1．用加/減函數(shù)進(jìn)行差分和共模測(cè)試

差分信號(hào)是非常普遍的一種信號(hào)傳輸形式，為了提高信號(hào)在高速率、長(zhǎng)距離情況下傳輸?shù)目煽啃裕蟛糠指咚俚臄?shù)字串行總線都會(huì)采用差分信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸。差分信號(hào)是用一對(duì)反相的差分線進(jìn)行信號(hào)傳輸，發(fā)送端采用差分的發(fā)送器，接收端相應(yīng)采用差分的接收器。采用差分傳輸方式后，由于差分線對(duì)中正負(fù)信號(hào)的走線是緊密耦合在一起的，外界噪聲對(duì)于兩根信號(hào)線的影響是一樣的。而在接收端，由于其接收器是把正負(fù)信號(hào)相減的結(jié)果作為邏輯判決的依據(jù)，因此即使信號(hào)線上有嚴(yán)重的共模噪聲或者地電平波動(dòng)，對(duì)于最后的邏輯電平判決影響也很小。相對(duì)于單端傳輸方式，差分傳輸方式的抗干擾、抗共模噪聲能力大大提高。

對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，一種方法是使用差分探頭直接點(diǎn)在被測(cè)信號(hào)的正端和負(fù)端，差分探頭內(nèi)部的差分放大器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的相減；另一種方法是用兩個(gè)單獨(dú)的示波器通道分別測(cè)量正端和負(fù)端的信號(hào)，然后在示波器中進(jìn)行相減。

如圖8.2所示，用通道1和通道3分別對(duì)差分信號(hào)的正端和負(fù)端信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，然后利用示波器中的數(shù)學(xué)函數(shù)功能對(duì)兩個(gè)通道的波形進(jìn)行相減。

圖8.3是數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)波形相減結(jié)果的顯示。圖中上半部分分別是正端和負(fù)端的信號(hào)波形（通道1和通道3），每路信號(hào)的幅度約為300mV；而圖中下半部分是相減后的信號(hào)波形（函數(shù)f1），可以看到由于正負(fù)信號(hào)相減后的互相增強(qiáng)，差分后信號(hào)的幅度約為600mV。除了提高接收端有效的信號(hào)幅度外，差分相減還可以抵消一部分共模的信號(hào)干擾。

除了做差分信號(hào)的相減，還可以利用數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)兩路信號(hào)做相加運(yùn)算以得到差分信號(hào)的共模噪聲。差分信號(hào)的正端波形和負(fù)端波形應(yīng)該是反相的，理想情況下兩個(gè)波形相加的結(jié)果應(yīng)該為零，也就是對(duì)外界的共模干擾是很小的。但是如果正端和負(fù)端的波形不對(duì)稱或者有時(shí)延，則波形相加后的結(jié)果不能完全抵消，會(huì)對(duì)附近信號(hào)產(chǎn)生較大的干擾。因此，共模噪聲的測(cè)試也是差分信號(hào)測(cè)試的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目。為了測(cè)試兩路信號(hào)間的共模噪聲，可以利用數(shù)學(xué)函數(shù)的相加功能（見圖8.4上圖）。

圖8.4下圖是一對(duì)差分信號(hào)正端、負(fù)端信號(hào)波形（通道1、通道3），以及相加以后的共模信號(hào)的波形（函數(shù)f1的波形）。可以看到，由于正端、負(fù)端兩路信號(hào)間有一定的時(shí)延差，造成在信號(hào)跳變時(shí)刻附近產(chǎn)生比較大的共模噪聲。

當(dāng)然，由于真正的共模噪聲=（正端信號(hào)+負(fù)端信號(hào)）/2，如果要做定量測(cè)試，僅僅對(duì)兩個(gè)波形相加是不夠的，還需要對(duì)這個(gè)共模信號(hào)再進(jìn)行除以2的數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)算，以得到真正的共模信號(hào)。所以可以利用第2個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)f2對(duì)f1運(yùn)算的結(jié)果再除以一個(gè)恒定的常數(shù)2，這就是進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)的嵌套操作（見圖8.5）。

對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行差分或者共模計(jì)算可以借助于相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，在示波器中通過CPU的軟件進(jìn)行后處理運(yùn)算。除此以外，有些型號(hào)的示波器還支持通過硬件運(yùn)算電路直接對(duì)通道的波形做差分或者共模運(yùn)算，可以簡(jiǎn)化操作設(shè)置以及提高波形運(yùn)算的速度。