示波器基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁(yè)
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1、示波器基礎(chǔ)知識(shí)示波器基礎(chǔ)知識(shí)加入時(shí)間:2003年8月31日顯示次數(shù):13373打包郵遞推薦給朋友投票評(píng)論示波器是一種圖形顯示設(shè)備,它描繪電信號(hào)的波形曲線。這一簡(jiǎn)單的波形能夠說(shuō)明信號(hào)的許多特性:信號(hào)的時(shí)間和電壓值、振蕩信號(hào)的頻率、信號(hào)所代表電路中“變化部分”信號(hào)的特定部分相對(duì)于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號(hào)產(chǎn)生失真、信號(hào)的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信號(hào)的噪聲值和噪聲隨時(shí)間變化的情況、比較多個(gè)波形信號(hào)等。1、示波器的發(fā)

2、展過(guò)程初期主要為模擬示波器廿世紀(jì)四十年代是電子示波器興起的時(shí)代,雷達(dá)和電視的開(kāi)發(fā)需要性能良好的波形觀察工具,泰克成功開(kāi)發(fā)帶寬10MHz的同步示波器,這是近代示波器的基礎(chǔ)。五十年代半導(dǎo)體和電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世,促進(jìn)電子示波器的帶寬達(dá)到100MHz。六十年代美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)在電子示波器開(kāi)發(fā)方面各有不同的貢獻(xiàn),出現(xiàn)帶寬6GHz的取樣示波器、帶寬4GHz的行波示波管、1GHz的存儲(chǔ)示波管;便攜式、插件式示波器成為系列產(chǎn)品。七十年代模擬式電子示

3、波器達(dá)到高峰,行譜系列非常完整,帶寬1GHz的多功能插件式示波器標(biāo)志著當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的高水平,為測(cè)試數(shù)字電路又增添邏輯示波器和數(shù)字波形記錄器。模擬示波器從此沒(méi)有更大的進(jìn)展,開(kāi)始讓位于數(shù)字示波器,英國(guó)和法國(guó)甚至退出示波器市場(chǎng),技術(shù)以美國(guó)領(lǐng)先,中低檔產(chǎn)品由日本生產(chǎn)。模擬示波器要提高帶寬,需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的AD轉(zhuǎn)換器的性能,對(duì)示波管和掃描電路沒(méi)有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存

4、儲(chǔ)和處理,以及多種觸發(fā)和預(yù)前觸發(fā)能力。廿世紀(jì)八十年代數(shù)字示波器異軍突起,成果累累,大有全面取代模擬示波器之勢(shì),模擬示波器逐漸從前臺(tái)退到后臺(tái)。但是在發(fā)展初期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可以找到,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?!鸫怪狈直媛矢撸哼B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)個(gè)波形,數(shù)字示波器每秒捕捉幾十個(gè)波形?!饘?shí)時(shí)帶寬和實(shí)時(shí)顯

5、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。簡(jiǎn)而言之,模擬示波器為工程技術(shù)人員提供眼見(jiàn)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(lèi)五官中眼睛視覺(jué)神經(jīng)十分靈敏,屏幕波形瞬間反映至大腦作出判斷,細(xì)微變化都可感知。因此,剛開(kāi)始模擬示波器深受使用者的歡迎。中期數(shù)字示波器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷當(dāng)今復(fù)雜的動(dòng)態(tài)信號(hào)中的全部細(xì)節(jié)和異常情況,并以人類(lèi)的眼睛的接受速度顯示出來(lái)。普通數(shù)字示波器要觀

6、察偶發(fā)事件需要使用長(zhǎng)時(shí)間記錄,然后作信號(hào)處理,這種辦法會(huì)漏掉非周期性出現(xiàn)的信號(hào)和不能顯示出信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。數(shù)字熒光示波器能夠顯示復(fù)雜波形中的微細(xì)差別,以及出現(xiàn)的頻繁程度。例如觀察電視信號(hào),既有行掃描、幀掃描、視頻信號(hào)和伴音信號(hào),還要記錄電視信號(hào)中的異常現(xiàn)象,對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員和維修人員都是同樣重要的。例.TEK公司的TDS3000系列數(shù)字熒光示波器提供多種測(cè)試模塊,可以從前面板右上角插入六種模塊。例如觸發(fā)模塊可作邏輯狀態(tài)、邏輯圖形觸發(fā),以及脈

7、沖參數(shù)(上升、下降沿、寬度、周期等);電視模塊專(zhuān)用于多種制式的(NTSC、PAL和SECAM)波形記錄;快速傅里葉變換(FFT)模塊可快速顯示信號(hào)的頻率成分和頻譜分布,既可分析脈沖響應(yīng),亦可分析諧波分布,并且識(shí)別和定位噪聲和干擾來(lái)源。還有高級(jí)分析模塊和極限測(cè)試模塊。TDS3000系列示波器是便攜式的,重量不到7磅,可由電池供電,特別適于現(xiàn)場(chǎng)使用。圖一:數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)串行結(jié)構(gòu)圖二:數(shù)字熒光示波器(DPO)并行結(jié)構(gòu)2、如何選擇示波

8、器自從示波器問(wèn)世以來(lái),它一直是最重要、最常用的電子測(cè)試工具之一;由于電子技術(shù)的發(fā)展,示波器的能力也在不斷提升,其性能與價(jià)格也五花八門(mén),市場(chǎng)參差不齊,本文從多方面闡述您如何選擇示波器。了解您的信號(hào)?您要知道您用示波器觀察什么?既您要捕捉并觀察的信號(hào)其典型性能是什么?您的信號(hào)是否有復(fù)雜的特性?您的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)還是單次信號(hào)?您要測(cè)量的信號(hào)過(guò)渡過(guò)程帶寬,或者上升時(shí)間是多大?您打算用何種信號(hào)特性來(lái)觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等?您打算同時(shí)顯示多

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