示波器(英语:oscilloscope)是一种能够显示电压信号动态波形的电子测量仪器。它能够将时变的电压信号,转换为时间域上的曲线,原来不可见的电气信号,就此转换为在二维平面上直观可见光信号,因此能够分析电气信号的时域性质。更高级的示波器,甚至能够对输入的时间信号,进行频谱分析,反映输入信号的频域特性。 模拟示波器的带宽是一个固定的值。福建华图S380-EX示波器功耗小
一个典型的示波器通常是盒状屏幕,有多个输入连接,示波器至少包括探头、显示器和控制面板三部分。电压信号通过探头连接到示波器的输入端口,经过处理之后的波形就显示在显示器上。带宽一直被称作示波器的性能指标,也成了决定示波器价格很重要的因素,市场上也把带宽作为一个划分依据,通常所说的带宽在无特别说明情况下一般指模拟放大器的带宽,也就是常说的-3dB截止频率点。示波器面板上标称的带宽就是我们常说的示波器带宽。那么怎么计算信号的带宽,怎么选择示波器的带宽呢?信号的带宽可以根据0.35/Tr来计算,其中Tr为其上升时间。当然示波器带宽越大,信号测出来约接近实际值,但一般选择示波器带宽为其3倍即可。 福建华图S580-EX示波器介绍关于电流的测验,示波器一般需求采购电流探头才能完成。
一般的示波器探头(类似于万用表的表笔)上,有一个×1档和×10档选择的小开关。当选择×1档时,信号是没经衰减进入示波器的。而选择×10档时,信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此,当使用示波器的×10档时,应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器,在示波器端可选择×10档,以配合探头使用,这样在示波器端也设置为×10档后,直接读数即可)。当我们要测量较高电压时,就可以利用探头的×10档功能,将较高电压衰减后进入示波器。
谈到光接口的时域指标测试,工程师言必称采样示波器(sampling scope)。因为采样示波器拥有不可比拟的信号完整性方面的优势:带宽高、噪声低、量化误差小(垂直分辨率高),美中不足是需要同步触发时钟,以至于光工程师都渐渐遗忘了实时示波器(real-time scope)。又经常有人提问,为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形?一个可能的原因就是因为使用的是探头的×1档,这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用×1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中,导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的×10档。这是使用中应当注意的,即或不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。 示波器的方波是基波加奇次谐波合成出来的。
如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50KHz,这是怎么回事呢?这是因为示波器的采样速率太慢,产生了混迭现 象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了,而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么,对于 一个未知频率的波形,如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢?可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档,看波形的频率参数是否急剧改变,如果是, 说明波形混迭已经发生;或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来,也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理,采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不 会发生混迭,如一个500MHz的信号,至少需要1GS/s的采样速率。示波器主要用途用来观察信号的时域特性(也就是电压随时间的变换特性).江西华图S500-TH示波器功耗小
探头是整个示波器测量系统的一部分,会直接影响仪器的信号保真度和测试结果。福建华图S380-EX示波器功耗小
按照结构和性能不同分类
①普通示波器:电路结构简单,频带较窄,扫描线性差,用于观察波形。
②多用示波器:频带较宽,扫描线性好,能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器,测量的准确度可达±5%。
③多线示波器:采用多束示波管,能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形,没有时差,时序关系准确。
④多踪示波器:具有电子开关和门控电路的结构,可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差,时序关系不准确。
⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示,有效频带可达GHz级。
⑥记忆示波器:采用存储示波管或数字存储技术,将单次电信号瞬变过程、非周期现象和频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中,以供重复测试。
⑦数字示波器:内部带有微处理器,外部装有数字显示器,有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形,又可显示字符。被测信号经模一数变换器(A/D变换器)送入数据存储器,通过键盘操作,可对捕获的波形参数的数据,进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算,并显示出答案数字。 福建华图S380-EX示波器功耗小
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