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示波器各種視圖模式的優(yōu)缺點(diǎn)

2018-10-18

  示波器觀察波形有三種視圖模式,分別是YT模式、滾動模式、XY模式,雖然多數(shù)情況使用YT模式即可,但滾動模式和XY模式如何使用呢?各個模式有什么樣的優(yōu)缺點(diǎn)?

  示波器可通過各種各樣的視圖模式來觀察波形,有YT模式、滾動模式、XY模式,YT模式又可以進(jìn)一步細(xì)分為普通、單/雙ZOOM顯示模式、插值模式,觀察信號時,應(yīng)選擇哪一種模式才最合適,不同的模式之間又有什么關(guān)聯(lián)?這里以ZDS3000/4000 Plus系列示波器為例,帶您詳細(xì)深入探討,各個模式顯示的方式,優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),幫您快速準(zhǔn)確地找到合適的模式來觀察信號。

  一、YT模式

  YT模式是示波器中最常見的,其坐標(biāo)系Y軸為通道輸入信號,上正下負(fù),參考地為零點(diǎn),X軸為時間,左負(fù)右正,觸發(fā)點(diǎn)為零點(diǎn)。YT模式還可進(jìn)一步細(xì)分為普通、滾動、單/雙ZOOM、插值模式,下面將重點(diǎn)介紹最常用的普通模式。

  YT模式最常見的是普通模式,示波器一般工作在此模式下,其特點(diǎn)如下:采樣是分次且獨(dú)立的,采樣之間存在死區(qū),可設(shè)置觸發(fā)條件,波形在采樣完成后輸出,對于周期信號一般可以穩(wěn)定顯示。

  優(yōu)點(diǎn):適用于觀察周期性信號,眼圖,低概率的異常信號,可對數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)大的處理,如測量、解碼等,是最常用的示波模式,界面如圖1所示。

  缺點(diǎn):采樣之間有死區(qū),會丟失一定的數(shù)據(jù),有時可能是致命的。當(dāng)水平時基較大時,波形刷新較慢,因?yàn)椴蓸訒r間變長了。

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  圖1  普通模式下的測量、解碼圖

  二、滾動模式

  滾動模式在測量低頻信號時可以實(shí)時觀察信號是否存在異常,了解信號的特征和變化趨勢,如頻率、幅值、脈寬等。滾動模式的特點(diǎn)是采集到的波形從右往左滾動顯示。

  對于ZDS3000/4000 Plus系列的示波器來說,有兩種打開滾動模式的方式:

 ?。?)按下示波器面板上的【Acquire】鍵,將【滾動模式】打開即可。

  (2)按下示波器面板上的【Acquire】鍵,將【自動滾動】打開,當(dāng)水平時基檔位至50ms/div及以上時自動進(jìn)入滾動模式。

  優(yōu)點(diǎn):采樣實(shí)時顯示,沒有死區(qū),不會丟失數(shù)據(jù)。但應(yīng)注意到,采樣率過低也會導(dǎo)致采到的數(shù)據(jù)沒有意義,所以選擇深存儲示波器是至關(guān)重要的,深存儲波形不失真如圖2所示,完美重建。

  缺點(diǎn):波形無法穩(wěn)定顯示,沒有觸發(fā)的概念,不能自動識別低概率信號。

  小提示:為什么滾動模式下,波形是從右往左滾動顯示的呢(如圖3所示)。

  因?yàn)閅T模式定義的時間軸是左負(fù)右正(左側(cè)為舊數(shù)據(jù)右側(cè)為新數(shù)據(jù)),那么新采集的數(shù)據(jù)必然是從右側(cè)增加,舊的數(shù)據(jù)則從左側(cè)移出屏外,所以就形成了從右往左滾動顯示。

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  圖2  滾動放大不失真波形圖

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  圖3  滾動模式下波形從右往左顯示圖

  三、XY視圖模式

  XY視圖模式是將時基關(guān)閉,而使用另外一個通道的輸入作為水平信號,以便觀察這兩個信號的關(guān)系,這種圖形稱為李薩如圖形。該模式最明顯的特點(diǎn)是將YT模式的電壓-時間顯示更改為電壓-電壓顯示,例如測試信號經(jīng)過一個電路網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相位變化可以使用XY視圖模式。

  該模式在現(xiàn)代數(shù)學(xué)示波器中,已漸漸弱化,因?yàn)樵摲椒ǖ闹荒茉u估出一個大概值,誤差較大,而數(shù)學(xué)示波器提供的強(qiáng)大測量功能,可直接得出精確的結(jié)果。

  優(yōu)點(diǎn):方便觀察兩個信號間的頻率、相位的關(guān)系,可通過測量得出精確的相位差如圖4所示,XY模式下的相位差估算圖如圖5所示。

  缺點(diǎn):自動測量、光標(biāo)測量、觸發(fā)控制三種功能在此模式下不起作用。

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  圖4  XY模式-測量圖

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  圖5  XY模式-估算圖

  四.總結(jié)

  一般情況下,使用示波器的YT模式即可滿足工作需求,如一般測量、解碼、觸發(fā)、波形搜索等,但需要注意YT模式下波形非連續(xù)采集,存在死區(qū)時間,波形疊加顯示的特點(diǎn)。希望實(shí)時觀察傳輸?shù)男盘?,進(jìn)行故障診斷和分析,可以使用滾動模式。想要觀察李薩如圖形,比較兩個信號的頻率和相位的關(guān)系,推薦使用XY模式。


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