数字示波器是一种数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器,可以提供存储,实现对波形的保存以及处理。具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等优点。
数字示波器的工作原理
数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。输入信号经前置放大及增益可调电路转换后,成为符合A/D转换器要求的输入电压,经A/D转换后的数字信号,由采集存储器FIFO缓存,再经通讯接口传输到计算机中,供后续数据处理,或直接由单片机控制将采集到的信号显示在LCD幕上。 台式的性价比更高,用起来也比手持的示波器好用。三合一示波器
示波器有哪些类型?第一种是模拟示波器,它使用阴极射线管来显示波形。模拟示波器非常实用,因为荧光点会继续发光一段时间而不会马上消失。您可以在几个彼此重叠的示波器迹线上看到信号的毛刺或不规则性。由于当电子束击中屏幕时便会显示波形,所以显示信号的亮度与实际信号的亮度有关。屏幕上涂有荧光物质,只要被电子束集中就会发光。当连续的荧光点亮起时,您可以看到信号的再现图形。为了使示波器稳定地显示波形,必须使用触发。当显示屏上的整个波形迹线完成时,示波器会等到特定的事件发生后(例如,上升沿超过某个电压值)再次开始显示迹线。未经触发的显示画面是没有用处的,因为它显示的波形并不稳定(同样适用于下面将会讨论的 DSO 和 MSO 示波器)。示波器存储深度数字示波器在带宽、触发、分析、显示方面了模拟示波器。
脉冲宽度触发当您寻找特定脉冲宽度时,脉冲宽度触发与毛刺触发类似。但这项触发功能更普遍,因为您可以在任何指定宽度的脉冲上触发,并可选择想要在脉冲的哪个极性(负或正)上触发。您也可以设定触发的水平位置,以观察触发前后所发生的事。例如,您可以执行毛刺触发来找出错误,然后查看触发前的信号以了解造成毛刺的原因。如果将水平延迟设置为0,则触发事件将会以水平方向出现在屏幕中间。在触发之前发生的事件会出现在屏幕的左边,在触发之后立即发生的事件会出现在右边。您也可以设置触发耦合,以及想要触发的输入信号源。您不一定非得在您的信号上触发,而是还可以在相关的信号上触发
于是就诞生了储存这个环节:示波器把前端采样来的数据暂时性保留在内部的存储器中,而显示刷新的时候再来这个存储器中读取数据,用这级存储环节化解前端采样和后端显示之间的速度歧异。很多人看到示波器的时候,可能会被他面板上众多的按钮唬住,再加上示波器一般身价都较为高,所以对用到它就产生了一种畏惧心态。这是不必需的,因为示波器虽然看上去很复杂,但实质上要采用它的基本机能——显示波形,并不繁杂,只要三四个步骤就能搞定了,而现在示波器的繁杂都是因为外加了很多辅助功用导致的,这些辅助功用自然都有它们的价值,娴熟灵巧的应用它们可以起到事半功倍的效果。作为初学者,我们先不管这些,我们只把它比较基本的、比较基本的机能运用起来即可。示波器的使用跟万用表相近,要用到示波器,首先也得把它和被测系统相接,用的是示波器探头,20-4所示。示波器一般都会有2个或4个通道(一般而言都会标有1~4的数字,而剩余的那个探头插座是外部触发,一般用不到它),它们的低位是等同于的,可以随意选项,把探头插到其中一个通道上,探头另一头的小夹子连通被测系统的参考地(这里一定要留意一个疑问:示波器探头上的夹子是与大地即三插插头上的地线直接连接的。手持示波器主要侧重于移动应用,携带方便;个人学习建议还是使用台式。
水平控制:示波器的水平控制机构通常集中在前面板上标示为 Horizontal 的区域。这些控制机构可以让您调整显示屏的水平刻度。其中有一个控制机构可以指定 x 轴的每格时间。同样,只要减少每格时间,您就可以放大显示较窄时间范围内的波形。另外还有一个控制机构可调整水平延迟(偏置),它可以让您扫描一个时间范围。图 17 是Keysight InfiniiVision 2000 X 系列示波器的水平控制区域。触发控制:如前所述,在您的信号上进行触发有助于显示一个稳定、可用的波形,并使您可以查看感兴趣的波形部分。触发控制可使您选择垂直触发电平(例如您希望示波器触发时所在的电压)和不同的触发功能。常见的触发类型包括:边沿触发是最常见的一种触发模式。当电压越过某个阈值时,触发就会发生。您可以选择在上升沿或下降沿触发。毛刺触发在毛刺触发模式下,当事件或脉冲宽度大于或小于指定的时间长度时就会进行触发。这项功能对于发现随机毛刺或错误非常有用。如果这些毛刺不常出现,可能会很难看到,但只要使用毛刺触发您就可以捕获到许多这类错误。数字示波器则是数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。南京数字示波器实验
波器的采样率和带宽决定了其测量精度和测量范围。三合一示波器
右是200us/grid,左一个周期占2个格,周期是1ms,即频率为1KHz,右一个周期占5个格,也是1ms,即1KHz。这里就并未哪个更合理的疑问了,实际疑问实际对待,它们都是很合理的示波器运用狭小的,由高速电子构成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可以产生微小的光点。在被测信号的作用下,电子束就仿佛一支笔的笔尖,可以在屏面上刻画出被测信号的瞬时值的变化曲线。运用示波器能观察各种不同电信号大幅度随时间变动的波形曲线,还可以用它测试各种不同信号的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。双踪示波器是由两个通道的y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、推迟电路、y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、x轴放大电路、z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等构成。观察信号波形时,被测信号UA、UB,通过CHA、CHB两个输入端输入示波器,先分别送到y轴前置放大电路yA和yB开展放大。因通道yA和通道yB都受电子开关的控制,所以UA,UB两信号轮班着输送到后面的混合电路,延期电路,y轴后置放大电路,加到示波管的垂直偏转板上。为了适于各种不同的测试需,电子开关可有五种不同的工作状况。三合一示波器