示波器基礎知識

1、示波器基礎知識示波器基礎知識加入時間：2003年8月31日顯示次數(shù)：13373打包郵遞推薦給朋友投票評論示波器是一種圖形顯示設備，它描繪電信號的波形曲線。這一簡單的波形能夠說明信號的許多特性：信號的時間和電壓值、振蕩信號的頻率、信號所代表電路中“變化部分”信號的特定部分相對于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號產生失真、信號的直流成份（DC）和交流成份（AC）、信號的噪聲值和噪聲隨時間變化的情況、比較多個波形信號等。１、示波器的發(fā)

2、展過程初期主要為模擬示波器廿世紀四十年代是電子示波器興起的時代，雷達和電視的開發(fā)需要性能良好的波形觀察工具，泰克成功開發(fā)帶寬10MHz的同步示波器，這是近代示波器的基礎。五十年代半導體和電子計算機的問世，促進電子示波器的帶寬達到100MHz。六十年代美國、日本、英國、法國在電子示波器開發(fā)方面各有不同的貢獻，出現(xiàn)帶寬6GHz的取樣示波器、帶寬4GHz的行波示波管、1GHz的存儲示波管；便攜式、插件式示波器成為系列產品。七十年代模擬式電子示

3、波器達到高峰，行譜系列非常完整，帶寬1GHz的多功能插件式示波器標志著當時科學技術的高水平，為測試數(shù)字電路又增添邏輯示波器和數(shù)字波形記錄器。模擬示波器從此沒有更大的進展，開始讓位于數(shù)字示波器，英國和法國甚至退出示波器市場，技術以美國領先，中低檔產品由日本生產。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。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的AD轉換器的性能，對示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存

4、儲和處理，以及多種觸發(fā)和預前觸發(fā)能力。廿世紀八十年代數(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，模擬示波器逐漸從前臺退到后臺。但是在發(fā)展初期模擬示波器的某些特點，卻是數(shù)字示波器所不具備的：○操作簡單：全部操作都在面板上可以找到，波形反應及時，數(shù)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(shù)字示波器分辨率一般只有8位至10位?！饠?shù)據(jù)更新快：每秒捕捉幾十萬個波形，數(shù)字示波器每秒捕捉幾十個波形?！饘崟r帶寬和實時顯

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，取樣率不高時需借助內插計算，容易出現(xiàn)混淆波形。簡而言之，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神經十分靈敏，屏幕波形瞬間反映至大腦作出判斷，細微變化都可感知。因此，剛開始模擬示波器深受使用者的歡迎。中期數(shù)字示波器獨領風騷當今復雜的動態(tài)信號中的全部細節(jié)和異常情況，并以人類的眼睛的接受速度顯示出來。普通數(shù)字示波器要觀

6、察偶發(fā)事件需要使用長時間記錄，然后作信號處理，這種辦法會漏掉非周期性出現(xiàn)的信號和不能顯示出信號的動態(tài)特性。數(shù)字熒光示波器能夠顯示復雜波形中的微細差別，以及出現(xiàn)的頻繁程度。例如觀察電視信號，既有行掃描、幀掃描、視頻信號和伴音信號，還要記錄電視信號中的異常現(xiàn)象，對于專業(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的頻率成分和頻譜分布，既可分析脈沖響應，亦可分析諧波分布，并且識別和定位噪聲和干擾來源。還有高級分析模塊和極限測試模塊。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)場使用。圖一：數(shù)字存儲示波器（DSO）串行結構圖二：數(shù)字熒光示波器（DPO）并行結構2、如何選擇示波

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