了解示波器問(wèn)題

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-24

對(duì)于比較慢的信號(hào),示波器能夠采到足夠的采樣點(diǎn)來(lái)顯示波形,而對(duì)于比較快的信號(hào)(這里的快慢是針對(duì)示波器的采樣頻率來(lái)講的),示波器不能夠采到足夠的采樣點(diǎn)來(lái)顯示波形。因此,示波器采樣一般采用兩種方法來(lái)對(duì)信號(hào)采樣,一是實(shí)時(shí)采樣,二是等效采樣。

1.實(shí)時(shí)采樣:一次按照順序來(lái)采集采樣點(diǎn),然后采用計(jì)算方法內(nèi)插一些數(shù)據(jù),內(nèi)插技術(shù)是評(píng)估用一些點(diǎn)來(lái)組成波形是否和原來(lái)的圖像的靠近程度,一般的內(nèi)插技術(shù)(waveforminterpolation)有線性和sin(x)/x兩種。如果沒(méi)有特別表明的情況下,示波器給出的采樣速率都是實(shí)時(shí)采樣速率,也就是一次采樣的速率。實(shí)時(shí)采樣示意圖如上面所示,它在一次采樣中采盡量多的點(diǎn),而且都是順序采樣的。由于采樣得到的點(diǎn)是離散的點(diǎn),而我們顯示一般情況下都是顯示波形曲線(當(dāng)然也可以用點(diǎn)顯示模式,但是很少用),這就涉及到一個(gè)內(nèi)插的問(wèn)題,將點(diǎn)還原為曲線,一般有兩種方法:直線連接和曲線模擬,曲線模擬主要使用正弦曲線做擬合,效果分別見下面所示。 SDS5000X示波器打開統(tǒng)計(jì)功能可顯示參數(shù)當(dāng)前值,平均值,最小值,最大值,標(biāo)準(zhǔn)差和統(tǒng)計(jì)次數(shù)。了解示波器問(wèn)題

示波器是一種電子測(cè)量?jī)x器,可以在無(wú)干擾的情況下監(jiān)控輸入信號(hào),隨后以圖形方式采用簡(jiǎn)單的電壓與時(shí)間格式顯示這些信號(hào)。您的教授在其學(xué)生時(shí)代使用的這類示波器可能就是完全基于模擬技術(shù)的示波器。這些采用早期技術(shù)的示波器通常稱為模擬示波器,具有限定的帶寬,不執(zhí)行任何種類的自動(dòng)測(cè)量,而且要求輸入信號(hào)是重復(fù)的(連續(xù)出現(xiàn)并重復(fù)輸入信號(hào))。執(zhí)行示波器測(cè)量時(shí)的一項(xiàng)任務(wù)通常是將示波器探頭連接在測(cè)試設(shè)備與示波器的輸入 BNC 接口之間。示波器探頭在測(cè)試點(diǎn)提供相對(duì)較高的輸入阻抗端子功能(高電阻,低電容)。高阻抗連接對(duì)于將測(cè)量?jī)x器與測(cè)試電路分隔開來(lái)非常重要,因?yàn)槲覀儾幌M静ㄆ骷捌涮筋^改變測(cè)試信號(hào)的特征。了解示波器問(wèn)題SDS5000X示波器支持多達(dá)11種智能觸發(fā)類型,能快速觸發(fā)不同特征的信號(hào)。

模擬示波器的某些特點(diǎn),卻是數(shù)字示波器所不具備的:操作簡(jiǎn)單——全部操作都在面板上,波形反應(yīng)及時(shí),數(shù)字示波器往往要較長(zhǎng)處理時(shí)間。垂直分辨率高——連續(xù)而且無(wú)限級(jí),數(shù)字示波器分辨率一般只有8位至10位。數(shù)據(jù)更新快——每秒捕捉幾十萬(wàn)波形,數(shù)字示波器每秒捕捉幾十個(gè)波形。實(shí)時(shí)帶寬和實(shí)時(shí)顯示——連續(xù)波形與單次波形的帶寬相同,數(shù)字示波器的帶寬與取樣率密切相關(guān),取樣率不高時(shí)需借助內(nèi)插計(jì)算,容易出現(xiàn)混淆波形。模擬示波器為工程技術(shù)人員提供眼見為實(shí)的波形,在規(guī)定的帶寬內(nèi)可非常放心進(jìn)行測(cè)試。人類五官中眼睛視覺十分靈敏,屏幕波形瞬間反映至大腦作出判斷,微細(xì)變化都可感知。因此,模擬示波器深受使用者的歡迎。

在將信號(hào)接入示波器之前,請(qǐng)分析即將測(cè)量的信號(hào)大致是什么樣的,如信號(hào)幅度、峰峰值、最大值、最小值、頻率、時(shí)間、電壓信號(hào)還是電流信號(hào)等,這些將決定我們使用什么樣的什么樣的示波器探頭,在接下來(lái)如何設(shè)置示波器觸發(fā)條件,及測(cè)量項(xiàng)目。首先根據(jù)之前分析的信號(hào)特征預(yù)設(shè)一個(gè)觸發(fā)電平,觸發(fā)信號(hào)與觸發(fā)電平比較,當(dāng)觸發(fā)信號(hào)穿越觸發(fā)電平后,電壓比較器立即產(chǎn)生一個(gè)快沿觸發(fā)脈沖,去驅(qū)動(dòng)下一級(jí)硬件,這樣即可進(jìn)行邊沿觸發(fā)。觸發(fā)信號(hào)的來(lái)源可以是信號(hào)自身,也可以是一個(gè)同步的觸發(fā)信號(hào)(或外觸發(fā)信號(hào))。可以把任何一個(gè)示波器通道或外觸發(fā)輸入通道切換到觸發(fā)器。 多線示波器。采用多束示波管,能在熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號(hào)的波形,沒(méi)有時(shí)差,時(shí)序關(guān)系準(zhǔn)確。

數(shù)字示波器通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成了數(shù)字信號(hào),只能通過(guò)努力去還原信號(hào)本來(lái)的樣子,要想達(dá)到100%還原是不可能的,那么這個(gè)還原就肯定會(huì)存在誤差,誤差小的時(shí)候我們能接受,有時(shí)候誤差大了可能信號(hào)基本的樣子都變了,那自然不是我們想要的。示波器作為一個(gè)系統(tǒng),影響其測(cè)量精度的因素有很多種,其中比較重要的因素就是示波器的帶寬和采樣率,而示波器的采樣率=存儲(chǔ)深度÷波形記錄時(shí)長(zhǎng),采樣率的上限和存儲(chǔ)深度是固定的,我們記錄波形的時(shí)長(zhǎng)如果超過(guò)一定程度,由于存儲(chǔ)深度的限制,采樣率就必然相應(yīng)的也要降低。采樣率下降就有可能導(dǎo)致信號(hào)失真。無(wú)線示波器是在傳統(tǒng)示波器基礎(chǔ)上的革新設(shè)計(jì),將體積巨大的示波器壓縮到充電寶大小,從而獲得便攜性。了解示波器問(wèn)題

數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能,對(duì)示波管和掃描電路沒(méi)有特殊要求。了解示波器問(wèn)題

模擬示波器采用的是模擬電路向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點(diǎn)就會(huì)發(fā)出光來(lái)。數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器。數(shù)字示波器的工作方式是通過(guò)模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ),存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止,隨后,數(shù)字示波器重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO),數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。了解示波器問(wèn)題