存儲器能夠捕獲到感興趣的事件。

示波器的存儲器可視為一個傳送帶。無論什么時候進行新的采樣，采樣都會存儲到存儲器中。存儲器存滿時，最舊的采樣就會被刪除，以便保存較新采樣。當觸發(fā)事件發(fā)生時，示波器就會捕獲足夠的采樣，以將觸發(fā)事件存儲在存儲器要求的位置（通常是在中間），然后將這些數(shù)據(jù)顯示給用戶。

重復(fù)采樣模式與單次采樣模式

過去，較為常見的示波器運行模式是重復(fù)模式。這意味著一旦示波器觸發(fā)并將數(shù)據(jù)顯示給用戶，它將立即開始搜索下一個觸發(fā)事件。這就是示波器波形更新如此頻繁的原因。

任何一款示波器要想進行觸發(fā)并將數(shù)據(jù)顯示給用戶，都需要時間來重新準備觸發(fā)。這個時間也稱為“掛起時間”。在掛起時間內(nèi)，示波器不能捕獲任何波形。因此，掛起時間越短，錯失的事件越少。例如，如果有一個毛刺信號恰巧在掛起時間內(nèi)出現(xiàn)，那么它將不能在示波器的顯示屏上顯示。如果這個毛刺信號是一個罕見事件，則用戶可能認為波形中沒有毛刺信號，而事實上它卻是存在的。因此，示波器的掛起時間越短，錯失波形中重要事件的幾率就越低。

表述此概念的另一種方法是“更新速率”，即每秒鐘的波形數(shù)量。例如，Agilent 7000 系列示波器具有 100000 波形/秒的更新速率。

單次采樣模式用于查找單一觸發(fā)，而不會繼續(xù)采集更多波形。因此，當用戶想要查找某個事件，檢查導(dǎo)致該事件的原因和事件發(fā)生后所出現(xiàn)的問題時，便可使用單次采樣模式。這種模式對于分析不重復(fù)并且每次操作都會發(fā)生變化的波形尤其重要。

自動模式與觸發(fā)模式

如果沒有發(fā)生觸發(fā)事件，將會出現(xiàn)什么情況呢？這一個非常好的問題。在這種情況下，屏幕上的波形將不會更新。這不是我們想要的情況，因為用戶可能不知道如何改變觸發(fā)來獲得屏幕上的波形。例如，如果探頭滑落，示波器將可能停止觸發(fā)。不過，如果屏幕不能更新，信號丟失將很不明顯。

為了解決這個問題，示波器擁有一個稱為“自動（Auto）”觸發(fā)的模式。在此模式下，如果在一段時間內(nèi)無法找到觸發(fā)，示波器將自動觸發(fā)以更新屏幕。通常，示波器上有一些指示器（例如前面板上的 LED）來指示上一個觸發(fā)是真實觸發(fā)還是自動觸發(fā)。這樣，如果用戶看到“自動（Auto）”指示器，他們就會知道所設(shè)置的觸發(fā)沒有發(fā)生。例如，如果用戶設(shè)置的觸發(fā)為毛刺信號，他們將會知道示波器沒有檢測出毛刺信號。

然而，當您回顧上一段的內(nèi)容時就會發(fā)現(xiàn)，當自動觸發(fā)發(fā)生時，它就意味著每次觸發(fā)之后，示波器進行重新準備時具有掛起時間。為了完全避免這一時間，示波器應(yīng)改為“觸發(fā)（triggered）”模式。（這在某些示波器中稱為“正?！蹦Ｊ剑Ｔ凇坝|發(fā)（triggered）”模式中，除非發(fā)現(xiàn)觸發(fā)事件，否則示波器將不會進行觸發(fā)。因此，如果用戶將觸發(fā)模式設(shè)置為毛刺信號并且示波器一直沒有進行觸發(fā)，那么用戶就可以確信毛刺信號沒有發(fā)生（至少示波器能夠檢測出）。