以ZDS3000/4000 Plus系列示波器为例讲解示波器的三大模式

2018-10-12 17:27:41 来源:ofweek
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示波器可通过各种各样的视图模式来观察波形,有YT模式、滚动模式、XY模式,YT模式又可以进一步细分为普通、单/双ZOOM显示模式、插值模式,观察信号时,应选择哪一种模式才最合适,不同的模式之间又有什么关联?本文以ZDS3000/4000 Plus系列示波器为例,带您详细深入探讨,各个模式显示的方式,优点与缺点,帮您快速准确地找到合适的模式来观察信号。

 

一、YT模式

YT模式是示波器中最常见的,其坐标系Y轴为通道输入信号,上正下负,参考地为零点,X轴为时间,左负右正,触发点为零点。YT模式还可进一步细分为普通、滚动、单/双ZOOM、插值模式,下面将重点介绍最常用的普通模式。

 

YT模式最常见的是普通模式,示波器一般工作在此模式下,其特点如下:采样是分次且独立的,采样之间存在死区,可设置触发条件,波形在采样完成后输出,对于周期信号一般可以稳定显示。

 

1、优点:适用于观察周期性信号,眼图,低概率的异常信号,可对数据进行强大的处理,如测量、解码等,是最常用的示波模式,界面如图1所示。

 

图1 普通模式下的测量、解码图

 

2、缺点:采样之间有死区,会丢失一定的数据,有时可能是致命的。当水平时基较大时,波形刷新较慢,因为采样时间变长了。

 

二、滚动模式

滚动模式在测量低频信号时可以实时观察信号是否存在异常,了解信号的特征和变化趋势,如频率、幅值、脉宽等。滚动模式的特点是采集到的波形从右往左滚动显示。

 

对于ZDS3000/4000 Plus系列的示波器来说,有两种打开滚动模式的方式:

按下示波器面板上的【Acquire】键,将【滚动模式】打开即可;

按下示波器面板上的【Acquire】键,将【自动滚动】打开,当水平时基档位至50ms/div及以上时自动进入滚动模式。

 

1、优点:采样实时显示,没有死区,不会丢失数据。但应注意到,采样率过低也会导致采到的数据没有意义,所以选择深存储示波器是至关重要的,深存储波形不失真如图2所示,完美重建。

 

图2 滚动放大不失真波形图

 

2、缺点:波形无法稳定显示,没有触发的概念,不能自动识别低概率信号。

 

 

疑问:为什么滚动模式下,波形是从右往左滚动显示的呢(如图3所示)?

 

因为YT模式定义的时间轴是左负右正(左侧为旧数据右侧为新数据),那么新采集的数据必然是从右侧增加,旧的数据则从左侧移出屏外,所以就形成了从右往左滚动显示。

 

图3 滚动模式下波形从右往左显示图

 

三、XY视图模式

XY视图模式是将时基关闭,而使用另外一个通道的输入作为水平信号,以便观察这两个信号的关系,这种图形称为李萨如图形。该模式最明显的特点是将YT模式的电压-时间显示更改为电压-电压显示,例如测试信号经过一个电路网络产生的相位变化可以使用XY视图模式。

 

该模式在现代数学示波器中,已渐渐弱化,因为该方法的只能评估出一个大概值,误差较大,而数学示波器提供的强大测量功能,可直接得出精确的结果。

 

1、优点:方便观察两个信号间的频率、相位的关系,可通过测量得出精确的相位差如图4所示,XY模式下的相位差估算图如图5所示。

 

2、缺点:自动测量、光标测量、触发控制三种功能在此模式下不起作用。

 

图4 XY模式-测量图

 

图5 XY模式-估算图

 

四、总结

一般情况下,使用示波器的YT模式即可满足工作需求,如一般测量、解码、触发、波形搜索等,但需要注意YT模式下波形非连续采集,存在死区时间,波形叠加显示的特点。希望实时观察传输的信号,进行故障诊断和分析,可以使用滚动模式。想要观察李萨如图形,比较两个信号的频率和相位的关系,推荐使用XY模式。

 
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