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从 1947 年诞生第一台示波器至今，示波器的发展经历了数十年的时间，按照所使用的技术来分，示波器从早期的模拟示波器阶段，已发展到现在广泛使用数字示波器的阶段。相比于模拟示波器，数字示波器的功能更加丰富，可直接显示运算值，还可以对捕获波形数据进行处理、存储和远程计算机通信控制，能更好地满足测试多样化的需求。
示波器是形象地显示信号幅度随时间变化的波形显示仪器，是一种综合的信号特性测试仪器，是一种基本的电子测量仪器。示波器的主要功能是准确地显示波形，并且保证信号的完整性测量。
实际中，大多数的波都属于以下类型，即正弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波、阶跃波、脉冲波、噪声波和复杂波，如图3.1所示。其他的波都可以通过这些波的组合生成。
图3.1 不同波形在时域上的表示
图3.1 不同波形在时域上的表示（续）
从周期性来看，可以将波形划分为周期波和非周期波。方波、矩形波、三角波、锯齿波、正弦波都是周期信号。
根据数学知识可知，正弦波是构成不同波形的基本成份，任何非正弦波都可视成是基波和无数不同频率的谐波分量组成，如图 3.2 所示。从图中可知，非正弦波是有基波加无数次谐波构成。当波形中包含的谐波越多，波形则越近似于方波。
图3.2 不同谐波分量在波形上的表现形式
例如，100 MHz方波是由3次、5次、7次……合成，3次谐波频率为300 MHz，5次谐波频率为500 MHz……
（1）对于非正弦波波形，波形从最小值过渡到最大值越快，所含谐波就越多，波形所含的谐波频率的分量也越高。
（2）对于脉冲波，占空比越小，波形所含谐波就越多，谐波频率分量也就越高。
（3）非正弦波是由多次、按不同频率、不同相位和不同幅度的正弦波组成的合成波，谐波频率是基波频率的整数倍。
表3.1列出了影响波形变化的谐波次数（考虑谐波分量为基波幅度10%以上的谐波，是对波形形状影响较大的因素）。
表3.1 影响波形变化的谐波次数
续表
典型的一个波形所包含的参数如图3.3所示。这些参数的含义如下：
（1）顶端值：顶端平稳时，示波器所给出的显示值。
（2）底端值：底端平稳时，示波器所给出的显示值。
（3）预冲：波形最小值和底端值之差与幅值的比值。
（4）过冲：波形最大值和顶端值之差与幅值的比值。
（5）默认的低、中、高阈值分别为 Top 和 Base 间的 10%、50%和 90%。修改这些默认阈值定义可能会改变返回的下降时间、上升时间、正脉宽和负脉宽的测量结果。
图3.3 表征一个波形的参数
通过对上述基本测量项的了解，读者会发现大多数的测量项都取决于参数“Top”（基顶）和“Base”（基底）的确定。正确地确定基顶和基底是参数计算正确的基础。
如何确定Top与Base呢？
（1）泰克测试仪器公司给出了下面的定义，即使用最小/最大或直方图方法来计算。最小/最大方法使用所找到的最大值。直方图方法使用在中点以上的值中找到的最常用值。该值在整个波形或选通区域中测量。
（2）安捷伦公司给出下面的定义，即波形的 Top（顶部）是波形较高部分的模式（最常用值），波形的 Base（基准）是波形较低部分的模式（最常用值），如果未对模式做准确定义，则将顶部看作与Maximum（最大）相同，基准看作与 Minimum（最小）相同。
示波器的类型主要包括：
（1）模拟实时（analog real time，ART）示波器，如图3.4所示。
（2）模拟数字混合示波器（mixed signal oscilloscopes，MSO）。
（3）数字存储示波器（digital storage oscilloscopes，DSO），如图3.5所示。
（4）数字荧光示波器（digital phosphor oscilloscopes，DPO），如图3.6所示。
（5）取样示波器。
（6）混合域示波器（mixed domain oscilloscopes，MDO）。
图3.4 ART示波器原理结构
图3.5 DSO原理结构
图3.6 DPO原理结构
与模拟示波器通过水平、垂直方向电场控制由阴极射线管发射的电子束打到荧光屏上的位置不同，数字示波器将通过前端模拟电路处理的电信号经过 ADC 采样进行模数信号转换，之后对数字信号进行处理并将信号显示在显示屏上，如图3.7所示。
图3.7 数字示波器外观及功能框图
具体描述为：输入信号经过探头系统进入示波器，通过衰减器和放大器将信号的幅度调整到合适的大小，之后通过采样系统进行采样，将模拟信号转换为数字信号，再对这个数字信号进行存储和一些计算上的处理，最后让波形显示到屏幕上。
探头系统是示波器测量系统的重要组成部分。通过探头，在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电气连接的线路，如图 3.8 所示。它就相当于示波器的大门，通过它的信号才可以进入示波器内部，因此它的引入对所需要探测的电路影响最小，并对所期望的测量保持足够的信号保真度。
图3.8 通过探头将被测电路和示波器连接
对于数字示波器而言，信号保真度就是示波器显示的波形和被测波形的一致性。此外，还需要探头有足够的带宽，如果探头的带宽不够，则示波器即使做得再好也无法显示准确的原始信号的波形。
示波器的主要技术指标是保证示波器精确显示信号波形的前提条件，包括示波器的带宽、数字示波器的采样率、示波器存储长度和波形捕获率。
示波器的主要功能是保证示波器稳定、捕获和显示波形的必要条件，包括垂直、水平、示波器的触发、与外部设备的互连能力以及数据的处理技术与能力。
带宽是示波器的首要规格参数。示波器的结构决定了带宽的重要性。放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽，这是由于电信号经过探头进入数字示波器后，会经过前端模拟放大器进行信号幅度调节。而随着输入信号频率的增大，模拟放大器的放大倍数会逐渐降低，当输入的正弦信号的幅度降为其实际幅度的70.7%（-3dB）时，所对应的频率即是示波器的模拟带宽，如图3.9所示。
图3.9 模拟放大器幅度与频率的对应关系
对数字示波器而言，被测的数字信号的频谱分量实际上是无穷的，我们为了确保一定的准确度，示波器或放大器的带宽就应该是被测信号的带宽的 2 倍（高斯频响示波器），这样能保证足够的频谱分量都可以通过放大器。一般来说，示波器带宽为被测信号中最高频率分量的5倍，可以获得较高的测量精度。
如果没有足够的带宽，示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数据将会丢失。因此带宽越高，信号的再现越准确，如图3.10所示。
图3.10 带宽过低导致幅度失真
探头也是仪器，它和示波器共同组成测量系统。这一系统的带宽将影响被测信号如正弦波、脉冲和方波的幅度和上升时间的测量精度。如果探头选择不当，会出现无法预知测量结果的风险。探头和示波器上升时间和带宽的关系由下式决定：
其中，BW表示带宽（bandwidth），对应于-3dB时的频率（单位Hz）。
在实际测量中，应满足以下关系，
（1）探头的上升时间应快于示波器的上升时间（泰克非常精细地匹配示波器的系统带宽）
（2）示波器的上升时间应快于被测量信号的上升时间。
【例3-1】使用100 MHz探头和100 MHz示波器组成测量系统，测量上升时间为3.5 ns的方波信号，系统带宽为多少？测量误差是多少？
因此，从上面的计算过程可知，使用 100 MHz 示波器及不正确地选择 100 MHz 探头，将导致测量系统带宽性能降低100 MHz以下。
示波器带宽应包含探头和示波器整个测量系统的问题，泰克公司承诺指定示波器的带宽（上升时间），是当使用原配探头时，探头尖的上升时间（示波器带宽）。
测量系统的带宽将影响脉冲和方波的上升时间，示波器系统上升时间和带宽的关系由下式决定，
其中，BW表示带宽（bandwidth），对应于-3dB时的频率（单位为Hz）。
在实际测量中，示波器系统的上升时间应快于被测量信号波形的上升时间。
使用 100 MHz 的示波器系统测量频率为 100 MHz 正弦波，依据幅频特性可得测量显示的信号与被测信号的误差为30%。
【例3-2】一个100 MHz方波上升时间为3.5 ns的信号，使用100 MHz的示波器系统进行测量。根据上述公式计算显示信号与被测信号的误差为
改善和提高测量精度只能提高示波器系统带宽，如选择比信号上升时间高5倍的示波器，测量误差为
测量误差=（3.569 ns-3.5 ns）/3.5 ns=0.0198=2%（选择示波器的5倍法则）
注
示波器系统带宽不足引起上升时间慢和异常幅度衰减。
示波器带宽由放大器模拟带宽决定。示波器带宽应包含探头和示波器整个测量系统的问题，是包括探头的系统带宽。泰克公司承诺指定的示波器带宽（上升时间），是当使用原配探头时，探头尖的上升时间（示波器带宽）。
为了获得正确的振幅测量，示波器的带宽应该比被测量的波形的频率大5倍。为了合理精确地测量波形的上升或下降时间，示波器必须有足够的上升时间。
经过前端处理后的模拟电信号会通过 ADC 进行采样，转换为数字信号。采样率就是采样的时间间隔的倒数。比如，如果示波器的采样率是每秒 1 G 次（1 GSa/s），则意味着每1 ns进行一次采样。所以，采样率越高，转换为数字信号后的波形复现越真实。
而根据奈奎斯特定律的要求，在正弦波上采样，采样频率f s 必须大于信号频率f s 的两倍以上才能确保从采样值完全重构原来的信号。如果采样率不足，会使复现的波形与真实波形有较大的失真，其次对于一些窄脉冲信号可能会因无法采到信号样点而造成波形漏失。
（1）数字实时采样技术
实时采样是最直观的采样方式，采样率超过模拟带宽4～5倍或更高，如图3.11所示。
图3.11 数字实时采样技术
使用数字实时采样技术，只需一次触发就可以采集到信号所有信息。在数字实时采样中，要求信号可重复且允许信号变化。
实时采样技术示波器，不仅适用捕获重复信号，而且是捕捉非重复信号和单次信号的有效技术。并且，是捕获隐藏在重复信号中的毛刺和异常信号的前提条件，示波器标定带宽满足下面的关系，
（2）随机数字等效采样技术
以较低的 A/D 对信号采集，将多次触发采集到的资料进行重组，实现对重复信号的采集和显示，如图3.12所示。
图3.12 随机数字等效采样技术
采用随机数字等效采样技术，需要经过多次触发才能采集到信号的所有信息。当使用随机数字等效采样技术时，信号必须重复并且稳定，如果信号变化（如幅度），将造成显示混乱。
采用等效采样技术的示波器，只适用捕获重复稳定信号，对捕获非重复信号和单次信号的能力欠缺。并且，捕获隐藏在重复信号中的毛刺和异常信号的能力将受到实时采样率的限制。示波器标定带宽满足下面的关系：
（3）单次采样
数字示波器不但用于观测重复信号，同时需要观测单次事件信号。虽然示波器放大器的带宽保证了信号输入不失真。但是，如果采样率不足则会造成显示信号遗漏和失真。所以，示波器必须具有足够的采样速率，用以捕捉单次信号和精确恢复显示波形。
奈奎斯特抽样定律中指出采样率至少为信号最高频率带宽的2倍以上，从而保证信号在恢复时不发生混迭现象和失真的情况，如图3.13所示。
图3.13 数字示波器单次采样
单次采样带宽也就是常说的实时带宽，它由模拟带宽、采样率以及波形重建的方法共同决定，因此它决定了所构建的单次波形的完整性。
波形重建的方法主要是指波形在线的插值算法。
➢ 线性内插
在相邻采样点直接连接上直线，局限于直边缘信号，如图3.14（a）所示。
➢ 正弦内插
（Sinx/x）利用曲线来连接采样点，通用性更强，如图 3.14（b）所示。它利用数学处理，在实际采样点间隔中运算出结果。这种方法弯曲信号波形，使之产生比纯方波和脉冲更为现实的普通波形。泰克公司就采用Sin x/x 正弦内插公式来还原信号。
图3.14 波形重建方法
泰克公司的内插系数为 2.5，采用 5 倍以上示波器带宽的采样率提高信号的保真度，尽量减少信号的失真。
使用正弦内插时，一般采用内插系数为5计算示波器的单次信号带宽，即，
使用线性内插时，一般采用内插系数为10计算示波器的单次信号带宽，即，
① 示波器采样率决定窄脉冲和毛刺信号的精确捕获和复现能力。只有信号速度在单次带宽的范围内，对捕获信号才能精确复现。
【例3-3】示波器带宽 100 MHz，采样率1 Gs/S，200 Ms/S，100 Ms/S（不考虑带宽对波形的影响），如图3.15所示。
图3.15 示波器采样率决定窄脉冲和毛刺信号的精确捕获和复现能力
从图 3.15 可知，当选定示波器带宽后，采样率决定了单次带宽。单次带宽决定示波器对毛刺和单脉冲信号的捕获能力和复现能力，也决定了示波器检测重复信号中异常信号和随机毛刺信号的捕获能力。
② 示波器采样率决定单次事件信号沿的精确捕获和复现能力。只有信号速度在单次带宽的范围内，才能精确复现捕获信号。
【例3-4】示波器带宽 100 MHz，采样率1 Gs/S，200 Ms/S，100 Ms/S（不考虑带宽对波形的影响），如图3.16所示。
从图 3.16 可知，选定示波器带宽后，采样率决定了单次带宽。单次带宽决定示波器对阶跃、单次信号中快沿的捕获和复现能力，也决定了示波器对检测、低重复率信号的上升和下降沿的捕获能力。
③ 示波器采样率决定脉冲序列的精确捕获和复现能力，只有信号速度在单次带宽的范围内，对捕获信号才能精确复现，如图3.17所示。
图3.16 示波器采样率决定单次信号沿的精确捕获和复现能力
图3.17 示波器采样率决定脉冲序列的精确捕获和复现能力
小结：
（1）在确定示波器的带宽后，还要选择足够的采样率来与之相配合，这样才能获得适合于实际测量中的实时带宽，从而获得满意的显示和测量结果。
（2）示波器采样率不足，将会使信号失去高频成分，影响对信号的完整性测量，比如使信号上升和下降时间变慢，或造成波形漏失。
（3）如果在实际的测量中，比较重视单次信号的精确信息，建议采样率要在带宽的5倍以上，最好能在8～10倍。
示波器的存储深度定义，一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数。示波器最大记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度。波形存储深度为捕获和显示单次信号过渡过程提供了重要的参考指标，如图 3.18 所示。示波器的存储由两个方面来完成，
（1）触发信号和延时的设置确定了示波器存储的起点。
（2）示波器的存储深度决定了数据存储的终点。
示波器的记录时间由下式确定，即
图3.18 示波器的存储深度
由于时基和采样率是联动的，所以时基的速度快慢将同时改变采样率的高低。当采样率达到指标定义的最高速率时，加快调整时基速度并不能加快采样率。时基与采样率的关系表示为
其中，1/采样间隔=采样率。
示波器最高采样率决定了示波器单次带宽的限制。为保证波形精确复现，建议：
（1）正弦内插技术示波器以采样率/5=单次带宽的公式计算单次带宽；
（2）线性内插技术示波器以采样率/10=单次带宽公式计算单次带宽。
采样率不足将限制示波器单次带宽。如果示波器在全带宽范围内，对单次信号实现捕获和精确复现。只有采样率高于示波器带宽 5 倍以上（正弦内插），才能使示波器的重复信号带宽=单次信号带宽。
示波器存储长度对波形的记录是以波形精确捕获为前提的。当信号频率或速度超过单次带宽的限制（信号不能重组），即使示波器带宽对信号不产生影响，但由于采样不足将造成显示信号的混叠、畸变和漏失。也就是说即便示波器有再长的存储深度，存储的波形也是畸变的失真波形。
当单次信号中的高频成分，低于示波器的单次带宽时，才能保证信号的高频细节。此时，存储长度越长，波形记录时间越长；存储深度短，将丢失波形部分时间的信息。
① 采样率、单次带宽与存储深度对波形的限制，如图3.19所示。
图3.19 采样率、单次带宽与存储深度对波形的限制（1）
② 采样率、单次带宽与存储深度对波形的限制，如图3.20所示。
图3.20 采样率、单次带宽与存储深度对波形的限制（2）
小结：示波器带宽、单次带宽和记录长度对被测波形显示的影响，
（1）单次带宽对单次信号的精确复现起到限制作用。对单次事件和脉冲串等非重复信号，以及对重复信号中的异常信号进行捕获时，如采样率不符合捕获信号速度的要求，将造成复现的信号失去高频成份。与被测信号相比，显示信号的上升和下降时间变慢，或高频脉冲信息丢失，影响信号完整性测量。在这种情况下无论示波器的存储深度有多长，已没有实际意义。
（2）在保证对单次信号进行精确捕获的前提下，示波器存储深度越长，波形的存储时间就越长。
（3）由于示波器存储深度有限。使用的不是示波器最高采样率，对单次信号进行捕获时，提高采样率可以提高对信号的捕获精度和分辨率，但是降低了存储信号的时间。
（4）采样率和存储深度有限，提高存储时间只能降低采样率，但降低采样率将失去波形的细节，同时失去快沿信号的高频成份使上升时间变慢。
（5）如单次信号时间较长，要保证信号中高频信息不丢失（信号漏失和畸变），需要读者综合考虑示波器带宽、采样率和存储长度等指标，以保证被测信号的精确复现。
（6）示波器的捕获率和触发功能、可以优化示波器的存储深度和采样率。
如果读者关心重复信号中存在的异常波形（未知信息）或希望观测复杂重复信号，使用DPO 技术是发现故障信息的最佳选择。数字荧光示波器波形捕获能力，可快速发现波形中的异常信号，并且可以将未知信号转变为可视的已知信号。
通过示波器的高级触发功能选择和设置，进一步将信号隔离捕获，从而能对该信号进行精确的测量和分析。像触发功能一样，捕获率可以减小示波器实际需要的存储深度，优化采样率和示波器存储深度。
DPO 技术不但拥有快速的波形捕获率，同时对每次捕获的波形进行数字荧光处理。使其具有类似模拟示波器的，对信号快速实时响应和亮度等级显示的能力。观测重复信号中异常波形和复杂重复信号，使用DPO是最佳选择。
触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，每次捕获的波形可以相重叠，从而显示稳定的波形，或保证单次信号的捕获，即，
（1）模拟示波器触发和数字示波器触发是为了使重复信号稳定显示。
（2）对单次信号进行捕获。
（3）对重复信号中的异常波形和单次事件中的特殊波形进行隔离捕获。
在使用示波器时，触发设置是最麻烦的一点，这是因为
（1）需要根据被测信号的特征来设置示波器，因此需要对被测信号有所了解。
（2）示波器提供了许多触发设置方式，这些触发器（功能）可以响应输入信号的不同条件。根据波形特征设置触发条件以及正确应用触发条件，可以简化检测过程，并帮助读者快速发现和定位问题。比如，一个脉冲比实际应该达到的宽度要窄，若只使用电压门限的触发器是不可能捕获到这样的脉冲的。
（3）示波器中提高的高级触发控制可以使读者单独关注波形中感兴趣的细节，这样可以使示波器采样速率和记录长度得到优化。
在示波器中，触发器包含边缘（电压门限）、释抑、脉冲、逻辑、视频、B 触发等，且可以设置的触发模式包括自动、正常、单次、滚动等模式。
数字示波器时基和触发电路功能，如图 3.21 所示。从图中可知，数字示波器的时基和触发电路的功能与模拟示波器的有很大不同，它不像模拟示波器的时基电路那样产生斜波电压。数字示波器的时基电路是一个晶体振荡器，通过测量触发信号和取样时钟之间的时间差，微处理器便可确定将波形取样放在显示器的什么地方。
图3.21 数字示波器时基和触发电路
对选定的触发功能和设定的触发条件，进行精确的鉴别，依据是否符合触发条件决定取样阀门的关断。
在使用示波器观测波形时，应根据 波形特征设置示波器。被测量的所有波形都具有自己的特征，主要类别包括：
（1）周期信号，即连续不断的信号，主要包括：
① 周期相同的简单重复信号，比如正弦波、方波等信号。
② 在小周期内不同但每个小周期可以重叠的周期信号，比如调制、多周期、低重复率等信号。
③ 复杂周期信号，比如视频信号。
（2）非周期信号或称为单次信号，即有起始和终止时间的信号，主要包括：
① 高速单次信号，比如单脉冲、阶跃等信号。
② 单次事件信号，比如脉冲序列、高压放电、振荡等信号。
③ 重复信号中的异常信号，比如重复信号中的欠幅脉冲、脉冲序列中的特征码等信号。
当示波器接入电路后并不能看到波形，因此需要读者根据已知信号的特征对示波器进行调整以及设置触发条件，这样才能捕获得到稳定显示的波形。只有调整垂直和水平部分，合理地选择耦合、垂直与时基等，才能为波形稳定或为单次信号的捕获做好合理显示的准备。根据地波形特征，选择触发器和设定触发条件才能稳定和捕获读者所关心的信号。
示波器的捕获模式用于控制如何从采样点中产生波形点。包括：
（1）采集模式，这是最简单的捕获模式，即在每一个采样间隔，示波器存储一个采样点的值，并作为波形的一个点。
（2）峰值检测模式，即以最高的采样速率运行 ADC，使设置的时基非常慢。采集模式不能捕获采样点之间快速变化的信号，但是峰值检测模式可以捕获到采样点之间快速变化的信号。通过该模式，可有效地观察到偶尔出现的窄脉冲信号。
（3）包络模式，该模式主要用于观察信号的噪声或者抖动现象。在连续采集过程中，示波器将波形记录中每个采样点位置的最小值和最大值都存储下来，并以此构成波形显示。这种模式可采用可变余辉的调节，使采样点在屏幕上保持一定的时间，直至无限显示。包络捕获和无限余辉显示可以用于测量信号的最坏情况，比如波形抖动、查看毛刺、观察峰峰值噪声、显示包络线和检测信号漂移等。
（4）平均模式，该模式是示波器把连续各次波形采集的结果，通过计算连续捕获得到的波形点的平均值，产生最后显示的波形。当示波器采用该模式时，需要更多的时间才能响应信号的变化。平均模式在减少噪声的同时并没有损失带宽，将噪声删除，有利于对信号进行精确测量。
（1）自动。当示波器处于该模式时，即使没有触发，也能引起示波器的扫描。如果没有信号的输入，则示波器中的定时器触发扫描。当示波器处于这种模式时，有信号时则显示信号，没有信号时则显示水平基线。
（2）正常。当输入信号不能满足触发条件时，示波器不扫描，此时示波器屏幕上没有任何显示。只有当输入信号满足设置的触发点条件时，示波器才进行扫描，并将最后捕获到的信号冻结显示在屏幕上。如果符合触发条件，则示波器再次进行捕获，清除上次的信号，保留冻结此次的波形。
（3）单次。当输入的单次信号满足触发条件时，进行捕获（扫描），将波形存储和显示在屏幕上。此时，即使再有信号输入示波器，示波器也不会处理该输入信号。如果需要进行再次捕获，则必须重新进行单次设置。
（4）滚动。该模式是一种可以应用于全连续显示的方式，可以用示波器代替图表记录仪来显示快慢变化的现象，如化学过程、电池的冲放电周期或温度对系统性能的影响等。
注
在实际应用中，采用正常触发模式时即使触发以很慢的速率发生，也能观测感兴趣的内容。对低重复的信号捕获是非常有意义的。
数字示波器一个最显著的特点在于它允许读者查看触发前的事件，如图3.22所示。这是因为在内存中连续保存着被捕获的数据，同时在触发事件后有足够数据时停止继续采集数据。读者需要注意，只有数字示波器才有触发位置控制，它代表的是波形记录中的水平位置。
图3.22 数字示波器触发位置
通过改变水平触发位置，允许读者采集触发事件以前的信号，这称为预触发。通过预触发可以确定触发点前面部分和后面部分所包含的可视信号的长度。预触发是一个有价值的处理故障的工具，如果间歇性地发生故障，则可以利用预触发来解决这样的问题。通过记录故障发生前的事件，可以帮助读者找到出现问题的原因。由于电路器件对信号的延时效应，其他方面应用如开关特性输入和输出瞬态特性，以输出信号触发来查看研究输入的小信号。
从图 3.7（a）可知，示波器的输入信号经放大器后分成两路，一路进入 A/D 采样器，另一路进入到触发电路，生成触发信号。触发耦合是触发信号与触发电路的耦合方式，就像垂直系统输入一样，可为触发信号选择各种耦合方式。这些设置对消除触发噪声很有用处，因为消除噪声可以避免产生错误的触发。触发耦合方式有：
① DC耦合（默认设置），即触发信号直接连到触发电路。
② 交流耦合，即触发源通过一个串联的电容连到触发电路，这种耦合方式起到隔直的作用。
③ HF 抑制（高频抑制），使触发信号通过低通滤波器以抑制高频分量，这意味即使一个低频信号中包含很多高频噪声，仍能使其按低频信号触发。
④ LF 抑制（低频抑制），使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分，这意味即使一个高频信号中包含很多低频噪声，仍能使其按低频信号触发。这对于显示包含很多电源交流信号的情况是很有用处的。
这种功能可以使重复信号同步、稳定显示。为使重复波形稳定显示，示波器提供了最基本的边缘触发方式。信号的上升沿、下降沿和触发电平在信号边缘上构成触发点，重复信号包含有多个触发点。触发位置、边沿和触发电平决定每次扫描开始的时刻。同时，触发位置还代表波形记录中的触发水平位置。
边缘触发控制器是使每一次扫描起始都从信号的相同触发位置开始，不断地显示输入信号的相同部分，并使每次捕获的波形重叠显示，如图3.23所示。
图3.23 边缘触发功能
（1）波形边缘和触发电平的设置成为重复信号显示的标准条件。
（2）对于重复信号AUTOSET（自动设置）是最简单的触发方式。
通过示波器边缘触发和单次触发，使得示波器可以捕获单次信号（包括重复信号中的过冲异常）。边缘触发条件是基本的触发方式，但是要与单次触发模式配合。
重复信号上升、下降沿和触发电平在信号边缘上构成触发点，而重复信号会构成多个触发点。对重复信号中异常波形捕获的触发条件设定，必须能使边沿和触发电平构成唯一触发条件，这样才能隔离捕获信号，如图 3.24 所示。波形边缘和电平的设置是单次信号捕获的标准条件。
图3.24 波形边缘和电平的设置是单次信号捕获的标准条件
调整设定，使特殊重复信号同步、稳定显示。
一些信号在小周期内不重复，但每个小周期可以相重叠，例如调制、多周期、重复率低等信号，如图3.25所示。
图3.25 特殊重复信号
图3.26 波形显示混乱
信号具有多个可能的触发点，但示波器的扫描间隔是固定的，会造成每一次扫描都从信号不相同位置开始，使波形显示混乱，如图 3.26 所示。当采用触发隔离功能后，即在各次扫描之间加入延迟时间，使得扫描的每次触发总是从相同的信号沿开始，如图 3.27 所示，从而得到稳定的波形显示，如图3.28所示。
图3.27 采用触发隔离功能
图3.28 稳定的波形显示
从上面的分析过程可知，根据波形特征设置显示稳定的触发条件，即边沿和触发电平标准条件设定，同时还有触发释抑波形特征条件设定。
当读者关心的周期信号中出现与规定时间宽度不符的异常信号或脉冲序列中的某一时间宽度特征码时，可以使用宽度触发模式捕获信号，如图 3.29 所示。在这些情况下，使用脉冲宽度触发是最佳选择。
图3.29 宽度触发模式
由于信号在波形的沿上都具有触发点，隔离捕获异常宽度信号时，如果利用边缘触发的基本方式设定来触发条件，不可能捕获到异常宽度波形。
根据信号的特征（波形宽度问题），选用脉冲宽度触发功能设定触发电平和设定所要捕获波形的时间宽度，将时间触发条件设定为“=”、“＜”、“＞”或“≠”。当波形满足电平触发条件，同时也满足设定的波形时间宽度触发条件时，通过脉冲宽度触发比较器触发示波器，这样就可以捕获到所关心的宽度波形。
利用脉冲宽度触发，可以长时间监视信号，当脉冲宽度超过设定的允许范围时，引起触发。
当读者关心的周期信号中出现与规定幅度不符的异常波形或脉冲序列的欠幅脉冲时，使用欠幅触发是最佳选择，如图3.30所示。
由于信号在波形的边沿上都具有触发点，隔离捕获欠幅信号时，如果利用边缘触发的基本方式设定触发条件，不可能捕获到欠幅波形。
根据信号的特征（波形欠幅问题），选用欠幅触发功能，设定高低电平。当波形满足低电平触发条件，同时不能满足高电平触发条件（波形幅度低于设置的高电平）时，通过欠幅触发比较器使示波器触发，捕获到欠幅的波形。
图3.30 欠幅触发
在使用欠幅触发时，可同时选择波形宽度条件 （方法与脉宽触发相同），当波形满足高低电平设置条件，同时满足设定的波形时间宽度的触发条件时，通过欠幅触发比较器使示波器触发，捕获到所关心的欠幅波形。
利用欠幅触发，可以长时间监视信号，当波形幅度低于设定的门限电平时，引起触发。
当读者关心的信号周期信号中出现与规定边缘速率不符的异常波形或脉冲序列的边缘速率异常的脉冲时，使用摆率触发是最佳选择，如图 3.31 所示。摆率表示沿由低电平变化到高电平的速度，即
其中，幅度表示高低阀值之间的幅度，时间表示波形沿高低阀值之间的时间。
图3.31 摆率触发
由于信号在波形的边沿上都具有触发条件，隔离捕获上升或下降时间异常信号时，如果利用边缘触发的基本方式设定触发条件，不可能捕获到关心的波形。
根据信号的特征（波形边沿速度问题），选用摆率触发功能，设定高低阀值和高低阀值之间的时间。示波器自动计算摆率（摆率触发条件设定为“=”、“＜”、“＞”或“≠”），当波形满足触发条件时，通过触发触发比较器来触发示波器，这样可以捕获到所关心的边沿信号。
如果高频信号的响应速率比期望或需要的快，则发出易出故障的能量，触发的响应速率优于传统的边缘触发，这是因为增加了时间元素，允许选择触发边缘的快慢。
如果读者关心各通道输入信号之间的数字逻辑关系，则逻辑触发是最佳的选择，如图3.32所示。
当输入通道的逻辑组合满足触发条件时，则产生触发，在这种情况下为逻辑触发。这种触发方式特别适用验证数字逻辑的操作。
图3.32 逻辑触发
如果读者关心单次信号某时间后发生的信息或关心单次信号某事件后发生的信息，则使用B触发功能是最佳选择，如图3.33所示。
图3.33 B触发
受存储深度的限制，当希望观测某时刻后发生的信息，又不希望失去信号高频信息时（降低采样率提升存储时间会丢失信号高频成份），使用B触发功能是最佳选择。
根据波形的特征（所关心信号部分）设定A触发、B触发电平和AB触发点之间的时间或事件。信号从 A 触发点（条件）开始，经过延时时间或事件后到 B 触发点（条件）产生触发，如图3.33所示。
（1）时间触发，是以计时器鉴别比较AB触发条件之间的时间。
（2）事件触发，是以计数器鉴别比较AB触发条件之间的事件次数。
X—Y模式是示波器是一种测量相移的方法。这时示波器将关闭时基，两个通道X和Y轴都跟踪电压。从李萨如模式的形状可以分辨两个信号间的相位差异，以及分辨它们的频率比率。X—Y模式可用于测量相位和测量频率的应用中，如图3.34所示。
图3.34 X—Y模式用于测量相位和频率