几年之前的某些"尖端"测量手段如今已成为常规方法。几乎每个工程师都可以讲述一些这样的经历：他们如何追踪由于信号的几个纳秒的延迟或几乎无法察觉的瞬态而引发的问题。在测量现在的电路时，必须要处理更快的信号边缘、更高的时钟频率，还要处理模拟量，在数字系统中更是如此。同一台示波器，早晨用于描述时序，中午可能被用于排除模拟电路的故障，到了下午则用来测量电源。所有这些都是常规测量，但是需求的变化范围却很大。

让我们考察一些"常规"的测量，看它们对示波器有什么要求：

基础测量："信号是否存在"，波形，振幅和频率（或周期），噪音。

尽管现在的频率范围比过去高，多数示波器完全能够胜任这些测量。60MHz到100MHz的带宽就能显示出很理想的信号边缘和瞬态细节。

对于基础测量来说，示波器最可贵的优点是容易使用。如今的数字存储示波器使用了自动化的测量方法和游标，与网格线判读的方法相比，其读数更快捷、更精确。

数字测量：边沿定时关系、瞬态、"单次"事件。

示波器的带宽和采样率对于数字测量是非常重要的。如果示波器"太慢"，则快速的边缘跳变和过冲有可能被软化甚至丢失。为了可靠地捕获到不可重复的事件，示波器的采样率（频率）必须比被测信号的频率高5－10倍。

数字电路测量：建立时间和保持时间，数据采集，总线故障。

数字电路测量有着与数字测量相类似的需求，不过游标和自动测量使得重复性的测试更加容易。为了对器件性能作出文档说明，常常需要波形存储功能。

电源测量：交流电压、电流、谐波。

对于示波器来说，电压测量和其他的动态测量并没有很大的不同，只是电压和电流值太高可能发生危险，而且信号可能没有真正的接地。为此，需要采用专门的探头技术。

在测量电源的谐波（为了使电源符合稳压电源的质量标准，应测量此参数）时，需要FFT（快速富利叶变换）工具提供信号的频域图。  很显然，为当今的测量任务选择一台通用的示波器是至关重要的。值得庆幸的是，现代的数字存储示波器（DSO）能够很好地胜任上述大多数测量任务。但是各种型号的DSO在特性、性能和价格上有很大差异。泰克公司的TDS2012 DSO是那个价位的示波器中较为通用的一种，其带宽为100兆赫兹（采样率为1 GS/s），可自动测量，非常轻便（重量仅有1.5公斤），有波形存储功能，有多种探头选择和通信方式选择。此外，该系列产品还以较为经济的价位提供60MHz和100MHz、200MHz的一系列数字示波器。

◆ 数字电路测量

调试样机是每个数字设计项目的组成部分。有时，如果电路的运行不稳定，或者根本不工作，就必须确定主时钟信号在整个系统中的传送是否正确，在到达目的地时是否完好无损。通常有很多测试点和器件的引线需要检查。在直观地检查信号的完整性时，常用的一个办法就是测量它的频率或振幅，或者两者都测。

如果没有自动测量手段，这个过程会因过于费时而失去了实际意义。TDS 2012这样的自动化数字存储示波器是数字电路测量的较佳工具。

TDS2012 的可以选择波形的"聪明"自动设置（AUTOSET）功能，可以立即给出很合用的波形。AUTOSET能自动设置触发方式、获取方式、垂直标度因子，以及捕获目标波形并将其清晰地显示出来所需要的其他参数。通过屏幕上的波形可以很容易地检查信号的畸变或失真。

下一步是用另一个内置的省时功能来测量频率和振幅。利用MEASURE按钮可以同时进行四种不同的自动测量并显示结果。当从一个测试点移动到另一个测试点时，TDS 2012能够保留这个设置，并随着测量工作的进行重新估价出新的测量方式。图1给出了测量结果。图中显示了时钟信号，以及频率、周期和振幅峰值的定量读数。

如果在设计中把敏感的模拟电路和快速的数字元件组合在一起，那么数字的开关瞬态就有可能进入模拟电路。例如在录像机中，这些瞬态可以叠加到视频信号上并引起令人厌烦的画面失真。模拟电路本身固有的噪音常常掩盖了开关瞬态。那么瞬态是从哪儿产生的呢？

TDS 2012 示波器的平均（AVERAGE）方式能够帮助你透过噪音看到令人棘手的瞬态并查明其原因。AVERAGE是获取菜单中的一个选项。示波器较多可选择128个获取项，并生成一个平均的波形，只选择能够产生较佳结果的获取数就可以了。图2 给出了一条模拟信号线的平均视图。原来被无关的噪音掩蔽起来的数字瞬态，现在很清晰地从底线突现出来。从瞬态的频率和时间特征可以找到有关其来源的线索。在本案例中，两块电路板导轨相距太近，以致于将数字信号的快速前沿耦合到了模拟波形轨迹上。

TDS 2012 的另一种获取方式为峰值检测（PEAK DETECT），可以捕获快而窄的过冲。这种故障使模拟示波器和其他数字存储示波器的等时获取功能无法发挥作用。PEAK DETECT还提供了确保故障不会漏检的另一种工具。

每个周期中的负向尖峰脉冲可能是转换中的一个固定位造成的。请注意，TDS 2012的PEAK DETECT功能结合了它的高带宽和10倍过采样能力，使得瞬态在第一位置上暴露无遗。当前，这一功能在贴近检查尖峰脉冲时是很有用的。

为此，要用水平位置调节将触发指示器（屏幕顶部的箭头）定位于屏幕的中心。  在这一点上，主时基的位置（M Pos）应当为 0。然后，调整触发电平使波形的过冲部分位于屏幕的中心。最后一步是用水平SEC/DIV调节将过冲展开。

◆ 集成电路参数测量

随着时钟频率的逐年增加，逻辑器件的技术规范，建立时间和保持时间，变得更加重要。虽然制造商的数据表里提供了建立时间和保持时间参数，在电路中配置新的器件之前通常还是要对这些参数加以确认。TDS 2012 的时间游标简化了建立时间和保持时间的测量。

建立时间是指有效数据到达和将数据采集到器件中去的时钟边缘之间的时间量。换言之，就是数据在被采集之前必须存在多长时间。图5 描述的是数据和时钟信号；本例中是时钟的下降沿起作用。为了测量建立时间，只需按TDS 2012的CURSOR按钮并选择时间游标；然后，用垂直位置旋钮将其定位。在本例中游标1 是设定在数据信号（下面的轨迹）振幅的50％处，而游标2 是位于时钟下降沿的顶部。在波形右面"Delta"栏中的读数即为测得的建立时间，本例中为10毫微秒。

在测量保持时间时要经历同样的过程。保持时间就是在时钟信号的锁存沿采集了数据之后该数据还必须保持有效的那段时间。

在描述IC器件的特性时经常要检测信号的上升时间。TDS 2012 能够自动测量上升时间和下降时间而无须使用游标。

在描述器件特性时经常需要将结果记录在文档中。如果在TDS 2012 上配备了接口模块，即可通过接在并行端口的兼容打印机将波形打印出来，通过泰克的OpenChoice 软件，示波器也可将信息发送到外接的PC计算机上或进行更多的参数测量。此外，这种示波器还能存储两个完整的波形数据以供在任何时候重新调用和显示。

◆ 电源测量

电源测量有其特殊的要求。当然，电压值和电流值通常是比较高的。但重要的是，电源的测试点有可能是"浮动"的，即没有参考接地。由于多数示波器都需要以地为基准的信号，所以必须使用能够将示波器的地与电路的地隔离开的探头。泰克公司的P5200差分探头就是这样的工具。这种探头可以自供电，与TDS1000/2000完全兼容，而且最大测量范围达1300伏，适用于电机驱动、供电和其他的浮动量的测量。

开关电源的稳压电路通常要使用功率MOSFET（MOS场效应管）。为了测量MOSFET上的Vds（漏极到源极的电压）值（参见图7），将P5200探头连接到示波器输入端，将其衰减开关设定为50X或500X（视待测电路的电平而定）。通过所用通道的VERTICAL MENU按钮选择与待测电平相匹配的垂直标度。这样可以确保屏幕读数的大小适当。P5200是差分探头，有两根导线跨接在测试点上。P5200的输出是低电平

    示波器是一种用途十分广泛的测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。因此示波器被誉为工程师的眼睛；那么示波器使用中常见的故障以及注意事项有哪些呢？下面分享示波器使用中的典型故障以及处理方法：

    一、示波器故障造成的不开机

    示波器内部有独立的电源模块为主板和各功能模块供电，故需着重关注用电安全。

    使用中需注意的问题：

    1、使用示波器原装电源线；

    2、确认电网稳定。当电网中有大功率电器接入时，先关闭示波器，拔下电源线，待电网稳定后再使用；

    3、开机时：先插上AC电源线，再按开机键开机；关机时：先按关机键关闭示波器，再拔掉AC电源线；

    4、注意仪器使用环境，定期清理灰尘。

    二、示波器烧通道/烧采集板

    一般通道故障是由静电或接入过大信号造成的，严重的时候更会烧掉采集板和主控板。这种故障维修难度大、周期长、成本高，故使用中需特别注意：

    1、严禁用手或身体其他部位碰触示波器通道接口，防止静电损伤；

    2、使用前先估算信号幅度，使用合适衰减倍数的探头进行测试；

    3、测试时先将探头接好，再通入信号；测试完毕后先断开测试信号，再取下探头。

    三、示波器系统问题

    类似计算机，示波器也有一套自己的操作系统来管理和控制硬件和软件资源。常见的示波器系统问题有系统崩溃，驱动程序丢失，数据丢失，磁盘/内存损坏等等。

    使用中需注意的问题：

    1、定期清理系统，进行全盘杀毒，备份系统；

    2、不要对系统文件进行操作。对系统文件误操作可能会导致系统崩溃；

    3、注意开关机顺序，禁止直接拔电源线。