了解示波器問題

來源: 發(fā)布時間:2022-04-24

對于比較慢的信號,示波器能夠采到足夠的采樣點來顯示波形,而對于比較快的信號(這里的快慢是針對示波器的采樣頻率來講的),示波器不能夠采到足夠的采樣點來顯示波形。因此,示波器采樣一般采用兩種方法來對信號采樣,一是實時采樣,二是等效采樣。

1.實時采樣:一次按照順序來采集采樣點,然后采用計算方法內插一些數據,內插技術是評估用一些點來組成波形是否和原來的圖像的靠近程度,一般的內插技術(waveforminterpolation)有線性和sin(x)/x兩種。如果沒有特別表明的情況下,示波器給出的采樣速率都是實時采樣速率,也就是一次采樣的速率。實時采樣示意圖如上面所示,它在一次采樣中采盡量多的點,而且都是順序采樣的。由于采樣得到的點是離散的點,而我們顯示一般情況下都是顯示波形曲線(當然也可以用點顯示模式,但是很少用),這就涉及到一個內插的問題,將點還原為曲線,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)計功能可顯示參數當前值,平均值,最小值,最大值,標準差和統(tǒng)計次數。了解示波器問題

示波器是一種電子測量儀器,可以在無干擾的情況下監(jiān)控輸入信號,隨后以圖形方式采用簡單的電壓與時間格式顯示這些信號。您的教授在其學生時代使用的這類示波器可能就是完全基于模擬技術的示波器。這些采用早期技術的示波器通常稱為模擬示波器,具有限定的帶寬,不執(zhí)行任何種類的自動測量,而且要求輸入信號是重復的(連續(xù)出現(xiàn)并重復輸入信號)。執(zhí)行示波器測量時的一項任務通常是將示波器探頭連接在測試設備與示波器的輸入 BNC 接口之間。示波器探頭在測試點提供相對較高的輸入阻抗端子功能(高電阻,低電容)。高阻抗連接對于將測量儀器與測試電路分隔開來非常重要,因為我們不希望示波器及其探頭改變測試信號的特征。了解示波器問題SDS5000X示波器支持多達11種智能觸發(fā)類型,能快速觸發(fā)不同特征的信號。

模擬示波器的某些特點,卻是數字示波器所不具備的:操作簡單——全部操作都在面板上,波形反應及時,數字示波器往往要較長處理時間。垂直分辨率高——連續(xù)而且無限級,數字示波器分辨率一般只有8位至10位。數據更新快——每秒捕捉幾十萬波形,數字示波器每秒捕捉幾十個波形。實時帶寬和實時顯示——連續(xù)波形與單次波形的帶寬相同,數字示波器的帶寬與取樣率密切相關,取樣率不高時需借助內插計算,容易出現(xiàn)混淆波形。模擬示波器為工程技術人員提供眼見為實的波形,在規(guī)定的帶寬內可非常放心進行測試。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。

在將信號接入示波器之前,請分析即將測量的信號大致是什么樣的,如信號幅度、峰峰值、最大值、最小值、頻率、時間、電壓信號還是電流信號等,這些將決定我們使用什么樣的什么樣的示波器探頭,在接下來如何設置示波器觸發(fā)條件,及測量項目。首先根據之前分析的信號特征預設一個觸發(fā)電平,觸發(fā)信號與觸發(fā)電平比較,當觸發(fā)信號穿越觸發(fā)電平后,電壓比較器立即產生一個快沿觸發(fā)脈沖,去驅動下一級硬件,這樣即可進行邊沿觸發(fā)。觸發(fā)信號的來源可以是信號自身,也可以是一個同步的觸發(fā)信號(或外觸發(fā)信號)??梢园讶魏我粋€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,能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形,沒有時差,時序關系準確。

數字示波器通過ADC模數轉換器將模擬信號轉換成了數字信號,只能通過努力去還原信號本來的樣子,要想達到100%還原是不可能的,那么這個還原就肯定會存在誤差,誤差小的時候我們能接受,有時候誤差大了可能信號基本的樣子都變了,那自然不是我們想要的。示波器作為一個系統(tǒng),影響其測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=存儲深度÷波形記錄時長,采樣率的上限和存儲深度是固定的,我們記錄波形的時長如果超過一定程度,由于存儲深度的限制,采樣率就必然相應的也要降低。采樣率下降就有可能導致信號失真。無線示波器是在傳統(tǒng)示波器基礎上的革新設計,將體積巨大的示波器壓縮到充電寶大小,從而獲得便攜性。了解示波器問題

數字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉換器的性能,對示波管和掃描電路沒有特殊要求。了解示波器問題

模擬示波器采用的是模擬電路向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內表面涂有熒光物質,這樣電子束打中的點就會發(fā)出光來。數字示波器則是數據采集,A/D轉換,軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器(ADC)把被測電壓轉換為數字信息。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨后,數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器(DSO),數字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。了解示波器問題