示波器常用术语解析-示波器的使用方法

示波器是设计和测试电子设备和器件最常用的工具。数字储存示波器（简称DSO）和混合信号示波器（简称MSO）都是强大的仪器，用于显示及测量随时间变化的电子信号，并且能有助于确定哪一个器件运行正常，而哪一个器件出现故障。示波器还能帮助您确定新近设计的器件是否能按照您想要的方式运行。

工程师们应当能够精确地设计和测试他们在高速数字产品中所使用的元器件。他们在设计和测试元器件时所使用的仪器必须特别适合处理高速和高频的特性才行，而示波器正好是这样的一种仪器。

示波器是一种功能强大的工具，在设计和测试电子器件方面很有用。它们在您判定系统器件是否正常方面扮演极为重要的角色，而且还能帮助您确定新设计的元器件是否按照预想的方式进行工作。

示波器的应用极为广泛，包括通用电子测试、工业自动化、汽车、大学的研究实验室以及航空航天 / 国防产业等。许多公司都依赖示波器来查找缺陷，从而制造出质量过硬的产品。

今天是德科技 (Keysight Technologies) 特别为射频工程师奉献上示波器常用术语解析，希望帮助工程师能够物尽其用, 也希望大家2025年事业更上一层楼！

A

AC耦合 AC Coupling

AC耦合也称为电容耦合，是一种将交流AC信号从一个电路传输到另一个电路同时阻止直流 (DC) 的方法。该技术消除了信号的直流分量，使工程师可以专注于交流元件。它就像一座选择性桥梁，只允许特定信号通过，而其他信号则被阻止。

AC耦合是示波器中常用的一种耦合方式，它可以将输入信号的直流分量滤除，只保留交流成分。通过AC耦合，示波器可以更准确地测量和观察信号的变化情况，对于观察电路响应、波形分析等应用非常重要。

示波器AC耦合的作用 AC耦合可以分离信号的直流分量和交流分量，将信号的交流部分显示在示波器的屏幕上，从而更好地观察信号的变化情况。在电子电路实验中，我们经常需要观察信号的峰值、频率、相位等特性，而这些特性通常都是通过交流信号来表示的。因此，AC耦合对于电子电路分析和故障排查非常重要。

交流电波形 AC Waveform

AC是 "交流电 "的意思。交流电流通常与中心线（零）对称。信号在正数和负数之间来回变化，并不断重复。

示波器采集模式 Acquisition Mode

采集模式指定您的示波器当前是使用“自动”还是“正常”模式。在“自动”模式下，示波器会自动切换到正确的模式。“正常”模式允许您自己切换到所有不同的模式，这使您能够在测量过程中发挥更积极的作用。

有源探头 Active Probes

有源探头指定示波器的探头是有源的还是无源的。有源探头需要外部电源，但它们对于测量极高频率的信号和极低的电压非常敏感。无源探头不需要自己的电源，因此您可以根据需要执行的测量类型快速打开或关闭它们，但它们不那么敏感，并且需要放大器来提升低频。

混叠 Aliasing

混叠是当连续信号的采样率不足以准确捕捉其变化时, 信号采样不足而发生的失真导致错误频率, 就会发生混叠。通过至少两倍于最高信号频率的采样和使用抗混叠滤波器来防止混叠。

奈奎斯特定理 - 防止混叠的关键在于奈奎斯特定理。根据该定理，要对信号进行采样而不引入混叠，必须以至少两倍于信号中最高频率的速率进行采样。这个速率称为奈奎斯特速率。

关键要点 - 当信号采样不足时，就会发生混叠，导致假频率扭曲原始数据。防止混叠需要以至少两倍于信号中最高频率的速率进行采样并使用抗混叠滤波器。

示波器交替模式 Alternate Mode

指定您的示波器当前是处于“交替触发”模式还是“常规”模式。在常规模式下，屏幕上出现的任何触发器都会在必要时停留在那里。但是，如果您想测量触发事件之间的特定时间，此模式将允许您执行此操作。它使查找信号的最大值或最小值变得容易。

振幅 Amplitude

指定您的示波器当前是显示幅度（即电压）测量还是相位测量。

调幅 Amplitude Modulation

幅度调制是指信号的电压随时间变化，可以通过画一条宽度或形状随时间变化的线在示波器中显示出来。

幅度调制的类型包括：

• 单边带调制(SSB)是一种用于传输信息的调幅 (AM) 形式。在最常见的 SSB 应用中，仅传输调制载波的一个边带。术语“单边带”的意思是仅传输两个可能的边带中的一个及其镜像，或“上”和“下”边带。特定频率的载波传输信息承载信号；在 SSB 传输的情况下，该载波被抑制，传输仅由上边带或下边带组成，加上足够的另一个边带来传输所有必要的信息。

• 嗡嗡声调制是一个术语，指的是您在使用 AM 收音机时有时会听到的背景噪音或“嗡嗡声”。该设备的天线捕获来自电台的载波并通过其内部电路传播，这可能会受到杂散信号、电感负载等各种因素的干扰。这会扭曲正在发送的信息，从而导致低频嗡嗡声。

• AM（正交AM）是一种数字通信技术，它使用同相和正交两种载波来承载数据。这是一种传输信息的常用方法，用于从电视广播到 WiFi信号的所有领域。

随时间变化的幅度 Amplitude Over Time

随时间变化的幅度指定您的示波器当前是显示随时间变化的幅度（即电压）测量值还是随时间变化的相位测量值。

模拟通道 Analog Channels

指定您的示波器当前是使用模拟通道还是数字通道来显示测量值。模拟通道使您可以访问具有较低输入阻抗的信号链的最后一部分，这对于测量信号损失不是大问题的信号非常有用。

模拟示波器 Analog Oscilloscope

模拟示波器让您可以访问具有较低输入阻抗的信号链的最后部分。这些对于测量信号丢失不是大问题的信号很有用。

模拟示波器阴极射线管 Analog Oscilloscope Cathode-ray Tube

与使用平板显示器的数字示波器相比，模拟示波器使用阴极射线管来显示信息。因为它们可以来回振动，所以这些屏幕为您提供了一条显示信号历史的连续线，使您更容易看到否则可能难以发现的摆动或高频。

模拟信号 Analog Signal

信号是数据的电气表示。信号可以表示消息、图像、声音、测量值以及定义为一组值的任何其他内容。

模拟信号是连续波形。它被称为模拟信号，因为它可以取任何值。您将看到数值之间的平滑过渡，而不是数字信号产生的不同阶跃。模拟信号是根据某个时变参数连续无限变化的电压、电流或物理量。例如，无线电波、电视波或声波都是模拟信号的示例。

模拟信号的两种类型：

• 连续时间信号：任何连续的时间函数都被认为是连续时间信号。最常见的例子是正弦曲线。

• 离散时间信号：由相等时间增量（或样本）分隔的任何实数序列都被视为离散时间信号。一个常见的例子是数字音频信号，它代表一系列相等时间增量的瞬时振幅。

模数转换器 Analog-to-digital Converter (ADC)  

模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号称为“数字化”，此模式可让您选择示波器执行此操作的速率。数字化太慢会导致结果抖动，但数字化太快会使您更难准确地看到低频率。

孔径延迟 (APD) Aperture Delay (APD)

孔径延迟 (APD) 也称为“孔径抖动”。它是内部时钟的上升沿尝试打开比较器孔径与该孔径实际打开之间的时间误差。孔径延迟可能由晶体管延迟的变化、电压参考设置的变化或电源波动引起。

示波器应用程序 Oscilloscope Application

这是您的示波器正在测量的电路。有两种主要类型的应用程序 – 定时应用程序和视频应用程序。

ARB信息 ARB Info

ARB信息指定您的示波器当前是否显示 ARB 的计算结果。

任意波形模式 Arbitrary Waveform Mode

任意波形模式指定您的示波器当前是使用“任意波形模式”还是“正常模式”。在任意波形模式下，您可以生成任何类型的测试信号，这些在调试电路时非常有用，因为它使您能够查看诸如高频噪声信号之类的东西。

异步采样模式 Asynchronous Sample Mode

当您启用“异步采样模式”时，示波器将自动一次只显示一个通道。它确保您不会错过双通道仪器的两个通道中的任何一个上的任何重要信号活动。

异步信号 Asynchronous Signals

异步信号为了防止电路的任何部分影响其他电路，工程师经常使用异步信号，这意味着您的示波器接收到的样本在不同的时间会有所不同。这可以帮助您了解电路中正在发生的情况，而不会受到任何外部影响。

衰减探头 Attenuated Probes

衰减探头在通过示波器输入端发送电压值之前使用电阻器降低电压值。当您需要使用非常高的电压时，它们很有用，因为它们可以让您看到信号，而不会让外部干扰影响您的测量。

自动设置 Oscilloscope Autoset

自动设置通过自动为每次测量选择最合适的参数，以便用户轻松获取准确的测量结果。在减少用户输入的情况下获得更一致的结果。

自动测量 Auto Measurements

自动测量如果您想快速轻松地进行各种不同的测量，此模式将让您精确地做到这一点，轻松找到信号的最大值或最小值。

自动缩放 Auto Scale

自动缩放允许您进行许多不同的测量，而无需手动调整垂直比例以适应它们。

自动设置Auto Setup

自动设置在“自动设置模式”中，示波器会自动为您调整其触发设置，以便快速查看您的信号。如果您正在查看具有相似频率和幅度的信号，此模式非常有用。

汽车示波器 Automotive Oscilloscopes

汽车示波器，顾名思义就是用来检测汽车电子电路故障的示波器。市场上示波器一般被分做两种，一称为普通或工业示波器，一称为汽车示波器。工业示波器，由于应用的领域不同，其采样率及带宽等参数差异很大；而汽车示波器，则其的档次不会分得太大，因汽车电路信号传输速率最大的就是CAN总线（高速CAN速率为1兆）了，所以汽车示波器的采样率为80MS/s已足够了，无需要再大的采样率。汽车示波器是专门为汽车应用而设计的专用诊断工具。它可以让您捕获、显示和分析车辆复杂电气系统中的电信号。

关键要点 - 汽车示波器是一种专用工具，可分析电信号并检查车辆上的各种电气部件。

衰减 Attenuation

衰减是什么意思？

衰减是信号通过介质时振幅的减小。衰减可能由传输损耗、反射或吸收引起。在电气系统中，衰减是电压沿电线或其他传输线流动时的降低。衰减系统也可以称为退化系统。衰减意味着信号的幅度或功率降低。

衰减以分贝 (dB) 表示，表示输出与输入功率或强度的比率。衰减值的范围可以从无阻碍或完美传输的零分贝到非常大的负数。具有 0 dB 衰减的完美衰减器沿传输线具有无限数量的抽头。

虽然测量衰减的最准确方法是将校准的衰减器直接插入系统，但另一种方法是使用能够测量电压比或分贝的测试仪器。可以使用网络分析仪、噪声发生器和信号源等设备测量衰减。

辅助输入/输出 Auxiliary Input/output

大多数示波器上的输入/输出用于连接您的其他仪器。根据示波器可用的输入数量，您将拥有一组或两组可用的输入/输出端口。一些型号还包括用于附加控制信号或更容易访问的辅助 I/O。

辅助触发器 Auxiliary Trigger

辅助触发器可让您使用外部信号自动触发示波器。

平均模式 Averaging Mode

平均是指某些示波器上的一种模式，可让您从结果中去除噪声。它在高端型号上更为常见，它通过反复读取数据，向您显示这些数据的平均值。Average Mode (AVG) 平均模式 (AVG)当您的示波器处于“平均”模式时，它将对一定数量的样本进行平均，并将该平均结果显示为一个样本。

邻道功率比 (ACPR)

邻道功率比(Adjacent Channel Power Ratio ACPR) 是指相邻频率信道的平均功率和当前所用信道的平均功率之比。

相邻通道功率比或仅相邻功率比 （或通道泄漏比）测量一个或多个边带中包含的 功率占主要频率范围中的功率的比例。主要范围由通道宽度和中心频率指定。通道宽度是测量参数之一。测量中使用的 中心频率是为 FFT 函数定义的频率。

边带 （具有与主要范围相同的宽度）在通道间隔宽度所分隔的主要范围之上和之下。

B

高通和低通滤波器 High-pass and low-pass filters

高通或低通滤波器函数可将滤波器应用于选定的源波形并在数学波形中显示结 果。

• 高通滤波器是一种单极点高通滤波器。

• 低通滤波器是一种四阶 Bessel-Thomson 滤波器。

• 使用带宽软键可选择滤波器的 -3 dB 截止频率。

带阻滤波器 Band-Stop Filter

对于使用示波器的电气工程师、信号分析师和技术人员来说，操纵和分析信号频率是一项日常任务。电子系统的复杂性通常取决于它们操纵和控制频率的能力。在这个错综复杂的信号和频谱网络中，有一种设备因其效率和多功能性而脱颖而出——带阻滤波器。带阻滤波器就像一个收音机调谐器，可以屏蔽某些不需要的电台，同时让其他电台清晰播放。它在电子设备中用于屏蔽某些声音或信号。 

带阻滤波器也称为“带阻”或“陷波”滤波器，是一种衰减信号频谱中特定频带的滤波器。它允许阻带（被抑制频带）以下和以上的频率几乎不发生改变地通过。

带阻滤波器工作原理

带阻滤波器的工作原理非常简单。它旨在消除或大幅减少信号中的特定频带，因此得名“带阻”。带阻滤波器可不改变地通过较高和较低的频率，同时阻止一定范围内的频率，称为“阻带”。

带阻滤波器具有精确消除特定频带的能力，在信号处理和电子设计中至关重要。了解其工作原理、类型和应用可以显著提高各种电子系统的性能和效率。

典型的带阻滤波器由以下元素组成：

• 高通滤波器：允许高于特定值的频率通过。

• 低通滤波器：允许低于特定值的频率通过。

• 求和放大器：结合高通和低通滤波器的模拟输出。

带通滤波器 Band Pass Filter

我们周围的世界总是嗡嗡作响，嗡嗡作响，各种频率不断交织。如果我们可以从我们周围的广阔频谱中挑选频率，并一次“调谐”到这个频谱的一小部分，那会怎样？这种情况是我们每天使用的技术的基础：带通滤波器 (BPF)。

什么是带通滤波器？

带通滤波器 (BPF) 是一种必不可少的电子元件，它允许特定范围内的频率通过，同时拒绝此范围之外的频率。BPF 允许的频率位于下截止频率 (fL) 和上截止频率 (fH) 之间，通常称为“通带”。此范围之外的频率构成“阻带”。

带通滤波器带通滤波器只允许特定范围的频率通过，通过从信号中滤除不需要的频率，在电子设备中发挥着关键作用。

带通滤波器的类型主要分为两类：

1. 有源带通滤波器：有源 BPF 使用运算放大器等有源元件以及电容器和电阻器来形成滤波器。这些滤波器除了滤波之外，还会放大输入信号，但它们需要外部电源。

2. 无源带通滤波器：无源 BPF 仅使用电阻器、电容器和电感器等无源元件。这些滤波器不会放大信号，也不需要外部电源。由于其简单性和有效性，它们经常用于音频应用。

带通滤波器是众多电子和通信系统中不可或缺的组件，它允许特定范围的频率通过，同时拒绝其余频率。工程师可以通过了解滤波器的设计参数、类型、应用以及使用示波器等设备的详细测试过程来优化滤波器以用于各种应用，例如音频处理和生物医学技术。

带宽 Bandwidth

带宽是指示波器可以处理的频率范围。它还决定了您在任何时候可以看到多少信号。如果带宽太窄，您可能无法看到较低的频率。

示波器的带宽通常是指按 3 dB （-30% 幅度误差）衰减输入信号正弦波的最低频率。

所需的示波器带宽 精确测量信号所需的示波器带宽主要由信号的上升时间而不是信号的频率决定。

您可以使用以下步骤计算所需的示波器带宽：

1.确定最快边沿速度。通常可从设计中使用的已发布设备规格中获得上升时间信息。

2.计算最大 " 实际 " 频率分量。根据 Dr. Howard W. Johnson 的著作 High-Speed Digital Design – A Handbook of Black Magic 所述，所有快速边沿都有无线连续的频率分量。

但是，快速边沿的频谱中存在一个转折点 （或 " 拐点 "），在这个转折点上，高于 fknee 的频率分量在确定信号形状时可以忽略不计。

• fknee = 0.5 / 信号上升时间 （基于 10% - 90% 阈值）

• fknee = 0.4 / 信号上升时间 （基于 20% - 80% 阈值）

3.对所需的精度使用倍增因数以确定所需的示波器带宽。

带宽限制 Bandwidth Limits

示波器通常具有带宽限制，无法测量过高或过低的信号。如果示波器有带宽限制，那么它通常包含在规格表中。

双相 Biphasic

这是“两阶段”的另一种说法。这通常意味着波形有两种不同的极性。例如，双极性信号有两种不同的极性。正负信号具有不同的极性，但它们都具有相同的相位。

双相信号 Biphasic Signal

您是否知道起搏器依靠双相信号才能正常工作？双相信号是电气工程中的一个基本概念，在精确信号控制和解释至关重要的领域尤其重要，例如医疗设备制造和电信。双相信号在正极性和负极性之间交替，提供平衡的能量传输并提高医疗和电子应用中的系统安全性和效率。

双相信号是指穿过零振幅线的波形，同时显示正值和负值。这种类型的信号可以有效地平衡系统中的电荷，这在除颤器和神经刺激器等应用中至关重要。双相信号在现代电子和医疗应用中至关重要，因为它们能够提供平衡、高效的能量传输，降低功耗，同时保持高信号完整性和系统可靠性

双极探头 Bipolar Probe

双极探头可让您测量信号的正电压和负电压，而单极探头仅允许您测量正电压。

位 (B) Bits (B)

位 (B)是模数转换精度的一种度量。具有八位分辨率的信号在被数字化时将具有 28 或 256 个可能的幅度值之一。具有 10 位分辨率的信号在数字化时将具有 210 或 1024 个可能的幅度值。

误码率 (BER) Bit Error Rate (BER)

误码率告诉您每给定时间（通常为一秒）数字数据流中的错误数。换句话说，误码率是在给定时间段内被破坏或误解的比特的百分比。

误码率测试仪 (BERT) Bit Error Rate Tester (BERT)

“BERT”是一种以已知比特率向另一设备发送测试模式并检查接收到的比特中是否有任何错误的仪器。BERT 是大批量产品（例如手机和硬盘驱动器）制造测试系统的关键组件，在这些产品中，一个比特错误可能会导致高昂的成本。

比特误码率测试仪(BERT)是一种电子设备，用于测试数字电路中如何进行无差错数据传输。BERT测量模式灵敏度以表征数字系统的 BER（比特误码率）。它们用于评估比特误码率趋势，这对于开发通信系统很重要。

由 Telcordia Technologies 在 1990 年代中期开发，它已成为测试串行链路的最重要工具之一。BERT 的目标是模拟数字电路，然后测量其错误率。这允许分析给定通道的数据传输可靠性。

比特误码率测试仪BERT 的主要应用

比特误码率测试仪BERT 主要用于测试设备之间端到端性能的数字链路。BERT 的简单、快速设置使工程师可以轻松地将其连接到通道的任一端并开始测试。通过这种方式，他们可以在没有昂贵设备的情况下评估该信道上的数据传输的可靠性。鉴于其易用性和快速结果，BERT 非常适合测试高速串行链路甚至传统 RS-232/RS-422/RS-423/V.35物理接口。BERT 可用于对利用数据传输的各种电子设备执行比特误码率测试。它们最常用于测量高速数字链路，例如

• 卫星调制解调器

• 蜂窝调制解调器

• 路由器和交换机

• 网卡、服务器、工作站或多端口中继器

每秒位数 (BPS) Bits Per Second (BPS)

BPS 设置告诉您在给定的时钟速率下每秒将发送多少位数据。例如，2Gb/s 的信号将具有 1000Mb/s 的带宽。

桥式电路 Bridge Circuit

桥式电路是一种四点测量装置。它有两个电压输入和两个相应的接地连接。

低价示波器 Budget Oscilloscope

低价示波器的价格是中档示波器的四分之一到二分之一，通常功能较少。不建议将它们用于工程用途，但适合只需要不时监视信号的人。

猝发模式 Burst Mode

当您的示波器处于该模式时，它将在一定时间内以设定的时间间隔自动进行测量。例如，如果您想在 10 秒内每秒进行一次测量，您可以使用间隔为 1 秒且总测量时间为 10 秒的脉冲模式。

示波器中的猝发模式以捕获或表示定义的短突发信号为前提。要真正掌握其功能和价值，我们必须剖析定义猝发信号的主要特征。

• 猝发信号具有独特的特性，使其有别于连续信号。对于旨在充分利用突发模式功能的电气工程师来说，认识这些特性至关重要。

• 持续时间 - 持续时间表示猝发事件发生的时间段。工程师必须了解突发的持续时间，因为它决定了他们捕获信号的时间窗口。持续时间可能有很大差异，从高速数字信号中的极短猝发到某些电力电子应用中的较长脉冲。

• 间隔 - 间隔是指分隔连续突发事件的时间间隔。准确了解间隔至关重要，因为它可以告知示波器下一次突发可能发生的时间。这对于设置设备以准备捕获或生成下一个突发序列尤其重要。一些先进的示波器可以实时适应变化的间隔，即使信号的突发行为不可预测，也能确保一致的数据捕获。

• 振幅 - 振幅表示信号的高度或功率，通常从其基线或静止状态测量。振幅可以洞察猝发事件的功率或强度。例如，在电力电子中，猝发期间振幅的突然飙升可能表示系统出现故障或浪涌。振幅可以根据上下文以各种单位测量 - 电压信号的伏特、电流信号的安培等等。

示波器通常提供多个参考级别，以帮助工程师辨别哪怕是最微小的振幅变化。配备突发模式的现代示波器通常拥有广泛的动态范围，使它们能够以同样的精度检测低振幅猝发（如轻微信号扰动）和高振幅猝发（如浪涌或故障）。本质上，理解这些信号特征不仅要认识它们的定义，还要掌握它们在现实场景中的含义。它使电气工程师能够利用猝发模式的功能，确保以最高的保真度和准确度捕获、分析和解释瞬态信号。

猝发宽度 Burst Width

猝发宽度测量是屏幕上从第一个沿到最后一个沿的时间。

猝发宽度

校准误差 Calibration Error

校准误差是由于您使用仪器的方式或影响您准确测量信号能力的环境因素而导致的测量误差。

捕获率 Capture Rate

捕获率是指您的示波器每秒捕获的点数。捕获速率越快，就越容易看到信号并确定其形状或特征。

阴极射线示波器 Cathode-ray Oscilloscope

阴极射线示波器使用阴极射线管显示测量结果。一束电子通过一系列电极，这会在屏幕上产生一个发光点，该发光点根据被测电压而变化。

化学荧光示波器 Chemical Phosphor Oscilloscope

化学荧光示波器使用化合物点亮并显示测量结果。示波器将一束电子引向这种荧光粉，电流量决定了它会发光的亮度。

斩波模式 Chop Mode

斩波模式可让您使用示波器测量非常高的频率。它的工作原理是非常快速地打开和关闭显示，在一段时间内平均每个测量的结果。

电路负载 Circuit Loading

不同的探头可以以不同的方式加载电路，这就是为什么了解您正在使用的探头的规格很重要的原因。高输入阻抗探头不会对电路产生太大影响，而低输入阻抗探头可能会干扰测量或使测量失真。

常见触发模式 Common Trigger Modes

示波器的常见触发模式包括正常、自动和单次。当信号低于或高于设定点时，“正常”触发，具体取决于您使用的是交流跟踪还是直流跟踪。“自动”让示波器自动计算出电压，然后在达到该水平后开始测量。“Single”允许您精确选择示波器触发和开始测量的时间和地点。

常用波形形状术语 Common Waveform Shape Terms

许多术语描述了波形的形状。这些包括正弦波、方波、锯齿波、三角波以及抛物线波和指数波。了解这些很重要，因为它将帮助您更彻底地了解您的测量结果。

什么是示波器波形？

波形是示波器屏幕上电信号的图形表示。它显示信号电压随时间的变化情况。横轴表示时间间隔，纵轴表示信号的幅度（最大电压）。它还显示波的形状、频率、上升时间和失真。看到以这种方式表示的波形可以告诉你很多有关电子电路行为的信息。

什么是波形测量？

波形测量是量化示波器波形不同方面的方法。这些测量包括电压、频率、周期和占空比。

波形的电压是其直流偏移。RMS电压是波形有效电压的度量。您可以通过首先确定示波器纵轴上的刻度来计算电压。例如，如果电压刻度设置为每格 1V，则网格上的每个方格将代表 1 伏。然后只需计算波形占据的方格数并乘以每格电压。例如，如果波形在每格 1V 的刻度上占据 5 个方格，则其电压为 5 伏。

• 波形的频率是它在给定时间段内重复的次数，以赫兹 (Hz) 为单位。

• 波形的周期是波形重复所需的时间。它是频率的倒数，周期测量以秒 (s) 为单位。

• 波形的占空比是波形高于特定电压的时间百分比。例如，50% 的占空比意味着波形有一半的时间高于该电压。

现在让我们看看各种类型的示波器波形及其含义。

什么是正弦波？

什么是方波？

什么是三角波？

三角波具有与其他波形（如正弦波或方波）不同的独特形状。三角形状来自信号在两种状态之间的线性上升和下降。三角波通常用于电子音乐，因为它们与其他波形结合时可以产生各种声音。通信系统和计算机存储设备使用三角波。

什么是锯齿波？

锯齿波的特点是上升沿。波形在达到最高幅度后立即下降。锯齿波的名称源于该波与锯片齿的相似性。您可以在音频应用中使用锯齿波，它提供比其他波形更清晰的声音。它们还用于合成和控制系统，因为它们的锐利边缘使它们非常适合触发事件。

什么是脉冲波？

脉冲波是另一种波形，其特征是尖锐的上升沿和锐利的下降沿。与波的周期相比，脉冲的宽度通常非常短。各种应用都使用脉冲波，包括通信系统、计算机存储设备、定时电路、激光器和电动机。

什么是阶梯波？

阶梯波形是一种具有阶梯状形状的电波形。当交流电 (AC) 流过电阻负载时，会产生阶梯波形。产生的波形将具有一系列平坦的平台，每个平台对应不同的电阻值。流过电阻负载的电流量决定了每个平台的高度。在电源和放大器等电子设备中，阶梯波形很常见。

互补金属氧化物半导体CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor )

互补金属氧化物半导体CMOS 是一种低功耗数字芯片，可以在非常高的速度下运行而不会过热或损坏。与其他类型的芯片相比，它们的功耗要低得多，非常适合手机等低功耗应用。

复杂波形 Complex Waveforms

复杂波形是随时间变化的信号。一个例子是来自加速度计或其他随时间变化的仪器的数据，例如声波。

复合视频信号 Composite Video Signal

复合视频信号是将颜色和亮度值组合成单个波形的信号。电视机通常使用它来显示来自 VCR、卫星接收器等仪器的屏幕信号。

恒定衰减率 Constant Rate of Decay

恒定衰减率是一种寻找电压稳定下降的触发模式。它适用于测量数字信号，因为它只看信号的斜率，而不看任何其他因素。

恒定上升率 Constant Rate of Rise

恒定上升率是一种寻求电压稳定增加的触发模式。它适用于测量数字信号，因为它只看信号的斜率，而不看任何其他因素。

传统电流 Conventional Current

传统电流从正极流向负极，这与电子流向相反。电子流有时也称为常规电流，因为这是发现时使用的原始惯例。

控制通道 Control Channels

控制通道用于与计算机的数据传输，以将信息从一个仪器传输到另一个仪器。例如，当您将文件从计算机发送到打印机时，打印命令被视为控制通道，因为它告诉打印机需要执行哪些操作。

坐标系 Coordinate Frame

坐标系是指空间中具有自己的一组轴的特定位置。例如，纸张的 XY 平面或科学中使用的 XYZ 轴系统坐标系。

耦合 Coupling

耦合是示波器上的一种设置，允许您将一个示波器的接地连接到另一个示波器。这用于双向测量，将信号从一个仪器传输到另一个仪器并显示在相同的波形上。

耦合电容 Coupling Capacitor

耦合电容器是示波器中使用的一种电子元件，用于减少其他信号对您要测量的信号的影响。它通常安装在探头正前方，就在它遇到被测仪器 (DUT) 上的输入端口之前。

可校正范围 Correctable Range

可校正范围在噪声开始影响测量之前，可以在示波器上测量的最大电压差。带宽越大，可校正范围就越高。

相关双采样 Correlated Double Sampling

相关双采样一种用于降低测量噪声的技术，方法是从模拟值创建数字值，将其丢弃，然后测量两者之间的差异。这减少了噪声对您所看到的波形的影响。

波峰因数 Crest Factor

波峰是任一柱形中的最大触发数。波峰因数是一个比率，它表示 AC 波形的波峰和波谷与其 RMS 值相比要大多少。波峰因数越大，信号中涉及的能量或功率就越大。

交叉触发 Cross Triggering

使用交叉触发，一个通道的触发信号可以让您及时看到另一个通道的结果。这通常与延迟扫描结合使用，以便您了解一个信号如何随时间影响另一个信号。

电流探头 Current Probes

电流探头用于测量系统中的电流量。它们的阻抗非常低，因此不会影响被测仪器。一些电流探头还带有开关，可用于在高阻抗和低阻抗模式之间进行选择，适用于测量不同的组件。

光标测量 Cursor Measurements

光标测量是测量示波器显示屏上特定点的电压。许多现代示波器具有光标，可以自动或手动定位以测量信号的上升沿、下降沿和其他重要点。

截止频率 Cutoff Frequency

截止频率是带通滤波器的最低点，是带通滤波器向阻断频率的过渡点。这是允许低于截止频率的所有频率的地方。通带越高，截止频率越低。

补偿无源探头 Compensating Passive Probes

必须补偿每个示波器的无源探头，以便与它所连接的示波器通道的输入特征匹 配。一个补偿有欠缺的探头可能会导致明显的测量误差。

时钟恢复 Clock Recovery

时钟恢复是一项可提供用于同实际信号边沿进行比较的理想时钟的功能。例如， 在时钟TIE 和数据 TIE（时间间隔误差）抖动测量中使用时钟恢复。您还可以设置时钟恢复并将恢复的理想时钟显示为数学函数波形。

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直流电子负载模块

什么是直流电子负载模块？

直流电子负载模块是一种测试设备，可在受控条件下从直流电源（如电源、电池或燃料电池）吸收电流。通过电子模拟各种负载类型（如恒定电流、恒定电压、恒定功率或恒定电阻），它可以帮助工程师和技术人员评估电源的行为和可靠性。

直流电子负载模块对于在受控负载条件下测试电源至关重要，可精确分析各种应用中的性能、稳定性和效率。

直流电子负载模块通过抽取受控的电流量来模拟电源上的各种负载条件，用于测试和评估电源设备。

直流电源

直流电源是一种提供恒定直流 (DC) 输出电压的设备。它用于为各种电子设备供电，从简单的家用电器到复杂的工业机械。

信号幅度减小 Decrease In Signal Amplitude

示波器上显示负斜率的测量值。这可能表明正在测量的系统电源存在问题，或者可能意味着信号中引入了串扰或噪声。

延迟 Delay

延迟（也称为延迟线）描述了信号进入和退出仪器之间经过的时间。

延迟时基 Delayed Time Base

延迟时基是某些示波器上的一项功能。它允许用户设置水平扫描延迟并捕获有关事件如何随时间展开的更多详细信息。

解调信号 Demodulated Signal

解调信号已更改为其原始格式的信号。例如，解调的 AM信号将变为标准正弦波。

差模波形 Difference Mode Waveform

差模波形显示两个电压之间的差异，而不是仅显示一个电压本身。例如，如果您同时使用共模和差分测量来测量 AC 信号，您会在波形显示上看到它们之间的差异。

差分交流电压测量 Differential AC Voltage Measurement

当您在示波器上测量 AC 信号的电压时，差分 AC 电压测量会将您的测试引线连接到具有不同电压的电路的两个不同部分。这意味着您将测量电压的正负差，这可以让您更准确地了解正在发生的情况。

差模波形 Differential Mode Waveform

差模波形显示电路的两个部分之间的电压差，但它不显示每个点的各个电压。它显示了仪器中的不同引脚之间的行为方式。例如，您通常会在此模式下看到输入电压和输出电压之间的差异。

数字万用表 Digital Multimeter

数字万用表是一种电子测量仪器，具有多种不同的测量模式。万用表是一种可以测量多种参数的仪表，例如交流（AC）或直流（DC）电压、交流或直流电流、电阻、温度、电容等。现代化数字万用表采用了数字和逻辑技术，体积越来越小，内置功能越来越多。通过引入数字技术，数字万用表可以提供图形显示、数据记录和信号数字化以及编程功能，还可与外部设备进行通信。它们通常测量诸如电流、电压、电阻、电容和频率之类的东西。

数字信号处理 Digital Signal Processing (DSP)

数字信号处理 (DSP) 是一门修改和分析电子信号的科学，例如电话中的语音或扬声器中的音乐。它允许设备过滤噪音、增强声音并执行任务，使我们的电子体验更加丰富和清晰。

不连续性 Discontinuity

不连续性是信号形状的任一中断，这通常表明被测仪器的运行方式存在问题。不连续性也可能表现为噪声、不正确的波形或抖动。

差分时基 Differential Time Base

差分时基通常用于调整两个信号之间的相位关系。对于带宽限制（以度为单位）等应用程序来说，这是必不可少的。

差分电压 Differential Voltage

一个信号和另一个信号之间的差异。您通常会在示波器上看到此选项，当您在探头上使用差分输入类型时，该选项会自动显示。差分电压是示波器最常见的测量类型。

时间上的差异 Difference In Timing

事件开始和结束的时间与这两个事件之间经过的总时间之间的差异。示波器通常使用不同的触发模式（边沿、脉冲宽度等）来测量这一点。

数字通道 Digital Channels

如果您在示波器上使用串行总线之类的东西，此功能适合您。它允许仪器将数字信号分解成多个。

动态范围 Dynamic Range

仪器的动态范围是它可以准确测量电压的程度。通常，质量更好的仪器将具有更高的动态范围并比其更便宜的同类产品处理更大的信号。

数字仪器 Digital Instruments

使用数字信号对系统进行测量的仪器。它们变得越来越普遍，大多数现代示波器都具有数字显示模式，用于以数字方式显示有关电路的信息。

数字逻辑信号 Digital Logic Signals

数字逻辑信号是只有两种状态的电子信号，它们对应于电压值（0 或 1）。

数字示波器 Digital Oscilloscope

数字示波器是一种测量仪器，它以数字方式而不是模拟方式在屏幕上显示数据。它们很受欢迎，因为它们可以同时测量比模拟同类产品更多的信号，并且它们往往具有更好的整体信噪比。

数字示波器通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。

这是一张数字示波器的内部结构图，整个硬件架构分为四部分：

1. 示波器的模拟前端部分，主要有衰减器和放大器组成；经过模拟前端后，信号被调节到合适的幅度，就可以较为理想被ADC进行模数转换。放大器决定了示波器的关键指标：带宽，决定示波器能处理的信号频率范围。放大器的另外两个作用是垂直偏置和提供匹配电路驱动ADC和触发电路。

2. 模数转换器先对输入信号进行采样，将输入波形转化成采样点，通过将采样点量化和编码 存储在示波器的通道内存中，采样率决定决定示波器时间相关测量的精度。

3. 从模拟前端的输出另一路连接触发电路，当输入信号波形满足预设的触发事件后，时基会将触发事件发生的时刻设定为初始时刻计算接下来采样点的时间 最终显示在屏幕上。

4. 由于示波器的采样率都很高，每秒几十G，数字示波器需要高速缓存来存储采样的数据，单位存储空间的实现成本非常高。目前可以做到每通道2G。

5. 波形的重建和显示。数字示波器先把数据存在高速缓存，然后由CPU把缓存里的数据取出再分析、显示。

此结构为普通低端示波器结构，而目前高端示波器大多加入ASIC芯片，是德科技示波器使用FPGA等。

数字荧光示波器 Digital Phosphor Oscilloscope (DPO)

数字荧光示波器是传统模拟示波器的继承者。它不是模拟显示器，而是使用高分辨率的数字屏幕，可以一次显示许多不同的信号。数字荧光示波器和数字示波器一样，也可以测量和记录电信号。然而，它们不会将信号存储在存储器中。相反，他们使用阴极射线管（CRT）在屏幕上实时显示信号。

数字采样示波器 Digital Sampling Oscilloscope

数字采样示波器通过将模拟信号转换为发送到屏幕的数字值来测量模拟信号。由于它以极高的速率进行采样，因此通常可以非常准确地显示您正在测量的任何内容。

直接数字合成器 Direct Digital Synthesizer (DDS)

许多现代示波器都内置有数字信号发生器，称为直接数字合成器。这与外部信号发生器的工作方式类似，因为它可以生成波形，但它为您省去了需要其他东西的麻烦。

数字信号 Digital Signals

数字信号使用一系列“开和关”状态来传递信息。

数字存储示波器 Digital Storage Oscilloscope (DSO)

数字存储示波器(DSO) 是一种测量和记录电信号的电子仪器。它将模拟信号转换成数字格式并将其存储在其数字存储器中，以便于调用和分析。数字存储示波器是一种先进的数字示波器，允许您手动触发测量，然后保存数据以供将来使用。它们对长期分析很有帮助，但没有同类型的模拟仪器那么灵活。

数字存储示波器用于各种应用。生物医学工程师使用它们来测量来自人体的电信号，例如心跳和脑电波。电信工程师使用 DSO 测试手机和其他通信设备。航空航天工程师用它们来测试飞机部件，同时汽车工程师使用它们来测试车辆电子系统。设计工程师使用 DSO 来验证其设计的性能。

显示模式 Display Modes

示波器可以以几种不同的方式显示信息。最常见的是数字和模拟显示模式，但许多示波器还包括其他类型，如脉冲宽度、强度、持续时间（静态）等。

显示内存 Display Memory

显示内存是一种示波器内存，可让您进行测量并保存以备后用。大多数示波器都有某种显示内存，尽管数量因单元而异。

显示信号 Display Signals

显示信号是您可以在示波器屏幕上看到的测量值。它们是实时显示的——它会随着新数据的出现而更新它们。

振幅分布 Distribution Of Amplitude

一种可以告诉您信号有多少功率的测量值。它以百分比表示，描述了在任何给定电压水平下信号的总功率有多少。

动态范围 Dynamic Range

仪器在不给出错误读数的情况下准确测量电信号中小而快的波动的能力。动态范围是示波器精度的关键因素，通常在 1Hz 到 100MHz 之间测量。

分区控制 Division Control

大多数示波器都可以分区控制，可以让您设置在一个屏幕上显示多少数据。

双脉冲测试 Double Pulse Test

双脉冲测试评估功率半导体的开关行为，测量能量损耗和电压尖峰等关键参数，以优化电路性能并确保可靠性。

工程师如何准确测量 MOSFET 和 IGBT 等功率半导体的开关性能？

双脉冲测试是一种用于评估动态开关参数（例如能量损耗和反向恢复特性）的标准方法。该测试在设计和优化电力电子器件方面发挥着关键作用，尤其是对于涉及碳化硅 (SiC) 或氮化镓 (GaN) 器件的高性能应用。

双脉冲测试通过测量能量损耗、电压尖峰和反向恢复时间等关键参数，提供了一种评估功率半导体开关性能的精确方法。它在优化电路设计的效率和可靠性方面发挥着关键作用，尤其是在涉及 MOSFET、IGBT 和宽带隙器件的高性能应用中。

双踪和多踪示波器 Dual And Multiple-trace Oscilloscopes

双踪和多踪示波器具有两个或多个显示器，可让您同时查看多个信号。它们有助于比较不同的波形并更好地了解电路中发生的情况。

双线示波器 Dual-beam Oscilloscope

使用两束光而不是一束光来测量信号的示波器。双线示波器比单线示波器更准确，因为它们使用多个放大器，这有助于减少噪声干扰。

双踪示波器 Dual-trace Oscilloscopes

具有两个不同显示的示波器，因此您可以一次测量两个信号。双踪示波器在实验室环境中很有帮助，因为它们具有很宽的带宽，可以测量 AC信号和DC信号。

占空比 Duty Cycle

占空比什么意思?

重复脉冲列的占空比是脉冲宽度和周期的比率，以百分比表示。

E

边沿 Edges

边沿是电信号中的突然电压变化。大多数示波器可以测量信号变化的速度或频率。

电子负载 Electronic Loads

想象一下，一个设备可以从电源吸收和吸收功率。电子负载就是为此而设计的，它允许您准确测试和测量各种设备在不同负载条件下的电压、电流和功率特性。电子负载是用于模拟真实负载条件的测试仪器，能够准确评估电源和电池等电力设备。它们吸收和吸收功率，使工程师能够测量设备在各种负载情况下的电压、电流和功率特性。

这些负载可实时反馈您的能源设备的性能，使您能够快速轻松地进行调整或更正。

电子负载是模拟真实负载的测试仪器，用于测试电源和电池等功率设备的性能。

环境容差 Environmental Tolerances

环境容差是示波器的工作条件，包括使用时的最高允许温度和大气压力。

扩展采集模式 Extended Acquisition Mode (EAM)

示波器的扩展采集模式允许它连续采集数据样本并从所有这些样本中创建单个波形。这有助于减少噪声干扰并创建比正常实时模式更准确的信号图像。

外部触发 External Trigger

外部触发是来自外部源并触发测量的信号。对于示波器，最常见的外部触发来自计算机通过 USB 或 LAN。外部触发 BNC 输入被标记为 EXT TRIG IN。

有效位数 Effective Bits

示波器的有效位数是它在计算中使用的位数。位数越多，它能够准确测量的信号动态范围就越大。

电信号 Electrical Signal

电信号可用于提供信息的可测量电量。电信号包括电压和电流，它们分别以伏特和安培为单位。

电子束 Electron Beam

当示波器的阴极加速电子时，电子所走的路径。称为阴极的真空管发射电子，然后将电子吸引到带正电的板（称为网格）上。网格控制进入电子流并将其弯曲成不同形状的电量。

电子束偏转 Electronic Beam Deflection

电子束偏转是示波器偏转电子束的方式，因此它们可用于测量电压。他们通过使用产生磁场的电磁线圈来做到这一点，然后根据进入它们的电量以不同的方式拉动电子流。

电子元器件 Electronic Components

电子元件是模拟电路和数字电路的基本组成部分。它们的值决定了电流在电路中的流动方式。电子元件包括电阻器、电容器、电感器、电压源和电流源。

包络 Envelope

示波器如何显示电信号? 您可以通过在波形上与信号最重要的电压电平相对应的几个点上放置标记来绘制包络。如果您绘制包络线，您将创建一个显示电压随时间变化的图表。

等效时间采样 Equivalent-time Sampling

使用等效时间采样时，示波器在波形的上升和下降部分都进行采样，以产生比仅对峰值进行采样时更准确的显示。等效时间采样模式需要一个具有稳定触发的重复波形。

外部源阻抗 External Source Impedance

示波器外部源的阻抗告诉您外部世界会对您的测量产生多大影响。这个数字越高，源信号中的电压变化就越有可能是由您尝试测量的东西以外的东西引起的。

眼图 Eye Diagram

什么是眼图？

眼图（Eye Diagram）是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。眼图包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而估计系统优劣程度。

眼图是一个信号视图，其中的波形是通过数据速率触发的。实时眼通过采集数 据、执行时钟恢复并将连续的单位间隔叠加（折叠）到一个图中来完成此操作。这是一个以色级形式表示的统计信息视图。

眼图 的 “眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

图中：眼图的眼高代表噪声；眼宽代表抖动。

F

什么是快速傅里叶变换 (FFT) Fast Fourier Transform？

您是否曾经需要分析信号的频率成分，但却无法清晰地将其可视化？这就是快速傅里叶变换 (FFT) 发挥作用的地方。通过将复杂的波形分解为各个频率成分，FFT 可让您看到信号中隐藏的频率 - 这对于各种电气工程应用中的精确信号分析至关重要。

快速傅里叶变换 (FFT) 是一种计算序列或其逆的离散傅里叶变换 (DFT) 的算法。简单来说，FFT 接收时域信号并将其转换为频域信号。此过程可帮助您更轻松地分析信号的频率分量。

快速傅里叶变换 (FFT) 是一种从数字信号中提取频率信息的数学算法。FFT 的典型用途是分析声音和电信号，例如示波器产生的信号。FFT 算法将信号分解为其频率分量，然后将其显示在频谱图中。该图可让您直观地查看信号的频率内容并识别任何波动或异常。

FFT 为何重要？

在许多电气工程任务中，尤其是在使用示波器或其他测试设备时，分析信号的频率分量可以提供关键见解。无论您处理的是噪声、谐波还是信号干扰，FFT 都可以让您精确地确定起作用的频率。

FFT 的主要应用

• 信号处理：FFT 广泛用于数字信号处理 (DSP) 以分析、过滤和修改信号。

• 频谱分析：工程师使用 FFT 执行频谱分析，帮助他们识别可能影响性能或信号完整性的频率。

• 通信：FFT 有助于分析调制信号，这在电信等领域至关重要。

• 音频和语音处理：FFT 用于压缩音频、分析语音信号和消除噪音。

快速傅里叶变换 (FFT) 允许您有效地分析信号的频率分量，提供通常隐藏在时域中的关键见解。它是诊断和优化各种应用程序中系统性能的强大工具。

现场服务应用程序 Field Service Applications

现场服务应用是指工程师在现场工作时可以在现场部署示波器。现场服务通常涵盖工业环境，但也适用于非普通办公室或实验室空间的任何位置。

频率 Frequency

什么是频率?

频率是每单位时间重复的次数。在示波器中，频率还指信号在 0 伏与其峰值电压电平之间来回移动的频率。

任何数字示波器的主要功能都是测量信号电压随时间的变化。然而，信号频率也是一个同样重要的测量指标。示波器频率是波形或信号在给定时间内重复的频率。频率测量单位为赫兹（每秒周期数）或千赫兹（每秒数千个周期）。

使用示波器读取频率，您可以同时测量：

• 输入信号的时间周期

• 波形的幅度

• 两个数字信号之间的占空比

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• 示波器如何测量频率

• 现代数字示波器会自动测量输入信号的频率。

它测量信号在一定时间内包含多少波形。然后，为了计算频率，它将波形数量除以时间量。

频率定义为 1/ 周期。周期定义为两个连续、同极性边沿的中阈值交叉点之间的时间。中阈值跨越还必须穿过低阈值和高阈值电平，这样可消除矮脉冲。X 光标显示正在测量的波形部分。Y 光标显示中阈值点。

示波器还使用“频率计数器”功能，该功能可测量信号在给定时间范围内超过特定阈值的次数。频率计数器计算事件发生的频率，并计算每秒发生的事件数。然后以赫兹为单位显示结果。这些方法可以提供各种频率的精确测量。

什么是时间基 Timebase？

时间基是示波器的一项功能，可让您查看随时间变化的波形。它设置信号的水平刻度，使您能够准确测量频率或周期。时间基还可以直观地减慢或加快信号，使其更容易在显示屏上进行分析。

如何计算频率?

如果您拥有一台无法自动测量频率的旧示波器，请不要担心 - 还有其他方法可以计算频率。

最基本的方法是测量一个完整波形周期的时间并取倒数（1/t）。这将为您提供频率的估计值。

您还可以使用示波器的“标记”功能来测量信号从一个点移动到另一个点所需的时间。然后，您可以取倒数 (1/t) 来获得频率测量值。

另一种方法是从单个上升沿或下降沿的不同位置进行两次测量，然后使用以下公式：频率 = (1/时间差) × 2π 弧度/周期。结果将是您的频率（以赫兹为单位）。

频率分量 Frequency Components

频率分量是构成单个信号的不同频率。频率分量是产生您在示波器上查看的信号的独特形状的原因。

频率响应 Frequency Response

频率响应是系统或仪器输出频谱的定量测量。它可用于表征该系统的动态特性，并与任何给定频率下的输入相比较，测量振幅和相位。

频率响应分析 (FRA) 是获得许可的功能。频率响应分析 (FRA) 功能控制内置波形发生器来扫描一定频率范围内的正弦波， 同时测量被测设备 (DUT) 的输入和输出。在每个频率上都会测量增益 (A) 和相 位，并绘制在频率响应波德图上。当频率响应分析完成时，您可以在图表上移动标记，以查看在各个频率点测量的 增益和相位值。您还可以针对增益和相位图来调整图的定标和偏移设置。

频率信号 Frequency Signals

频率信号是随时间上下移动的电压的模拟或数字表示。所有波形均由频率信号组成，但噪声信号并不表示任何特定频率。

前面板控件 Front Panel

函数发生器 Function Generator

函数发生器是一种电子测试设备，函数发生器也是一种信号源，可用于在很宽的频率范围内创建波形。它可为被测器件（DUT）生成多种标准波形，例如正弦波、方波、斜波或锯齿波。在电路设计和电路板中，测试通常需要使用可控信号来仿真常规操作。测试物理系统和传感器通常需要稳定可靠的信号，这些信号的电压最低只有几微伏，最高可能有几十伏甚至更高。

通过提供激励信号或已知的输入信号，我们能够观察器件在不同条件下做出的反应。被测器件展现出来的特性是否符合预期？在性能崩溃之前它有怎样的容忍度？您可以将已知的正常信号输入被测器件并监测输出，从而评测被测器件的性能。波形发生器的输出必须纯净且稳定，应当能代表器件的最终应用将会使用的真实信号。

G

发光踪迹 Glowing Trace

发光踪迹是示波器显示屏上不属于信号的任何明亮区域。发光的踪迹可能是由附近的霓虹灯、测量信号中的亮度过高或仅仅由视野中的物体引起的。

接地 Ground

大多数示波器的地线通过接地线与大地相连，通常通过一根金属棒插入几英尺深的地下。

切勿断开示波器的接地连接而造成保护措施失效。示波器必须通过电源线接 地。如果不接地，则会导致电击危险。

接地夹 Ground Clip

接地夹是一根短线，两端都有鳄鱼夹。您可以使用它来将示波器的接地线连接到电气仪器中的接地参考点，以便您可以对其进行测量。

接地参考 Ground Reference

接地参考是电路中连接到大地的一个点，通常带有接地夹。您可以使用接地参考来准确测量电路上的电压和电流。

探头接地 Probe grounding

探头接地是电流从探头返回源的低阻抗路径。增加该路径的长度将在高频时创建 探头输入的大共模电压。根据下列方程式，产生电压的行为就好像该路径是一个感应器：

例如在使用Keysight N2820A 探头对电池供电 （浮动）的设备进行测量时，应使用提供的接地导线连接设备的接地端和探头的接地连接器，如上图所示。只需将接地导线的末端卡入探头的连接器。如果不进行接地连接，探头的共模输入放大器将无法正确显示波形。

H

手持示波器 Handheld Oscilloscopes

手持式示波器设计小巧便携。当无法携带台式示波器进行远程/非现场测试时，您可以在现场使用它们来诊断您的仪器。

水平模式 Horizontal Mode

水平模式这指定您的示波器当前是处于线性模式还是对数模式。线性模式告诉示波器以直线段绘制其波形，而对数模式告诉示波器以对数方式绘制其波形。如果您的应用要求您查看详细的高频信号，那么最好切换到对数模式，以便充分利用示波器的功能。

水平偏移 Horizontal Offset

水平偏移是指波形在示波器显示屏上的起始位置与在 0 伏时开始的位置之间的差异。水平偏移将显示为正或负，具体取决于它是高于还是低于您的理想参考点。

水平位置控制 Horizontal Position Control

水平位置控制是用于调整示波器水平位置的旋钮或按钮。它将波形左右移动到屏幕上您想要的位置。

使用 " 水平设置菜单 " 可选择时间模式 （正常、XY 或滚动）、启用缩放、设置时基微调控件 （光标）并指定时间参考点。

水平扫描 Horizontal Sweep

水平扫描是用于描述波形从屏幕一侧移动到另一侧所需时间的术语。您可以以秒或毫秒为单位控制扫描速度。

直方图 Histogram

直方图是从波形数据库（输入通道、波形存储器、色阶灰度存储器和数学函数）得出的概率分布。测量数据库由显示屏上显示的所有数据样本组成。每次在显示坐标上获取显示样本点时，该坐标的计数器都会递增。随着总计数的增加，命中范围也会增加。每个计数器的最大计数为 232。如果直方图保持很长时间，数据库将饱和。测量数据库在色阶持久显示模式（或灰度持久）和执行模板测试期间处于活动状态。

直方图中的信息用于对波形进行统计分析。您可以定义和显示直方图，垂直显示电压和功率测量，或水平显示时序测量。直方图显示为一系列水平或垂直线，每条线的宽度为一个显示像素。仍可通过直方图线查看源波形。

直方图分析功能可以为波形或测量结果提供统计视图。波形直方图可以显示波形跨入 （或触发）用户定义的窗口中的行或列的次数。

垂直直方图中，窗口被分为多行。水平直方图中，窗口被分为多列。

直方图可在示波器、眼图/模板和 TDR/TDT 仪器模式下构建。

I

输入信号 Incoming Signal

输入信号是通过输入通道进入示波器的任何电信号。

工业应用 Industrial Applications

工业应用是您无法在家中进行的示波器测量。它们可能包括测试工业机器、检查工业仪器的输出或监测工业环境中的噪音。

输入带宽 Input Bandwidth

输入带宽是示波器可以成功测量的频率范围。它通常以兆赫或千兆赫表示。

输入耦合 Input Coupling

输入耦合是指示波器如何通过其输入通道传输输入信号。不同的示波器为不同的目的使用不同的输入耦合，但它们都包含在内，以便您了解电路在不同条件下的行为。

输入信号 Input Signal

输入信号是作为一个整体进入示波器的任何电信号。这可能是来自外部源的信号，也可能是被测电路在示波器输入通道上的反射。

输入电压 Input Voltage

输入电压是示波器输入通道的电势。它因信号源而异。

输入波形 Input Waveform

输入波形是指进入示波器输入通道的电信号。您可以使用这些波形进行测量和分析电路。

仪器 Instruments

仪器是用于测试电路和仪器的仪器，例如示波器或频谱分析仪。

强度分级 Intensity Grading

强度分级是调整示波器显示屏亮度以充分利用其对比度的行为。

内部触发器 Internal Trigger

内部触发是来自示波器内部并触发测量的信号。为此，我们建议使用方波作为信号，因为很容易在屏幕上看到您正在测量的内容。但是，您可以使用任何其他类型的信号作为触发器，只要您了解您正在查看的内容并可以向其他人解释。

插值 Interpolation

插值是使用具有已知值的点来估计其他未知点的过程。它用于示波器，为您提供更详细的波形测量结果。

插值方法 Interpolation Methods

示波器上主要使用两种插值类型，线性插值和 sineX/X。

间隔模式 Interval Mode

间隔模式这指定您的示波器当前是处于“单次模式”还是“正常连续模式”。在正常模式下，您的示波器将根据屏幕上发生的任何变化不断更新自身，如果您尝试执行实时测量，这是理想的选择。如果您想冻结波形，则单次拍摄模式将对其进行单次快照。这使您能够进行极其精确的测量。

L

前沿波形/上升边沿 Leading Edge

前沿波形的前沿指的是前面或第一部分，因为它从低到高。它也被称为上升边沿。

电平旋钮 Level Knob

电平旋钮是一种工具，可让您控制示波器显示屏的亮度。它通常位于前面板上，可能会被标记为“电平渐变”。

限制线 Limit lines

限制线在示波器屏幕上绘制极限线作为测量感兴趣点的视觉辅助。它们指示中心线上方和下方的波形极端值。

电平信号 Level Signals

电平信号是保持在示波器输入通道的高或低电压电平的任何电信号。

正在加载 Loading

加载是将示波器连接到电路或外部信号源的行为。这通常通过探头或电缆完成。

逻辑门 Logic Gates

逻辑门是数字电子器件中的电子开关，可根据其设计产生输出。它们包括 AND、OR 和 NOT 等类型，其功能使用真值表来描述。

什么是逻辑门?

逻辑门是数字电子学和计算机科学中最常用的电子设备。它们是处理数据、信息和命令的复杂集成电路的构建块。逻辑门接受两个或多个电输入，并根据其设计逻辑产生输出信号。把它们想象成家里的开关，当你扳动它时灯就会亮。开关只能处于两种状态之一——开或关。逻辑门就像这些开关，但它们接受多个输入并根据输入的组合产生输出。你通常会在计算机、计算器甚至现代汽车等数字设备中找到它们。

逻辑门的组成是什么？

逻辑门由晶体管、二极管、电阻器和电容器组成。

• 晶体管控制门电路中的电流流动

• 二极管充当电压控制开关

• 电阻器和电容器在电路内存储和传输电能

例如，想象一下逻辑门中的电流流动。当您将电压施加到门的输入端时，晶体管控制从一个点到另一个点的电流流动。二极管允许电流在一个方向上流动，但不允许另一个方向流动，电阻器和电容器在电路内存储或传输能量。这些组件协同工作以从门创建所需的输出。通过了解这些组件如何协同工作，我们可以设计和构建更复杂的数字电路。

示波器中的逻辑门仿真是什么？

门仿真是使用示波器模拟逻辑门电路的过程。这样做是为了调试、排除故障和测试逻辑门。

当使用示波器进行此操作时，您需要通过设置各种参数（例如电压范围和时间基准）来配置示波器。然后，您可以在示波器的显示屏上观察逻辑门的输出。通过观察显示屏，您可以分析电路中的错误并观察其在不同条件下的行为。这有助于您了解逻辑门的工作原理，并使您能够在问题出现之前发现任何问题。门仿真还允许您创建更复杂的电路，从而无需物理构建和测试每个电路阶段。

什么是三态逻辑门？

三态逻辑门是一种逻辑门，它具有称为“高阻抗”状态的附加输出。此附加状态允许您通过一个或多个输入控制输出。您通常在内存电路中使用三态逻辑门，允许读取和写入存储在每个内存单元中的数据。这三种状态是逻辑 0、逻辑 1 和高阻抗。

使用三态逻辑门的优点是它能够更好地控制电路的输出。与在每个阶段使用单独的门相比，这种类型的门可以用更少的组件设计复杂的电路。

例如，需要将八个 AND 门连接在一起的电路可以改用单个三态逻辑门。这样做的优点是它减少了构建电路所需的组件和连接数量，这意味着电路更小，功耗更低。

线性插值 Linear Interpolation

线性插值通过在两个输入点之间创建一个输出点来工作。然后将线性趋势线拟合到输入点。线的端点用作波形上该点值的近似值。

M

手动模式 Manual Mode

这指定您的示波器当前是处于手动模式还是自动模式。这决定了示波器遇到未知信号时的行为方式。在手动模式下，示波器将需要您输入触发位置，以便测量它可以从该信号中得到什么。如果您正在使用此示波器，那么最好将其保留为自动模式，除非您确定您的信号有一个非常具体的临界点，您需要稍后再次测量。

磁力计 Magnetometer

磁力计是一种用于检测和测量磁场的仪器。在电路设计、传感器开发和电磁干扰等应用中，它可以量化磁的强度和方向。

磁力计是什么？

磁力计是一种用于测量磁场强度和方向的科学仪器。您可以在地质学、地球物理学、考古学和航空航天工程等各个领域找到它们。磁力计的基本原理是它们可以检测地球磁场的变化以及由铁等铁磁性材料制成的物体的变化。

地球物理勘测中最常见的三种仪器类型是磁通门、质子进动和光泵磁力仪。

磁通门磁力计 - 磁通门传感器用于测量地球磁场，由铁磁芯环绕的线圈组成。随着磁场的变化，铁芯被磁化，从而在线圈中产生电流。通过测量该电流的强度，您可以确定磁场强度。

质子进动磁强计 - 这些磁强计比磁通门仪器更灵敏，可以检测到地球磁场的微小变化。质子进动磁强计利用氢原子的核磁共振来测量磁场。这些仪器通常用于考古遗址，以定位埋藏的结构或含有磁性材料的文物。

光泵磁强计 - 这些仪器使用激光测量极低水平的磁场，灵敏度极高。它们可以检测到地球磁场的微小变化，例如由太阳风暴引起的变化。它们通常用于航空航天工程，以测量航天器或卫星相对于地球磁场的方向。

如何校准磁力计？

• 磁力计校准涉及纠正测量中的误差或偏移以提供准确的读数。以下是校准磁力仪的一般步骤。

• 将磁力计放置在已知磁场中。使用校准源（例如亥姆霍兹线圈）或将磁力仪放置在已知磁源（例如地球的 MF）附近即可完成此操作。

• 记录来自磁力计的原始数据，包括磁场的三个分量（x、y 和 z）以及任何偏移或噪声。

• 分析数据以确定测量中的任何偏移或噪声。通过计算数据的平均值和标准偏差并将其与预期值进行比较来执行此操作。

• 对磁力计应用校正以消除任何偏移或噪声。通过减去平均值或使用更复杂的校正算法来执行此操作。

• 在不同的方向和位置重复校准过程，以确保磁力计在不同条件下都是准确的。

• 通过将磁力计读数与已知磁源或其他磁力计的读数进行比较来验证校准。

最大电压 Maximum Voltage

最大电压输入信号的最大电压是可以进入示波器的最高电位。了解这一点很重要，因为它会影响您的最低灵敏度设置。

测量功能 Measurement Functions

测量功能是用于在示波器上进行测量的参考。它们包括光标、时间/格和数学函数。

测量信号 Measurement Signal

测量信号是连接到示波器的任何外部电信号。它可以来自电路的输出、外部信号发生器或其他测试仪器。

兆赫带宽 MHz Bandwidth

兆赫带宽是示波器可以准确测量的最高频率的测量值。这是仪器频率范围的下限和上限之间的差异。

最小采样率 Minimum Sample Rate

最小采样率是示波器可以采集和集成数据的最低频率。它通常以兆赫或千兆赫表示。

混合信号示波器 Mixed-signal Oscilloscope

混合信号示波器可以同时显示来自模拟和数字源的信号。

操作模式 Mode Of Operation

示波器操作模式是示波器在任何给定时间执行的主要功能。

多踪示波器 Multi-trace Oscilloscopes

多踪示波器旨在一次显示多个信号。它们通常用于比较电路的各种波形。

O

示波器显示屏 Oscilloscope Display

示波器显示屏是显示电信号的示波器屏幕。

示波器输入 Oscilloscope Input

示波器输入是示波器的两个通道 – 垂直和水平。

过冲 Overshoot

什么是过冲?

过冲是大边沿转换后的失真，以幅度的百分比表示。X 光标显示正在测量的边沿 （距触发参考点最近的边沿）。

示波器模式过冲是波形边缘转换后出现的失真。根据 PAM4波形，此测量可能与 PAM4 信号兼容。过冲发生在边缘穿过波形阈值电平之后，可能发生在上升沿或下降沿。注释标签放置在波形上，显示顶部 (100%) 和底部 (0%) 电平。这些电平是在整个显示标尺或测量区域上计算的。顶部和底部标签显示在标尺或区域的两端。额外的注释标签放置在过冲的峰值幅度上（局部 Vmax 或 Vmin）。仅对单值波形执行过冲。

P

峰值电压 Peak Voltage (vP)

峰值电压 (vP)是电信号从零伏电平测量时所达到的最大电压。

峰值检测 Peak Detection

峰值检测是一种测量功能，可识别电信号的最大值和最小值。

毛刺是波形中的快速更改，与波形相比它通常较窄。峰值检测模式可用于更方便 地查看毛刺或窄脉冲。在峰值检测模式中，窄毛刺和跳变沿比在 " 正常 " 采集模 式中显示得更亮，使它们更容易被看到。

峰峰值 Peak-to-peak (vp-p)

什么是峰峰值？

" 峰 - 峰值 " 运算符类似于 " 最大值 " 运算符减去 " 最小值 " 运算符。在每个水 平存储段上，从发现的垂直最大值中减去发现的垂直最小值以构建波形。

峰峰值 (vp-p)描述了在最大值和最小值之间变化的波形。

周期 Period

周期是波形重复自身所需的时间。它通常以秒为单位。

时间周期 Period Of Time

时间周期是指时间间隔，例如秒或毫秒。

相位 Phase

相位是对电信号沿时间尺度的位置的测量。它以度数表示。一个完整的波形周期被称为 360 度相位。

相位差 Phase Differences

相位差是两个重复信号之间的时间量。

相移 Phase Shift

相移是当一个电压领先或落后于另一个电压时的度数。

极性 Polarity

极性信号的极性是指构成仪器电路的两点之间的电压差。以方波为例，如果您查看波形的顶部和底部，您会注意到一个是正的，另一个是负的。

预触发查看 Pre-trigger Viewing

触发前查看是示波器上的一项设置，允许您在触发前查看测量结果。此功能在捕获导致某些事件的事件时非常有用（例如断电前的负载电压变化）。

示波器探头 Probe

探头是用于将示波器与您正在测试的电路或仪器连接起来的设备。探头通常由两部分组成：连接到示波器接地连接的电缆和连接电路的探头尖端。

探头延迟 Probe Delay

探头延迟是来自信号发生器的信号从其探头尖端传播，通过仪器的电路，然后返回示波器输入所需的时间长度。

脉冲宽度 Pulse Width

脉冲宽度 (PW) 是每个脉冲之间经过的时间。

R

射频 Radio Frequency (RF)

RF（射频）涵盖 20 kHz 至 300 GHz 的电磁波，用于无线通信和广播。这些频率构成了用于各种无线通信技术的电磁波谱的一部分。基本 RF组件包括发射器和接收器，示波器对于测试至关重要。

射频技术推动了从无线通信到医疗设备等一切事物的发展，是现代生活中不可或缺的一部分。随着我们进入一个日益互联的世界，射频工程的作用将变得更加关键，需要能够驾驭这一不断发展的领域的复杂性和挑战的熟练工程师。

斜坡波形 Ramp Waveform

斜坡波形是从零开始并连续上升到最大值的正弦模式。

范围 Range

示波器的范围是指它可以测量多宽的电压差。例如，如果您的仪器可以测量高达 10 伏的电压，则应使用额定电压为 10 伏的探头。

光栅显示器 Raster Display

光栅显示器是阴极射线管 (CRT)，通过在屏幕上移动电子束来显示图像。

真实信号 Real Signal

真实信号是可能实际存在于物理世界中的电信号。示波器上真实信号的一个完美示例是正弦波。

实时采样 Real-time Sampling

实时采样是指您在示波器屏幕上实时看到波形更新。

记录长度 Record Length

示波器捕获指定数量的样本或数据点，称为每个采集波形的记录长度。记录长度指定获取的总时间长度。

参考信号 Reference Signal

参考信号是可以提供时间标准的任何波形。大多数示波器都包含一个内部振荡器，用作系统时钟并提供此时序参考。如果您的示波器可用，您还可以使用来自其他仪器的信号作为测量的参考。

一次可显示一个参考波形。参考波形始终绘制为矢量 （即波形数据点之间的线），可能看起来不同于绘制为 点的波形 （如果该选项在您的示波器中可用）。

重复信号 Repetitive Signals

重复信号是类似模式重复自身的波形。例如，峰值和谷值保持恒定的正弦波将是重复信号，因为它重复显示相同的周期。

电阻测量 Resistance Measurement

电阻以欧姆 (Ω) 为单位，用于量化材料对电流流动的阻力。

什么是电阻? 电阻的有趣概念

电阻，在电学领域，是指材料对电流流动的阻力。它源于构成电流的移动电子与它们穿过的材料原子之间的相互作用。由此产生的电阻通过控制电流量来影响电路的性能。对于老式白炽灯泡，电流的损失以热量和可见光的形式消散。

电阻和欧姆定律

欧姆定律以德国物理学家格奥尔格·西蒙·欧姆的名字命名，是定义电阻、电压（电力）和电流之间关系的基本原理。简而言之，它表明：

• 电压等于电流乘以电阻（V=IR）

• 电流等于电压除以电阻（I=V/R）

• 电阻等于电压除以电流（R=V/I）

理解这一定律对于工程师来说至关重要，因为它使他们能够计算和调整特定电气应用所需的电阻。

电阻是控制电流流动的固有属性，是电气工程中的关键概念。它影响从基本电路设计到高级数字信号完整性的一切。

电阻测量：欧姆

电阻的测量单位是欧姆 (Ω)，以前面提到的格奥尔格·欧姆命名。该单位使工程师能够量化电路中的电阻程度。

欧姆的子单位和倍数

在实际应用中，电阻可以跨越很宽的范围，因此，为了便于表示，通常使用欧姆的倍数和分数。一些常见的单位包括：

• 毫欧姆 (mΩ) = 1/1,000 欧姆

• 千欧姆 (kΩ) = 1,000 欧姆

• 兆欧姆 (MΩ) = 1,000,000 欧姆

• 千兆欧姆 (GΩ) = 1,000,000,000 欧姆

这种比例可以精确表示和比较不同环境下的电阻。

分辨率带宽 Resolution Bandwidth (RBW)

分辨率带宽RBW决定频谱分析仪可以区分的最小频率间隔，影响信号分析过程中的测量分辨率、速度和噪声可见性。

分辨率带宽RBW的工作原理

分辨率带宽RBW与测试设备（如频谱分析仪）准确显示频率信息的能力直接相关。

分辨率带宽RBW越窄，仪器的频率分辨率越高，从而可以揭示信号之间的细微差异。

通常，较窄的RBW设置会降低本底噪声。但是，较窄的 RBW 设置也可能会降低信号的强度，因为分析仪会滤除更多的信号，从而增加测量中的噪声。

为什么分辨率带宽RBW很重要？

分辨率带宽RBW设置在频率选择性至关重要的多种应用中至关重要。RBW 发挥关键作用的一些常见情况包括：

• 通信系统：在分析电信中的不同频带时，解析两个相距很近的信道需要较窄的 RBW 设置。

• 信号识别：当信号的频率相距很近时，解析单个分量需要精确调整 RBW。

• 干扰检测：RBW 有助于识别可能混入噪声的干扰信号的存在。

在这些情况下，选择合适的 RBW 可确保频谱分析仪能够区分信号分量并提供准确的读数。

反向隔离 Reverse Isolation

随着电子世界变得越来越复杂和相互联系，确保测量准确和保护敏感元件已成为工程师和技术人员的首要任务。示波器是可视化和分析电信号的必不可少的工具，在诊断和排除电子电路故障方面发挥着关键作用。本文深入探讨了反向隔离，探索了其基本原理和实际实施。

什么是反向隔离？

反向隔离是指设备输出和输入之间的隔离程度，有效地测量施加到输出的信号到达输入的程度。测量反向隔离时，该过程类似于正向增益，但有几个关键区别：刺激信号施加到放大器的输出端口，并在输入端口测量响应。

反向隔离是一个关键参数，它量化了设备输出和输入之间的隔离，确保了放大器等电子设备的信号完整性和准确运行。

反向隔离评估电子设备中设备输出和输入之间的隔离，这对于精确测量和保护敏感元件至关重要。这一概念对于示波器和电子电路至关重要，它会影响信号读数的精度和设备操作的完整性。

上升时间 Rise Time

上升时间是电信号从其电压的 10% 转变为 90% 所需的时间。上升时间通常以纳秒 (ns) 为单位。

与示波器的带宽规格密切相关的是示波器的上升时间规格。具有高斯类型的频率响应的示波器的上升时间约为 0.35/fBW （基于 10% 至 90% 标准）。

示波器的上升时间不是示波器能够精确测量的最快边沿速度。它是示波器可能产生的最快边沿速度。

RLC电路 RLC Circuit

您是否知道 RLC 电路的基本原理最早是由 19 世纪的杰出科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 描述的？从口袋里的智能手机到绕地球运行的卫星，如今许多现代设备的核心都采用了相同的原理。 

RLC电路由电阻器、电感器和电容器组成。它们可用于调谐、过滤和其他应用。RLC 电路是电气工程的基本组成部分，可以表现出复杂的行为，例如谐振、阻尼以及电路对不同输入信号的特征响应。RLC电路既复杂又不可或缺，为理解电气工程和许多其他相关领域的复杂系统奠定了基础。 

RLC电路的基础知识

RLC电路（电阻-电感-电容电路）也称为调谐电路或谐振电路，它是一种强大的工具，使我们能够描述和预测电路如何响应各种输入。这些电路通常用于电子设备的各种用途，例如无线电技术和音频/视频信号处理。它们可以分为串联或并联。 

RLC电路它们能够在特定频率下产生共振并抑制振荡，这使它们成为从调谐电路和振荡器到带通滤波器和电源等各种应用中不可或缺的工具。

S

采样点 Sample Point

采样点是在任何给定时间点对电信号的单个读数。该测量由示波器进行并用于分析。

采样模式 Sampling Mode

采样模式是示波器一次采集和测量多个电压样本的方法。样本是成对收集的，具体取决于您的示波器设置为采集数据的方式。您可以将采样模式设置为单次或重复。

采样率 Sampling Rate

什么是示波器的采样率? 示波器采样频率，又称采样速度或采样率。采样率表示示波器每秒钟采集波形样点的数量，单位是Sa/s，Sa即Sample。

采样率是示波器对模拟信号进行采样或数字化的频率。例如，如果您的示波器可以每百万分之一秒以 100 MHz 的频率进行采样，那么它将进行这些测量并存储它们以供以后查看。以这种方式创建示波器扫描。

示波器实际采样率由采集时间 （根据示波器的水平时间 / 格定标设置）确定。

采样率 = 采样数 / 采集时间

例如，如果在存储器的 50000 个点中存储 50 µs 的数据，则实际采样率为 1 GSa/s。同样，如果在存储器的 50000 个点中存储 50 ms 的数据，则实际采样率为 1 MSa/s。

采样原理 Sampling principle

尼奎斯特采样原理认为，对于具有最大频率 fMAX 的带宽有限 （带宽限制）的信号而言，等距采样频率 fS 必须比最大频率 fMAX 大两倍，这样才能重建唯一的 信号而不会产生混叠。

实际上示波器的采样率应是其带宽的四倍或以上：fS = 4fBW。这样就会减少混叠，并且混叠的频率分量会出现更大的衰减量。

选择旋钮 Selector Knob

选择旋钮是示波器的主要控制模式。您可以使用此旋钮来选择或调整您的设置。

串行外设接口 Serial Peripheral Interface (SPI)

串行外设接口 SPI 是一种高速全双工通信协议，用于嵌入式系统中主设备和多个从设备之间的短距离数据传输。

想象一下，您正在设计一款新型智能恒温器。主控制器如何同时与温度传感器、显示屏和 Wi-Fi 模块通信？这种无缝通信背后的技术是一种称为串行外设接口 (SPI) 的协议。SPI 广泛应用于嵌入式系统，有助于微控制器和外设之间的高效交互。对于电气工程师和技术人员来说，了解 SPI 对于创建和测试复杂设备至关重要。

什么是串行外设接口 SPI?

串行外设接口SPI 是一种同步串行通信接口规范，主要用于嵌入式系统中的短距离通信。它允许主设备与一个或多个从设备之间的通信。串行外设接口是一种高速全双工通信协议，对于嵌入式系统中微控制器和外设之间的高效数据传输至关重要。它的简单性和速度使其成为短距离通信应用的多功能选择。

串行外设接口SPI 的主要特点

• 全双工通信：允许同时发送和接收数据。

• 四线接口：由 MISO（主入从出）、MOSI（主出从入）、SCLK（串行时钟）和 SS（从选择）组成。

• 高速数据传输：可以高速运行，适合需要快速数据速率的应用。

短路 Short Circuit

当意外的低电阻路径允许过多电流流动时，就会发生短路，从而导致电气系统损坏、过热和火灾危险。

想象一下：您正在用示波器进行测试，突然之间，您正在处理的电路突然停止工作，空气中弥漫着淡淡的塑料燃烧气味。您刚刚遇到了短路，这是一个常见问题，如果不加以正确理解和管理，可能会造成严重损害。了解如何识别、测试和预防短路对于维护电气系统的安全性和效率至关重要。

什么是短路?

当电路中形成一条低电阻的意外路径，允许过大电流流动时，就会发生短路。这可能导致过热、组件损坏甚至火灾。了解和有效诊断短路对于维护电气系统的安全性和功能性至关重要。使用正确的工具和技术（例如目视检查、万用表和示波器）可以帮助您有效地识别和预防这些问题。

信号 Signal

信号是用于描述模拟电压变化的术语。信号可以是模拟信号，如电压或电流，也可以是数字信号，如 1 和 0 的二进制比特流。

什么是示波器信号？

示波器信号是一种随时间变化的电压信号。数字存储示波器，简称DSO，将这些信号显示为波形并保存下来，这使得分析电压变化变得很容易。通过观察波形，你可以很快看到信号是否有任何问题。例如，如果波形不平滑，它可能表明电信号中有噪音。通过观察波形，你还可以看到信号是否是周期性的，这对排除故障很有帮助。

示波器的图表

示波器的图表由两部分组成，X轴和Y轴。

• X轴代表时间，通常以秒为单位

• Y轴代表振幅，通常以伏特为单位。

图形的原点，即X轴和Y轴的交汇处，被称为触发点。触发点是示波器开始测量电压和绘制波形的地方。当使用数字示波器时，你可以将触发点设置在图形的任何位置。触发点对于对齐波形很有用，这样你就可以更清楚地看到特定的特征。例如，如果你想测量一个脉冲的宽度，你可以把触发点设置在脉冲的前缘，然后从那里开始测量。这很有帮助，因为它允许你稳定重复的波形，以便你能进行准确的测量。

信号特征 Signal Characteristics

信号特征告诉您信号的运行情况。这些包括幅度、范围、振幅、频率、动态、静态、确定性、非确定性、均值和 RMS（均方根）。

信号细节 Signal Details

信号细节告诉你所有关于你的信号。例如，它们可以告诉您电压峰值的大小、固定大小单位的相对幅度和波峰因数。

信号频率 Signal Frequencies

信号频率告诉您每单位信号重复的频率。频率可以用赫兹（Hz）、千赫（KHz）、兆赫（MHz）和千兆赫兹（GHz）表示。

信号完整性 Signal Integrity

信号完整性是指信号的质量。这包括时序错误、失真、串扰和衰减的数量。

什么是信号完整性？

信号完整性是对电信号质量的一种衡量。它是电子系统和元件设计中的一个关键因素，特别是高速数字设备。不良的信号完整性会导致数据传输的错误，降低性能，甚至是硬件故障。许多因素会影响信号完整性，包括电磁干扰（EMI）、串扰、阻抗失配和信号衰减。良好的设计实践和适当的测试可以帮助确保系统满足其信号完整性要求。

信号源 Signal Source

信号源是向示波器提供信号的仪器。这可以是一个仪器，例如函数发生器、另一个示波器或另一个测试仪器。

信号摆幅 Signal Swing

信号摆幅是示波器可以显示的最小和最大信号之间的百分比差异。例如，如果您的信号从 -5V 摆动到 +15V，您会说它有 50% 的信号摆动。

信号类型 Signal Types

有两种类型的信号：模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间变化的电压。数字信号也随时间变化，但只有两种电压状态：+V 和 -V。

信号类型 Signal Voltages

信号电压是信号中介于接地和某个上限之间的电压。这可以表示为百分比或负数时的直流电压 (VDC)。例如，如果您的信号从 -5V 变化到 +3V，则为 40%。

信号波形 Signal Waveform

信号波形是信号随时间变化的模式。该模式表示模拟信号的电压随时间的变化以及数字信号的值序列。

正弦波 Sine Wave

正弦波是最基本的信号类型。这是一种平滑、重复的振荡，它会不断地重复自身。正弦波看起来像示波器显示屏上的波浪线。

正弦X/X SineX/X

正弦X/XsineX/X 插值方法使用线性插值来估计第一个点。然后通过在每对连续的线性近似值之间拟合正弦函数来估计剩余的点。

单次触发 Single Shot

当示波器在单个事件上触发并且不重复时，会发生单次触发。

单次扫描 Single Sweep

单次扫描是示波器 CRT 光束的一个完整周期。当它从左向右移动然后返回到零伏以准备下一次扫描时，就会发生这种情况。

斜率 Slope

斜率是波形的变化率。它是在任何给定时间您的波形有多陡或多浅的度量。

专用示波器 Special-purpose Oscilloscopes

一些示波器专为特定的测试任务而设计。其中包括逻辑分析、汽车、高速数字和微波示波器。

速度误差 Speed Error

速度误差是信号的实际频率与其显示之间的相位差。

方波 Square Waves

方波显示高电压和低电压之间的急剧过渡，在示波器显示器上看起来像正方形或矩形。它们用于数字分析，因为信号很容易过滤掉不需要的频率。

扫描 Sweep

扫描是指示波器光束在显示器上的水平运动。这是由于在屏幕上从左到右扫过或重复扫描 CRT 造成的。单次扫描从左向右移动，然后返回到零伏，为下一次扫描做准备。

扫描电路 Sweep Circuit

扫描电路是一种电子元件，可控制 CRT 光束在屏幕上移动的速度。它还使其能够从沿水平轴的任何点开始。

扫描重复率 Sweep Repetition Rate

扫描重复率 (SRR) 是您的信号每秒在屏幕上移动的次数。如果您的 SRR 为 5 毫秒，您的光束将每秒左右移动五次。

扫描速度 Sweep Speed

扫描速度是 CRT光束在屏幕上移动时的速度。它以每秒英寸或厘米为单位。

T

时基 Time Base

时基是在示波器的每一格上表示的时间间隔。它控制 CRT 光束的垂直位置或触发事件时它向上或向下跳跃的距离。

时基扫描 Time Base Sweep

时基扫描是指示波器的垂直扫描电路。一次基准扫描从上到下移动，然后返回到零伏，为下一次扫描做准备。

时间测量 Time Measurement

默认的低、中、高阈值分别为高值和低值间的 10%、50% 和 90%。

时间常数 Time Constants

时间常数是与给定电气元件相关的时间段。

时间间隔 Time Interval

时间间隔是特定的时间长度。它用于设置示波器上波形的振幅和持续时间。

时间刻度 Time Scale

时间刻度是任何给定波形的一种测量方式。它用于设置示波器上波形的振幅和持续时间。

时间刻度设置 Time Scale Setting

时间刻度设置是更改示波器的水平模式以适应给定波形的行为。

时序 Timing

时序是示波器进行测量的能力。它受内部内存限制和处理速度的影响。

时序关系 Timing Relationship

时序关系是两个或多个信号之间的关系/对齐，以便您可以看到它们如何相互关联。这可以通过触发或延迟一个信号来实现。

迹线 Trace

迹线是出现在屏幕上的一条线，代表您正在测量的实际波形。

迹线分离控制 Trace Separation Control

迹线分离控制是一种改变多个波形之间间距的功能。如果您同时进行多个测量，您可以轻松地使用此设置来区分它们。

瞬变 Transient

瞬变是不会持续很长时间的事件、波形或信号。

瞬态事件 Transient Event

瞬态事件是信号电压的任何变化。这可能是脉冲、毛刺或噪声的结果。

触发 Trigger

示波器上的触发功能是将水平扫描同步到任何时间点的功能。触发控制用于稳定重复波形和捕获单次波形。

触发的波形是这样一种波形：每次满足特定的触发条件时，示波器会在其中开始 追踪 （显示）波形，从显示屏左侧到右侧。这将提供周期性信号 （如正弦波和 方波）以及非周期性信号 （如串行数据流）的稳定显示。下图显示采集存储器的概念演示。为便于理解触发事件，可将采集存储器分为预 触发和后触发缓冲器。触发事件在采集存储器中的位置是由时间参考点点和延迟 （水平位置）设置定义的。

触发电路 Trigger Circuit -

触发电路是控制示波器触发方式的电子元件。

触发设置指示示波器何时采集和显示数据。例如，可以设置在模拟通道 1 输入信号的上升沿上触发。通过旋转 " 触发电平 " 旋钮，可以调整用于模拟通道边沿检测的垂直电平。

触发事件 Trigger Event

触发事件是示波器输入信号的任何垂直变化。这可能是由毛刺、噪声突发或脉冲引起的。

触发释抑 Trigger Holdoff

触发释抑是在给定时间内禁用示波器触发。这可确保您不会从杂散噪声中捕获多个数据点。

触发释抑可设置触发之后重新接通触发电路之前示波器等待的时间。使用释抑可在重复波形上触发，这些波形在波形重复之间具有多个边沿 （或其他 事件）。如果知道猝发之间的最短时间，还可以使用释抑在猝发的第一个边沿上 触发。例如，要在下面所示的重复脉冲猝发上获得稳定触发，可将释抑时间设置为大于 200 ns 但小于 600 ns 的值。

触发电平 Trigger Level

触发电平控件提供基本的触发点定义并确定波形的显示方式。

触发模式 Trigger Mode

触发模式是指示示波器触发方式的设置。共有三种标准触发模式：自动、正常和单次。

触发灵敏度 Trigger Sensitivity

触发灵敏度指示波器对触发响应的敏感度，因此如果您的触发灵敏度较低，那么您的示波器将需要更强的信号才能触发。如果您正在测量快速信号，您可能会发现这很有用，否则，触发每一个小噪声都会变得烦人。

触发斜率 Trigger Slope

触发斜率是示波器的触发方式。它对正边缘或负边缘敏感。

触发源信号 Trigger Source Signal

触发源是控制示波器何时触发的输入。您可以从外部和内部渠道中进行选择。

触发类型 Trigger Type

触发类型用于指定示波器将如何触发信号。您可以将其视为设置测量的第一步。例如，如果您使用的是外部探头，那么您可以选择“正常”作为触发类型，但如果您使用 Channel 1 及其内置前置放大器和衰减器，那么您可以选择“自动”。

除边沿触发类型外，还可以设置根据上升 / 下降时间、第 N 个边沿猝发、码型、 脉冲宽度、矮脉冲、设置和保持冲突、TV 信号和串行信号触发类型。

总谐波失真 (THD)

总谐波失真是什么意思?

总谐波失真，英文全称Total Harmonic Distortion，简称THD。总谐波失真 (THD) 是基础频率的功率与其余谐波和噪音中包含的功率的比。THD 是对信号纯度的测量。

总谐波失真 (THD) 测量每个谐波周围谱带中包含的功率，并将它与基础频率周 围谱带中的功率进行比较。对于基础频率和每个谐波，测量的谱带宽度是相同 的。该宽度是基础频率的 1/2。您可以将基础频率作为测量参数输入，并手动跟踪基础频率和谐波，或者您可以 允许自动跟踪基础频率和谐波，其中，将假定最高峰值为基础频率。当用光标跟踪此测量时，光标显示要测量的基础频率周围的谱带 （基础频率的 ±1/4）。

V

垂直通道 Vertical Channels

垂直通道是示波器的输入通道。它们测量单个通道的特定时间间隔和电压值。

垂直控件 Vertical Controls

垂直控件是影响屏幕上电压测量的设置。它们包括垂直位置、耦合和衰减。

垂直分隔 Vertical Division

垂直分割是时间的测量，由垂直位置控制确定。它用于设置示波器上波形的幅度和持续时间。

垂直输入信号 Vertical Input Signal

垂直输入信号是出现在特定时间和空间点的波形或电压。示波器的垂直输入通道检测到它。

垂直模式 Vertical Mode

使用示波器的垂直模式时，您是在指示示波器在任何给定时间显示正在读取的通道。

垂直偏移 Vertical Offset

垂直偏移控制偏移示波器的电压测量。这通常用于补偿衰减或最大化显示的幅度。

垂直位置控制 Vertical Position Control

垂直位置控件设置您在屏幕上测量的时间间隔。它还可用于延长或缩短示波器上显示的波形。

垂直分辨率 Vertical Resolution

垂直分辨率是示波器可以区分的最小测量增量。这决定了您可以在多大程度上测量示波器屏幕上的电压。

垂直刻度 Vertical Scale

这指定垂直轴在示波器显示屏上滚动的速度。它可以显示为“每格伏特”或满量程的百分比。当然，这会有所不同，具体取决于您使用的示波器，但无论您使用哪种示波器，了解这意味着什么都会有所帮助。

垂直灵敏度 Vertical Sensitivity

垂直灵敏度控制改变波形出现在示波器屏幕上的电平或高度。这通常与触发电平控制进行比较。

垂直信号输入 Vertical Signal Input

垂直信号输入是示波器的电压、端子或通道，用于测量时间间隔。该术语是指示波器的所有输入。

可见迹线宽度 Visible Trace Width

可见迹线宽度是波形在示波器屏幕上占据的区域。这也指示波器通道设置。

W

Waveform 波形

数字示波器是用于了解电子和电路的重要工具。任何示波器的主要功能都是测量随时间变化的电压。它产生波形的图形显示，使工程师和技术人员能够在示波器显示屏上直观地看到电信号的行为。波形是电压的图形表示。它通常显示为一条线，但也可以是曲线或数字显示。

常见波形与复杂波形的区别

波形可分为简单波形和复杂波形。

简单波形是单个三角函数可以描述的波形，例如正弦波或余弦波。

复杂波形是需要多个三角函数来描述的波形。复杂波形的一个例子是方波。虽然方波的形状看起来很简单，但无数个不同频率和幅度的正弦波和余弦波会产生方波。复杂波形的其他例子包括锯齿波和三角波。复杂波形通常比简单波形具有更多的高频分量。复杂波形也具有比简单波形承载更多信息的优势。

什么是波形再生？

波形再生是通过使用数字滤波器重建受噪声或其他干扰影响的劣化数字信号的过程。您还可以使用纠错算法重建原始信号。您可以实时执行波形再生，以在嘈杂的环境中保持高质量信号。在其他情况下，可能需要将劣化信号存储在内存中并离线执行再生。无论哪种方式，波形再生都是保持数字信号完整性的重要工具。

波形显示区 Waveform Capture Rate

波形捕获率，也称为扫描速度，是示波器在设定的时间间隔内对波形的测量。可以更改它以显示不同的数量或持续时间。

波形显示区 Waveform Display Area

波形显示区域是您在示波器屏幕上看到给定波形的位置。

波形点 Waveform Point

波形点是示波器屏幕上显示为十字标记的单个数据点。

波形重复 Waveform Repetitions

波形重复是波形的完整周期。它对应于某事发生所需的总时间，无论是电压还是时间。

窗口 Window

窗口这是一项可以在示波器上启用的高级功能，允许您放大和缩小特定波形。当您希望更清楚地看到信号的高频分量时，通常会使用它，但不一定要在特定频率下进行测量。假设您正在测量 10MHz 信号，但您使用的是 20MHz 示波器。如果启用示波器的窗口，它将显示该高频波形最重要部分的放大视图。

写入速度 Writing Speed

写入速度是示波器将数据写入存储介质的速度。该值越高，您的仪器捕获和存储波形的速度就越快。

X

X-y 模式 X-y Mode

X-y 模式是一种在示波器上显示电压随时间变化的方式。它是最常见的测量类型，具有水平轴和垂直轴。

XY时间模式使用两个输入通道将示波器从电压 - 时间显示转化为电压 - 电压显 示。通道 1 是 X轴输入，通道 2 是 Y轴输入。可以使用各种传感器，以便显 示屏可显示应力 - 位移、流量 - 压力、电压 - 电流或电压 - 频率。

Z

Z轴 Z-Axis

Z轴是 3 空间中的轴，其中示波器测量三维。Z 通常用于表示第三个电压通道。

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