帶寬是示波器很重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復(fù)信號采用順序采樣或隨機采樣技術(shù)所能達到的比較高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬,數(shù)字實時帶寬與比較高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實時帶寬=比較高數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號的測量,而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復(fù)信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆,實際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量。半導(dǎo)體MSO71604C示波器TEK的應(yīng)用
由存儲關(guān)系式知道:提高示波器的存儲深度可以間接提高示波器的采樣率,當(dāng)要測量較長時間的波形時,由于存儲深度是固定的,所以只能降低采樣率來達到,但這樣勢必造成波形質(zhì)量的下降;如果增大存儲深度,則可以以更高的采樣率來測量,以獲取不失真的波形。比如,當(dāng)時基選擇10us/div文件位時,整個示波器窗口的采樣時間是10us/div*12格=120us,在1Mpts的存儲深度下,當(dāng)前的實際采樣率為:1M÷120us︽8.3GS/s,如果存儲深度只有250K,那當(dāng)前的實際采樣率就只要2.0GS/s了!存儲深度決定了實際采樣率的大小,一句話,存儲深度決定了DSO同時分析高頻和低頻現(xiàn)象的能力,包括低速信號的高頻噪聲和高速信號的低頻調(diào)制。衡量MSOS404A示波器是德的定義數(shù)字示波器的帶寬與取樣率密切相關(guān),取樣率不高時需借助內(nèi)插計算,容易出現(xiàn)混淆波形。
在本質(zhì)上,模擬示波器工作方式是直接測量信號電壓,并通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。示波器屏幕通常是陰極射線管(CRT)。電子束投到熒幕的某處,屏幕后面總會有明亮的熒光物質(zhì)。當(dāng)電子束水平掃過顯示器時,信號的電壓是電子束發(fā)生上下偏轉(zhuǎn),跟隨波形直接反映到屏幕上。在屏幕同一位置電子束投射的頻度越大,顯示得也越亮。模擬示波器有對聚焦和亮度的控制,可調(diào)節(jié)出銳利和清晰的顯示結(jié)果。為顯示“實時”條件下或突發(fā)條件下快速變化的信號,人們經(jīng)常推薦使用模擬示波器。模擬示波器的顯示部分基于化學(xué)熒光物質(zhì),它具有亮度級這一特性。在信號出現(xiàn)越多的地方,軌跡就越亮。通過亮度級,只觀察軌跡的亮度就能區(qū)別信號的細節(jié)。
示波器分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩大類。與模擬示波器不同,數(shù)字示波器使用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)將測量電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。它對捕獲的波形進行數(shù)字化采樣并存儲,直到積累了足夠的采樣點來描述信號波形。然后,數(shù)字示波器再讀取采樣點數(shù)據(jù)來顯示屏上復(fù)現(xiàn)出波形。自霍華德·沃勒姆于1946年發(fā)明了觸發(fā)示波器以來,模擬示波器得到了普遍應(yīng)用,如今隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和顯示器技術(shù)的更新,模擬示波器已陸續(xù)退出歷史舞臺。數(shù)字示波器也包含好幾種類型:數(shù)字存儲示波器(DSO)、數(shù)字熒光示波器(DPO)、混合信號示波器(MSO)、混合域示波器(MDO)、采樣示波器。示波器能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。
存儲深度是同樣是比較重要的技術(shù)指標(biāo),數(shù)字示波器所能存儲的采樣點多少的量度。如果需要不間斷的捕捉一個脈沖串,則要求示波器有足夠的內(nèi)存以便捕捉整個事件。將所要捕捉的時間長度除以精確重現(xiàn)信號所須的取樣速度,可以計算出所要求的存儲深度,也稱記錄長度。并不是有些國內(nèi)二流廠商對外宣稱的“存儲深度是指波形錄制時所能錄制的波形很長記錄“,這樣的偷換概念,完全向相反方向引導(dǎo)人們的理解,難怪乎其技術(shù)指標(biāo)高達”1042K“的記錄長度。這就是為什么他們不說存儲深度是在高速采樣下,一次實時采集波形所能存儲的波形點數(shù)。把經(jīng)過A/D數(shù)字化后的八位二進制波形信息存儲到示波器的高速CMOS內(nèi)存中,就是示波器的存儲,這個過程是“寫過程”。內(nèi)存的容量(存儲深度)是很重要的。 SDS5000X示波器測量的信源選擇包括模擬和數(shù)字通道以及Zoom之后的信號,MATH波形,Ref波形。航空航天SDS1074X-E示波器SIGLENT的介紹
SDS5000X示波器支持的觸發(fā)源包括4個模擬通道,16個數(shù)字通道,EXT,EXT/5,AC Line。半導(dǎo)體MSO71604C示波器TEK的應(yīng)用
在數(shù)字示波器中,存儲波形點的長度,通常稱為存儲長度。由于處理要求非??欤@些存儲器不是通用的SDRAM,而是專門的高速存儲器,價格比較貴,因此比較便宜的示波器都使用標(biāo)準配置。觸發(fā)系統(tǒng)決定了保存點的開始和結(jié)束點的位置。存儲器里面的波形傳送到顯示系統(tǒng)中進行顯示。為了增強示波器的綜合能力,數(shù)據(jù)處理是必須的。另外預(yù)觸發(fā)能夠讓我們能夠看到觸發(fā)前的波形情況。和模擬示波器一樣,使用數(shù)字示波器來測試,也需要調(diào)整垂直幅度、水平時間間隔和觸發(fā)設(shè)置。半導(dǎo)體MSO71604C示波器TEK的應(yīng)用
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