imtoken钱包下载国际版|示波器长什么样
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尔立测试设备有限公司 店铺首页供应商品店铺档案留言问价正在你真的懂示波器吗?示波器核心知识汇总 - 知乎
你真的懂示波器吗?示波器核心知识汇总 - 知乎首发于硬件设计知识体系切换模式写文章登录/注册你真的懂示波器吗?示波器核心知识汇总启芯硬件硬件资深工程师,分享最硬核的硬件技术~记得很久以前去EMC面试硬件工程师的时候,最后问了我一些示波器的东西,提到了一个问题说,用一个带宽50M的示波器去采样一个100M的信号,结果是怎么样的?我当时没啥概念,不太会,给了我一些提示,问题算是回答出来了。在之后的一段时间内,我特意做了这个实验,然后对示波器进行了一些研究与学习。贴出一部分基本重要的东西出来。对这个问题有兴趣的也可以亲自做做实验看看具体结果。采样率是数字上的,每秒采样多少个样点每秒采样多少个样点。而带宽则是模拟上的,能够测试信号频率的范围。示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器。它可以显示电压随时间变化的波形图,并提供一些测量功能,如频率、幅度、相位等。如果一个ADC的采样频率为5G,但是前面搞一个100M的低通滤波器,那采样 率就是5G,带宽就是100M了。带宽反映了这个示波器能够测试的频率范围,如果超过这个频率范围,就不准确了。 但是有一条最基本的原则:采样频率不得低于信号带宽的2倍。示波器的原理:示波器通过将电信号输入到内部电路中,将电信号转换为电压信号,并利用示波管将其显示在屏幕上。示波管由电子枪、偏转板和荧光屏组成,电子枪发射电子,偏转板控制电子的偏转,从而在荧光屏上显示出信号的波形。示波器的参数:示波器的参数包括带宽、采样率、存储深度、分辨率等。带宽是指示波器可以测量的最高频率,采样率是指示波器对信号进行采样的频率,存储深度是指示波器可以保存的采样点数,分辨率是指示波器显示的波形细节程度。1.示波器应用市场对带宽和采样率的需求示波器对带宽和采样率提出了越来越高的要求。一般来说,示波器的采样率至少为带宽的2倍。一个示波器写带宽是40Mhz,40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力.但因为平时用示波器测试时基本不是正弦波,所以我们在考虑示波器带宽时,通常会按被测信号频率的三倍来考虑,更高倍当然最好.所以一定要注意,不是40 MHZ的示波器就能测40MHZ的所有信号.如果是数字示波器要注意存储深度\采样率等都是很重要的。2.示波器的原理框图要熟练了解示波器必须知道示波器的内部结构,示波器包括放大器,放大器限制了示波器的带宽;模数转换器,采集存储器,决定了示波器的存储深度;数据处理以及最后的显示。3.信号的带宽和信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关示波器是测试设备,它的带宽应当比被测信号的带宽大,这样才不会失真,不会漏掉你想观察的东西。比如一个方波的频率是一兆赫,它有效的谐波却超过5兆赫,你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示,得到的是一个差不多是正弦波的显示,你用30兆赫的示波器一看,方波就是方波了。首先第一个概念是,信号的带宽和信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关。比如方波,是一个频谱分量众多的信号,其包括了基波和高次谐波。它可以由很多个正弦波叠加而成。?而示波器的带宽是有限的?所以使用示波器观察方波时,如果带宽不够,会把高次的谐波滤掉,方波看起来就像正弦波了。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,信号测出来越接近实际值,但一般选择示波器带宽为其3倍即可。那么这个0.35/Tr是怎么得来的呢?通常谈到的示波器带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽,也就是常说的-3dB截止频率点。示波器的前端放大电路,可以等效为一个RC低通滤波器,如图:至此,我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。根据放大器的等效模型,我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式,即我们常提到的0.35的关系:上升时间=0.35/带宽。需要说明的是,0.35是基于高斯响应的理论值,实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。示波器的频谱范围和分辨带宽这些是一些常用的结论,熟悉这些结论可以让我们使用示波器更得心应手。总结:带宽:示波器的带宽是指其能够显示的最高频率。示波器的带宽决定了它能够捕捉和显示的信号的范围。一般来说,高带宽示波器可以更好地显示高频信号,而低带宽示波器可能会失真或漏掉高频信号。采样率:示波器的采样率是指其每秒钟采集的样本点数。高采样率示波器可以更准确地显示信号的波形和特征,而低采样率示波器可能会产生压缩或失真。垂直分辨率:示波器的垂直分辨率是指其能够显示的最小波形变化。高垂直分辨率示波器可以更好地显示信号的细节和微小波形变化,而低垂直分辨率示波器可能会产生模糊或失真。水平分辨率:示波器的水平分辨率是指其能够显示的最小时间间隔。高水平分辨率示波器可以更好地显示信号的细节和微小时间间隔,而低水平分辨率示波器可能会产生模糊或失真。探头:示波器通常需要连接探头来测量电信号。不同类型的探头可以测量不同类型的信号,例如交流信号、直流信号或高压信号。编辑于 2024-03-04 07:46・IP 属地湖北懂技术示波器示波器使用赞同 4添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录硬件设计知
示波器_百度百科
百度百科 网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心示波器播报讨论上传视频电子测量仪器收藏查看我的收藏0有用+10本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。中文名示波器外文名oscilloscope属 性电子测量仪器应用学科机械工程;电测量仪器仪表领 域工程技术范 围能源目录1简介2分类3基本构成▪显示电路▪Y轴放大电路▪X轴放大电路▪扫描同步电路▪电源供给电路4基本原理▪波形显示▪双线示波▪双踪示波5仪器分类▪模拟式▪数字式6参数特征▪通道数分类▪带宽分类▪使用方法7常见故障现象及原因8测试应用▪电压的测量▪时间的测量▪相位的测量▪频率的测量9其他相关简介播报编辑示波器是一种用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器,由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外,还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。分类播报编辑按照信号的不同分类模拟示波器采用的是模拟电路(示波管,其基础是电子枪)电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。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。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。数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。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,仅用于观察波形。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、非周期现象和超低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。基本构成播报编辑显示电路显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。(1)电子枪电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:①使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;②石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;③电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。(2)偏转系统示波管的偏转系统大都是静电偏转式,它由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。当电子在偏转板之间运动时,如果偏转板上没有加电压,偏转板之间无电场,离开第二阳极后进入偏转系统的电子将沿轴向运动,射向屏幕的中心。如果偏转板上有电压,偏转板之间则有电场,进入偏转系统的电子会在偏转电场的作用下射向荧光屏的指定位置。如果两块偏转板互相平行,并且它们的电位差等于零,那么通过偏转板空间的,具有速度υ的电子束就会沿着原方向(设为轴线方向)运动,并打在荧光屏的坐标原点上。如果两块偏转板之间存在着恒定的电位差,则偏转板间就形成一个电场,这个电场与电子的运动方向相垂直,于是电子就朝着电位比较高的偏转板偏转。这样,在两偏转板之间的空间,电子就沿着抛物线在这一点上做切线运动。最后,电子降落在荧光屏上的A点,这个A点距离荧光屏原点(0)有一段距离,这段距离称为偏转量,用y表示。偏转量y与偏转板上所加的电压Vy成正比。同理,在水平偏转板上加有直流电压时,也发生类似情况,只是光点在水平方向上偏转。(3)荧光屏荧光屏位于示波管的终端,它的作用是将偏转后的电子束显示出来,以便观察。在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质,因而,荧光屏上受到高速电子冲击的地点就显现出荧光。此时光点的亮度决定于电子束的数目、密度及其速度。改变控制极的电压时,电子束中电子的数目将随之改变,光点亮度也就改变。在使用示波器时,不宜让很亮的光点固定出现在示波管荧光屏一个位置上,否则该点荧光物质将因长期受电子冲击而烧坏,从而失去发光能力。示波器实物图涂有不同荧光物质的荧光屏,在受电子冲击时将显示出不同的颜色和不同的余辉时间,通常供观察一般信号波形用的是发绿光的,属中余辉示波管,供观察非周期性及低频信号用的是发橙黄色光的,属长余辉示波管;供照相用的示波器中,一般都采用发蓝色的短余辉示波管。Y轴放大电路由于示波管的偏转灵敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏转灵敏度为0.86mm/V(约12V电压产生1cm的偏转量),所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大,再加到示波管的垂直偏转板上,以得到垂直方向的适当大小的图形。学生示波器X轴放大电路由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低,所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要先经过水平放大电路的放大以后,再加到示波管的水平偏转板上,以得到水平方向适当大小的图形。扫描同步电路扫描电路产生一个锯齿波电压。该锯齿波电压的频率能在一定的范围内连续可调。锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移,即形成时间基线。这样,才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。电源供给电路电源供给电路:供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。由示波器的原理功能可见,被测信号电压加到示波器的Y轴输入端,经垂直放大电路加于示波管的垂直偏转板。示波管的水平偏转电压,虽然多数情况都采用锯齿电压(用于观察波形时),但有时也采用其它的外加电压(用于测量频率、相位差等时),因此在水平放大电路输入端有一个水平信号选择开关,以便按照需要选用示波器内部的锯齿波电压,或选用外加在X轴输入端上的其它电压来作为水平偏转电压。SDS1000CML此外,为了使荧光屏上显示的图形保持稳定,要求锯齿波电压信号的频率和被测信号的频率保持同步。这样,不仅要求锯齿波电压的频率能连续调节,而且在产生锯齿波的电路上还要输入一个同步信号。这样,对于只能产生连续扫描(即产生周而复始、连续不断的锯齿波)一种状态的简易示波器(如国产SB10型等示波器)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,以牵制锯齿波的振荡频率。对于具有等待扫描功能(即平时不产生锯齿波,当被测信号来到时才产生一个锯齿波,进行一次扫描)的示波器(如国产ST-16型示波器、SR-8型双踪示波器等)为了适应各种需要,同步(或触发)信号可通过同步或触发信号选择开关来选择,通常来源有3个:①从垂直放大电路引来被测信号作为同步(或触发)信号,此信号称为“内同步”(或“内触发”)信号;②引入某种相关的外加信号为同步(或触发)信号,此信号称为“外同步”(或“外触发”)信号,该信号加在外同步(或外触发)输入端;③有些示波器的同步信号选择开关还有一档“电源同步”,是由220V,50Hz电源电压,通过变压器次级降压后作为同步信号。基本原理播报编辑波形显示由示波管的原理可知,一个直流电压加到一对偏转板上时,将使光点在荧光屏上产生一个固定位移,该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上,则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时,光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时,在时间t=0的瞬间,电压为Vo(零值),荧光屏上的光点位置在坐标原点0上,在时间t=1的瞬间,电压为V1(正值),荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上,位移的大小正比于电压V1;在时间t=2的瞬间,电压为V2(最大正值),荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上,位移的距离正比于电压V2;以此类推,在时间t=3,t=4,…,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点位置分别为3、4、…、8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况。如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低,仅为lHz~2Hz,那么,在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,在荧光屏上看到的就不是一个上下移动的点,而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值的大小。如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压,则会产生相类似的情况,只是光点在水平轴上移动罢了。如果将一随时间线性变化的电压(如锯齿波电压)加到一对偏转板上,则光点在荧光屏上又会怎样移动呢?当水平偏转板上有锯齿波电压时,在时间t=0瞬间,电压为Vo(最大负值),荧光屏上光点在坐标原点左侧的起始位置(零点上),位移的距离正比于电压Vo;在时间t=1的瞬间,电压为V1(负值),荧光屏上光点在坐标原点左方的1点上,位移的距离正比于电压V1;以此类推,在时间t=2,t=3,...,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点的对应位置是2、3、…、8各点。在t=8这个瞬间,锯齿波电压由最大正值V8跃变到最大负值Vo,则荧光屏上光点从8点极其迅速地向左移到起始位置零点。如果锯齿波电压是周期性的,则在锯齿波电压的第二个周期、第三个周期、……都将重复第一个周期的情形。如果此时加在水平偏转板上的锯齿波电压频率很低,仅为1Hz ~2Hz,在荧光屏上便会看见光点自左边起始位置零点向右边8点处匀速地移动,随后光点又从右边8点处极其迅速地移动到左边起始位置零点。上述这个过程称为扫描。在水平轴加有周期性锯齿波电压时,扫描将周而复始地进行下去。光点距离起始位置零点的瞬时值,将与加在偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在偏转板上的锯齿波电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,就看到一根水平亮线,该水平亮线的长度,在示波器水平放大增益一定的情况下决定于锯齿波电压值,锯齿波电压值是与时间变化成正比的,而荧光屏上光点的位移又是与电压值成正比的,因此荧光屏上的水平亮线可以代表时间轴。在此亮线上的任何相等的线段都代表相等的一段时间。如果将被测信号电压加到垂直偏转板上,锯齿波扫描电压加到水平偏转板上,而且被测信号电压的频率等于锯齿波扫描电压的频率,则荧光屏上将显示出一个周期的被测信号电压随时间变化的波形曲线。在被测周期信号的第二个周期、第三个周期……都重复第一个周期的情形,光点在荧光屏上描出的轨迹也都重叠在第一次描出的轨迹上。所以,荧光屏上显示出来的被测信号电压是随时间变化的稳定波形曲线。为使荧光屏上的图形稳定,被测信号电压的频率应与锯齿波电压的频率保持整数比的关系,即同步关系。为了实现这一点,就要求锯齿波电压的频率连续可调,以便适应观察各种不同频率的周期信号。其次,由于被测信号频率和锯齿波振荡信号频率的相对不稳定性,即使把锯齿波电压的频率临时调到与被测信号频率成整倍数关系,也不能使图形一直保持稳定。因此,示波器中都设有同步装置。也就是在锯齿波电路的某部分加上一个同步信号来促使扫描的同步,对于只能产生连续扫描(即产生周而复始连续不断的锯齿波)一种状态的简易示波器(如国产SB-10型示波器等)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,当所加同步信号的频率接近锯齿波频率的自主振荡频率(或接近其整数倍)时,就可以把锯齿波频率“拖入同步”或“锁住”。对于具有等待扫描(即平时不产生锯齿波,当被测信号来到时才产生一个锯齿波进行一次扫描)功能的示波器(如国产ST-16型示波器、SBT-5型同步示波器、SR-8型双踪示波器等等)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号,使扫描过程与被测信号密切配合。这样,只要按照需要来选择适当的同步信号或触发信号,便可使任何欲研究的过程与锯齿波扫描频率保持同步。SHS1000双线示波在电子实践技术过程中,常常需要同时观察两种(或两种以上)信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电量的测试和比较。为了达到这个目的,人们在应用普通示波器原理的基础上,采用了以下两种同时显示多个波形的方法:一种是双线(或多线)示波法;另一种是双踪(或多踪)示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线(或多线)示波器和双踪(或多踪)示波器。双线(或多线)示波器是采用双枪(或多枪)示波管来实现的。下面以双枪示波管为例加以简单说明。双枪示波管有两个互相独立的电子枪产生两束电子。另有两组互相独立的偏转系统,它们各自控制一束电子作上下、左右的运动。荧光屏是共用的,因而屏上可以同时显示出两种不同的电信号波形,双线示波也可以采用单枪双线示波管来实现。这种示波管只有一个电子枪,在工作时是依靠特殊的电极把电子分成两束。然后,由管内的两组互相独立的偏转系统,分别控制两束电子上下、左右运动。荧光屏是共用的,能同时显示出两种不同的电信号波形。由于双线示波管的制造工艺要求高,成本也高,所以应用并不十分普遍。双踪示波双踪(或多踪)示波是在单线示波器的基础上,增设一个专用电子开关,用它来实现两种(或多种)波形的分别显示。由于实现双踪(或多踪)示波比实现双线(或多线)示波来得简单,不需要使用结构复杂、价格昂贵的“双腔”或“多腔”示波管,所以双踪(或多踪)示波获得了普遍的应用。为了保持荧光屏显示出来的两种信号波形稳定,则要求被测信号频率、扫描信号频率与电子开关的转换频率三者之间必须满足一定的关系。首先,两个被测信号频率与扫描信号频率之间应该是成整数比的关系,也就是要求“同步”。这一点与单线示波器的原理是相同的,区别在于被测信号是两个,而扫描电压是一个。在实际应用中,需要观察和比较的两个信号常常是互相有内在联系的,所以上述的同步要求一般是容易满足的。为了使荧光屏上显示的两个被测信号波形都稳定,除满足上述要求外,还必须合理地选择电子开关的转换频率,使得在示波器上所显示的波形个数合适,以便于观察。下面谈谈电子开关的工作方式问题,这个问题与电子开关的转换频率有关。电子开关的工作方式有“交替”转换和“断续”转换两种。采用交替转换工作方式的显示的波形与双线示波法所显示的波形非常相似,它们都没有间断点。但由于被测信号UA、UB的波形是依次交替地出现在荧光屏上的,所以,如果交替的间隙时间超过了人眼的视觉暂留时间和荧光屏的余辉时间,则人们所看到的荧光屏上的波形就会有闪烁现象。为了避免这种情况的出现,就要求电子开关有足够高的转换频率。这就是说当被测信号的频率较低时,不宜采用交替转换工作方式,而应采用断续转换工作方式。当电子开关用断续转换工作方式时,在X轴扫描的每一个过程中,电子开关都以足够高的转换频率,分别对所显示的每个被测信号进行多次取样。这样,即使被测信号频率较低,也可避免出现波形的闪烁现象。双踪示波器的主要是由两个通道的Y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、延迟电路、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组成。当显示方式开关置于交替位置时,电子开关为一双稳态电路。它受由扫描电路来的闸门信号控制,使得Y轴两个前置通道随着扫描电路门信号的变化而交替地工作。每秒钟交替转换次数与由扫描电路产生的扫描信号的重复频率有关。交替工作状态适用于观察频率不太低的被测信号。为了观察被测信号随时间变化的波形,示波管的水平偏转板上必须加以线性扫描电压(锯齿波电压)。这个扫描电压是由扫描电路产生的。当触发信号加到触发电路时,触发了扫描电路,扫描电路就产生相应的扫描信号;当不加触发信号时,扫描电路就不产生扫描信号。触发有内触发、外触发两种,由触发选择开关来选择。当该开关置于内的位置时,触发信号来自经Y轴通道送入的被测信号。当该开关置于外的位置时,触发信号是由外部送入的。这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器在使用中,多数采用内触发工作方式。高、低压电源供给电路中的低压是供给示波器各级所需的低压电源的,高压是供给示波管显示系统电源的。仪器分类播报编辑示波器可以分为模拟示波器和数字示波器,对于大多数的电子应用,无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的,只是对于一些特定的应用,由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性,才会出现适合和不适合的地方。模拟式模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。数字式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。数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。 [1]波形示例(5张)右图为数字示波器的实拍波形图。参数特征播报编辑通道数分类通常无论是模拟示波器还是数字示波器,可以根据其通道数分为:单通道/单踪示波器;双通道/双踪示波器;2+1通道(1外部触发)/三踪示波器;四通道/四踪示波器。带宽分类带宽是根据示波器测试要求来定,5M/10M/20M/40M/60M/100M/1G......等分类选型。使用方法示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。以SR-8型双踪示波器为例介绍。(一)模拟示波器面板装置SR-8型双踪示波器的面板图如上图所示。其面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分:显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。1.显示部分主要控制件为:(1)电源开关。(2)电源指示灯。(3)辉度 调整光点亮度。(4)聚焦调整光点或波形清晰度。(5)辅助聚焦 配合“聚焦”旋钮调节清晰度。(6)标尺亮度调节坐标片上刻度线亮度。(7)寻迹 当按键向下按时,使偏离荧光屏的光点回到显示区域,而寻到光点位置。(8)标准信号输出1kHz、1V方波校准信号由此引出。加到Y轴输入端,用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。2.Y轴插件部分(1)显示方式选择开关用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB 工作状态的控制件,具有五种不同作用的显示方式:“交替”:当显示方式开关置于“交替”时,电子开关受扫描信号控制转换,每次扫描都轮流接通YA或YB 信号。当被测信号的频率越高,扫描信号频率也越高。电子开关转换速率也越快,不会有闪烁现象。这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。“断续”:当显示方式开关置于“断续”时,电子开关不受扫描信号控制,产生频率固定为200kHz方波信号,使电子开关快速交替接通YA和YB。由于开关动作频率高于被测信号频率,因此屏幕上显示的两个通道信号波形是断续的。当被测信号频率较高时,断续现象十分明显,甚至无法观测;当被测信号频率较低时,断续现象被掩盖。因此,这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。“YA”、“YB ”:显示方式开关置于“YA ”或者“YB ”时,表示示波器处于单通道工作,此时示波器的工作方式相当于单踪示波器,即只能单独显示“YA”或“YB ”通道的信号波形。“YA + YB”:显示方式开关置于“YA + YB ”时,电子开关不工作,YA与YB 两路信号均通过放大器和门电路,示波器将显示出两路信号叠加的波形。(2)“DC-⊥-AC”Y轴输入选择开关,用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能输入含有直流分量的交流信号;置于“AC”位置,实现交流耦合,只能输入交流分量;置于“⊥”位置时,Y轴输入端接地,这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。(3)“微调V/div”灵敏度选择开关及微调装置。灵敏度选择开关系套轴结构,黑色旋钮是Y轴灵敏度粗调装置,自10mv/div~20v/div分11档。红色旋钮为细调装置,顺时针方向增加到满度时为校准位置,可按粗调旋钮所指示的数值,读取被测信号的幅度。当此旋钮反时针转到满度时,其变化范围应大于2.5倍,连续调节“微调”电位器,可实现各档级之间的灵敏度覆盖,在作定量测量时,此旋钮应置于顺时针满度的“校准”位置。(4)“平衡” 当Y轴放大器输入电路出现不平衡时,显示的光点或波形就会随“V/div”开关的“微调”旋转而出现Y轴方向的位移,调节“平衡”电位器能将这种位移减至最小。(5)“↑↓” Y轴位移电位器,用以调节波形的垂直位置。(6)“极性、拉YA ”YA 通道的极性转换按拉式开关。拉出时YA 通道信号倒相显示,即显示方式(YA+ YB )时,显示图像为YB - YA 。(7)“内触发、拉YB ”触发源选择开关。在按的位置上(常态) 扫描触发信号分别取自YA 及YB 通道的输入信号,适应于单踪或双踪显示,但不能够对双踪波形作时间比较。当把开关拉出时,扫描的触发信号只取自于YB 通道的输入信号,因而它适合于双踪显示时对比两个波形的时间和相位差。(8)Y轴输入插座采用BNC型插座,被测信号由此直接或经探头输入。3.X轴插件部分(1)“t/div” 扫描速度选择开关及微调旋钮。X轴的光点移动速度由其决定,从0.2μs~1s共分21档级。当该开关“微调”电位器顺时针方向旋转到底并接上开关后,即为“校准”位置,此时“t/div”的指示值,即为扫描速度的实际值。(2)“扩展、拉×10”扫描速度扩展装置。是按拉式开关,在按的状态作正常使用,拉的位置扫描速度增加10倍。“t/div”的指示值,也应相应计取。采用“扩展 拉×10”适于观察波形细节。(3)“→←” X轴位置调节旋钮。系X轴光迹的水平位置调节电位器,是套轴结构。外圈旋钮为粗调装置,顺时针方向旋转基线右移,反时针方向旋转则基线左移。置于套轴上的小旋钮为细调装置,适用于经扩展后信号的调节。(4)“外触发、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外触发时,作为连接外触发信号的插座。也可以作为X轴放大器外接时信号输入插座。其输入阻抗约为1MΩ。外接使用时,输入信号的峰值应小于12V。(5)“触发电平”旋钮 触发电平调节电位器旋钮。用于选择输入信号波形的触发点。具体地说,就是调节开始扫描的时间,决定扫描在触发信号波形的哪一点上被触发。顺时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的正向部分,逆时针方向旋动时,触发点趋向信号波形的负向部分。(6)“稳定性”触发稳定性微调旋钮。用以改变扫描电路的工作状态,一般应处于待触发状态。调整方法是将Y轴输入耦合方式选择(AC-地-DC)开关置于地档,将V/div开关置于最高灵敏度的档级,在电平旋钮调离自激状态的情况下,用小螺丝刀将稳定度电位器顺时针方向旋到底,则扫描电路产生自激扫描,此时屏幕上出现扫描线;然后逆时针方向慢慢旋动,使扫描线刚消失。此时扫描电路即处于待触发状态。在这种状态下,用示波器进行测量时,只要调节电平旋钮,即能在屏幕上获得稳定的波形,并能随意调节选择屏幕上波形的起始点位置。少数示波器,当稳定度电位器逆时针方向旋到底时,屏幕上出现扫描线;然后顺时针方向慢慢旋动,使屏幕上扫描线刚消失,此时扫描电路即处于待触发状态。(7)“内、外” 触发源选择开关。置于“内”位置时,扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号;置于“外”位置时,触发信号取自“外触发X 外接”输入端引入的外触发信号。(8)“AC”“AC(H)”“DC”触发耦合方式开关。 “DC”档,是直流藕合状态,适合于变化缓慢或频率甚低(如低于100Hz)的触发信号。“AC”档,是交流藕合状态,由于隔断了触发中的直流分量,因此触发性能不受直流分量影响。“AC(H)”档,是低频抑制的交流耦合状态,在观察包含低频分量的高频复合波时,触发信号通过高通滤波器进行耦合,抑制了低频噪声和低频触发信号(2MHz以下的低频分量),免除因误触发而造成的波形幌动。(9)“高频、常态、自动”触发方式开关。用以选择不同的触发方式,以适应不同的被测信号与测试目的。“高频”档,频率甚高时(如高于5MHz),且无足够的幅度使触发稳定时,选该档。此时扫描处于高频触发状态,由示波器自身产生的高频信号(200kHz信号),对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮,屏幕上即能显示稳定的波形,操作方便,有利于观察高频信号波形。“常态”档,采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描,是常用的触发扫描方式。“自动”挡,扫描处于自动状态(与高频触发方式相仿),但不必调整电平旋钮,也能观察到稳定的波形,操作方便,有利于观察较低频率的信号。(10)“+、-”触发极性开关。在“+”位置时选用触发信号的上升部分,在“-”位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。(二)使用前的检查示波器初次使用前或久藏复用时,有必要进行一次能否工作的简单检查和进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。示波器在进行电压和时间的定量测试时,还必须进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准。示波器能否正常工作的检查方法、垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准方法,由于各种型号示波器的校准信号的幅度、频率等参数不一样,因而检查、校准方法略有差异。(三)使用步骤用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。1.选择Y轴耦合方式根据被测信号频率的高低,将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。2.选择Y轴灵敏度根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头,应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时,还要考虑叠加的直流电压值),将Y轴灵敏度选择V/div开关(或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值,则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮,使屏幕上显现所需要高度的波形。3.选择触发(或同步)信号来源与极性通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”或“-”档。4.选择扫描速度根据被测信号周期(或频率)的大约值,将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值,则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分,则扫速t/div开关应置于最快扫速档。5.输入被测信号被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入,但此时的输入阻抗降低、输入电容增大),通过Y轴输入端输入示波器。常见故障现象及原因播报编辑没有光点或波形电源未接通。辉度旋钮未调节好。X,Y轴移位旋钮位置调偏。Y轴平衡电位器调整不当,造成直流放大电路严重失衡。水平方向展不开触发源选择开关置于外档,且无外触发信号输入,则无锯齿波产生。电平旋钮调节不当。稳定度电位器没有调整在使扫描电路处于待触发的临界状态。X轴选择误置于X外接位置,且外接插座上又无信号输入。两踪示波器如果只使用A通道(B通道无输入信号),而内触发开关置于拉YB位置,则无锯齿波产生。垂直方向无展示输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置。输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反。输入信号较小,而V/div误置于低灵敏度档。波形不稳定稳定度电位器顺时针旋转过度,致使扫描电路处于自激扫描状态(未处于待触发的临界状态)。触发耦合方式AC、AC(H)、DC开关未能按照不同触发信号频率正确选择相应档级。选择高频触发状态时,触发源选择开关误置于外档(应置于内档。)部分示波器扫描处于自动档(连续扫描)时,波形不稳定。垂直线条密集或呈现一矩形t/div开关选择不当,致使f扫描<水平线条密集或呈一条倾斜水平线t/div关选择不当,致使f扫描>>f信号。垂直方向的电压读数不准未进行垂直方向的偏转灵敏度(v/div)校准。进行v/div校准时,v/div微调旋钮未置于校正位置(即顺时针方向未旋足)。进行测试时,v/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。使用10 :1衰减探头,计算电压时未乘以10倍。被测信号频率超过示波器的最高使用频率,示波器读数比实际值偏小。测得的是峰-峰值,正弦有效值需换算求得。水平方向的读数不准未进行水平方向的偏转灵敏度(t/div)校准。进行t/div校准时,t/div微调旋钮未置于校准位置(即顺时针方向未旋足)。进行测试时,t/div微调旋钮调离了校正位置(即调离了顺时针方向旋足的位置)。扫速扩展开关置于拉(×10)位置时,测试未按t/div开关指示值提高灵敏度10倍计算。交直流叠加信号的直流电压值分辨不清Y轴输入耦合选择DC-接地-AC开关误置于AC档(应置于DC档)。测试前未将DC-接地-AC开关置于接地档进行直流电平参考点校正。Y轴平衡电位器未调整好。测不出两个信号间的相位差测不出两个信号间的相位差(波形显示法)双踪示波器误把内触发(拉YB)开关置于按(常态)位置应把该开关置于拉YB位置。双踪示波器没有正确选择显示方式开关的交替和断续档。单线示波器触发选择开关误置于内档。单线示波器触发选择开关虽置于外档,但两次外触发未采用同一信号。调幅波形失常t/div开关选择不当,扫描频率误按调幅波载波频率选择(应按音频调幅信号频率选择)。波形调不到要求的起始时间和部位稳定度电位器未调整在待触发的临界触发点上。触发极性(+、-)与触发电平(+、-)配合不当。触发方式开关误置于自动档(应置于常态档)。触发或同步扫描缓缓调节触发电平(或同步)旋钮,屏幕上显现稳定的波形,根据观察需要,适当调节电平旋钮,以显示相应起始位置的波形。如果用双踪示波器观察波形,作单踪显示时,显示方式开关置于YA或YB。被测信号通过YA或YB输入端输入示波器。Y轴的触发源选择“内触发一拉YB”开关置于按(常态)位置。若示波器作两踪显示时,显示方式开关置于交替档(适用于观察频率不太低的信号),或断续档(适用于观察频率不太高的信号),此时Y轴的触发源选择“内触发-拉YB”开关置“拉YB”档。使用不当造成的异常现象示波器在使用过程中,往往由于操作者对于示波原理不甚理解和对示波器面板控制装置的作用不熟悉,会出现由于调节不当而造成异常现象。测试应用播报编辑电压的测量利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值,如上冲量或顶部下降量等。这是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。1.直接测量法所谓直接测量法,就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以,直接测量法又称为标尺法。(1)交流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H,则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘10。例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级,被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div,则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰-峰值就为10V。(2)直流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。将Y轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在Y轴方向产生跳变位移H,被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。直接测量法简单易行,但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。2.比较测量法比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道,调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。去掉被测电压,把一个已知的可调标准电压Vs输入Y轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差,因而提高了测量精度。时间的测量示波器时基能产生与时间呈线性关系的扫描线,因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数,如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间(前沿)和下降时间(后沿)、两个信号的时间差等等。将示波器的扫速开关“t/div”的“微调”装置转至校准位置时,显示的波形在水平方向刻度所代表的时间可按“t/div”开关的指示值直读计算,从而较准确地求出被测信号的时间参数。相位的测量利用示波器测量两个正弦电压之间的相位差具有实用意义,用计数器可以测量频率和时间,但不能直接测量正弦电压之间的相位关系。利用示波器测量相位的方法很多,下面,仅介绍几种常用的简单方法。1.双踪法双踪法是用双踪示波器在荧光屏上直接比较两个被测电压的波形来测量其相位关系。测量时,将相位超前的信号接入YB通道,另一个信号接入YA通道。选用YB触发。调节“t/div”开关,使被测波形的一个周期在水平标尺上准确地占满8div,这样,一个周期的相角360°被8等分,每1div相当于45°。读出超前波与滞后波在水平轴的差距T,按下式计算相位差φ:φ=45°/div×T(div)如T==1.5div ,则φ=45°/div×1.5div=67.5°2.图形法测相位将示波器的X轴选择置于X轴输入位置,将信号u1接入示波器的Y轴输入端,信号u2接入示波器的X轴输入端。适当调节示波器面板上相关旋钮,使荧光屏上显现一个大小适宜的椭圆(在特殊情况下,可能是一个正圆或一根斜线)。设Y轴偏转板上的信号u1导前于X轴偏转板上的信号u21/8周期,设u2的初相为零,即φ2=0,因此当u2为零时,u1为一个较大的值。如图中的“0”点。此时,荧光屏上的光点也相应地位于“0”点。随着时间的变化,u1上升,u2也上升,则荧光屏上的光点向右上方移动。当经1/8周期后,u1、u2分别到达“1”点,此时u1到达最大值,u2为一个较大的值,荧光屏上的光点位于相应的“1”。如此继续下去,荧光屏上的光点将描出一个顺时针旋转的椭圆。如果u1滞后于u2则形成一个逆时针旋转的椭圆。当然,这只有在信号频率很低时(如几赫兹),且在短余辉的荧光屏上便会清楚地看到荧光屏上的光点顺时针或逆时针旋转的现象。由上述可见椭圆的形状是随两个正弦信号电压u1、u2相位差的不同而不同。因此可以根据椭圆的形状确定两个正弦信号之间的相位差Δφ。设A是椭圆与Y轴交点的纵坐标,B是椭圆上各点坐标的最大值。由图可见,A是对应于t=0时u1的瞬时电压,即A=Um1sinφ1B是对应于u1的幅值,即B=Um1于是A/B=(Um1sinφ1)/ Um1= sinφ1来表示。在实际测试中为读数方便,常读取2A,2B(或2C,2D),按式Δφ=arc sin(2A/2B)或Δφ=arc sin(2C/2D)来计算相位差。如果椭圆的主轴在第1和第3象限内,则相位差在0°~90°或270°~360°之间;如果主轴在第2和第4象限内,相位差在90°~180°或180°~270°之间。频率的测量用示波器测量信号频率的方法很多,下面介绍常用的两种基本方法。1.周期法对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T例如示波器上显示的被测波形,一周期为8div,“t/div”开关置“1μs”位置,其“微调”置“校准”位置。则其周期和频率计算如下:T=1us/div×8div = 8usf= 1/8us =125kHz所以,被测波形的频率为125kHz。2.图形法测频率将示波器置X-Y工作方式,被测信号输入Y轴,标准频率信号输入“X外接”,慢慢改变标准频率,使这两个信号频率成整数倍时,例如fx :fy=1:2,则在荧光屏上会形成稳定的图形。图的形状不但与两个偏转电压的相位有关,而且与两个偏转电压的频率也有关。用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的图形。利用图形与频率的关系,可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。其方法是分别通过图形引水平线和垂直线,所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。若水平线与图形的交点数为m,垂直线与图形的交点数n,则fy / fx=m / n当标准频率fx(或fy)为已知时,由上式可以求出被测信号频率fy(或fx)。显然,在实际测试工作中,用李沙育图形进行频率测试时,为了使测试简便正确,在条件许可的情况下,通常尽可能调节已知频率信号的频率,使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。这时被测信号频率等于已知信号频率。由于加到示波器上的两个电压相位不同,荧光屏上图形会有不同的形状,但这对确定未知频率并无影响。其他相关播报编辑注意事项仪器操作人员的安全和仪器安全,仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠,应注意:1.通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。2.测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。3. TDS200/TDS1000/TDS2000 系列数字示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号- 信号地就是大地,信号端输出幅度小于300V CAT II)信号的波形。绝对不能测量市电AC220V 或与市电AC220V 不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的,否则造成仪器损坏,如测试电磁炉。)4.通用示波器的外壳,信号输入端BNC 插座金属外圈,探头接地线,AC220V 电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线,直接用探头对浮地信号测量,则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险。5. 用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。数字示波器示波器使用中的其他注意事项:(1)热电子仪器一般要避免频繁开机、关机,示波器也是这样。(2)如果发现波形受外界干扰,可将示波器外壳接地。(3)“Y输入”的电压不可太高,以免损坏仪器,在最大衰减时也不能超过400 V.“Y输入”导线悬空时,受外界电磁干扰出现干扰波形,应避免出现这种现象。(4)关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底,使亮度减到最小,然后再断开电源开关。(5)在观察荧屏上的亮斑并进行调节时,亮斑的亮度要适中,不能过亮。示波器分为万用示波表,数字示波器,模拟示波器,虚拟示波器,任意波形示波器,手持示波表,数字荧光示波器,数据采集示波器 [1]。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000示波器基础二十问(上) - 知乎
示波器基础二十问(上) - 知乎首发于示波器切换模式写文章登录/注册示波器基础二十问(上)麦科信科技平板示波器开创者,光隔离探头创新者!目录第一问:示波器的波形代表什么意义?第二问:示波器的波形区的网格代表什么?第三问:如何进行示波器的探针补偿?第四问: 从“自动”谈起,示波器是如何设置的?第五问: 示波器设置——垂直幅度、水平时间第六问: 示波器设置——稳定波形第七问: 示波器三大关键指标——带宽第八问: 示波器三大关键指标——采样率第九问: 示波器三大关键指标——存储深度第十问:如何理解示波器的“波形刷新率”第一问:示波器的波形代表什么意义?一句话概括:水平坐标代表时间,垂直坐标代表电压(一般是电压),电压随时间变化的曲线就是示波器显示的波形。垂直坐标比较好理解,就是电压的大小。水平坐标代表时间,有很多人被绕了进去,但是只要注意以下一点就可以了:注意:示波器是一个实时工具,示波器显示的,就是当前时刻正在发生的。为什么要强调这个问题呢?因为曾经有人问我:我的示波器怎么这么慢,显示一条波形要等十几秒钟,作为电子设备,显示一条波形不是一瞬间的事么?我一看,可不要十几秒么,他设置的水平坐标长度就是十几秒。他认为这十几秒只是信号的特征,和真实时间没有关系。第二问:示波器的波形区的网格代表什么?示波器波形区水平方向网格代表时间,如图所示,当前水平方向每格是200us,方波周期为5格,即1ms,则该方波频率为1KHz;示波器波形区垂直方向网格代表电压,如图所示,当前垂直方向每格是500mV,方波幅值为4格,即2V。第三问:如何进行示波器的探针补偿?测量一个1KHz的标准方波(示波器一般会自己输出这个信号),正常的显示如下:如果出现以下这两种情况,需要进行探针补偿:调节探针补偿的位置,如下图所示:调试时注意事项:1、必须用无感螺丝刀(非金属 非导电 非导磁),一般探针里有配该工具;2、X1探针无需补偿,也不能补偿;3、调节的元件是一个可调电容,部分探针不能进行360°旋转,因此不要太用力。第四问: 从“自动”谈起,示波器是如何设置的?当我们要测试一个信号时,最简单的测试办法,就是点一下示波器上的“Auto”,不同的示波器这个按键的名称有一些差异,例如“AutoSet”、“自动”、“自动设置”等等。注意事项:一定要先把探针接到信号上再按“自动”按键。按下“自动”按键以后,示波器会根据信号的参数进行自动调节,让信号波形以合适的幅度和 时基稳定显示在屏幕上。由这里我们可以知道 示波器的 设置 包含了三个部分:垂直幅度设置、水平时间设置、稳定波形 接下来我们将逐个介绍。第五问: 示波器设置——垂直幅度、水平时间垂直幅度:信号必须以合适的幅度(即垂直方向的大小)显示在屏幕上。垂直档位过小,信号波形会超出屏幕,不能完整显示;垂直档位过大,不仅看不清楚信号的细节,看起来也不舒服;水平时间:信号必须以合适的时基(即水平方向上的时间长度)显示在屏幕上。如果时基档位过小,信号波形被拉伸的太开,也看不了完整的周期。时基档位过大的话,信号波形被压缩在一起看不了细节。第六问: 示波器设置——稳定波形稳定波形,专业上讲就是触发。只有满足一个预设的条件,示波器才会 捕获一条波形,这个根据条件捕获波形的动作就是触发。为什么要触发呢?如下图,示波器没有触发的时候,会随机抓取信号(自动模式)并生成图像,由于信号是连续不断的,随机抓取的位置并无规律,这些静态的图像逐个显示,就像放电影一样,组合在一起就形成了动态的显示,最终在屏幕上的效果就是看到波形来回滚动,如下图所示:我们设定一个条件,用一个直流电平作为参考,当信号的电压大于直流电平的一瞬间作为抓取信号的起始点,如下图所示,红色细线就是参考的直流电平,由于每次抓取图像的位置是有规律的,都是在信号的过直流电平的瞬间抓取的,所以每次抓取的信号相位一样,连续显示的时候完全重叠,看上去就是一条稳定的波形。 这就是触发最本质的意义:在设定的条件下抓取波形,而不是随机抓取。第七问: 示波器三大关键指标——带宽带宽是示波器的基本指标,和放大器的带宽一样,是所谓的-3dB点,即:在示波器的输入端加正弦波,幅度衰减为实际幅度的70.7%时的频率点称为带宽。也就是说用100MHz带宽的示波器测量 幅值为1V 频率为100MHz 的正弦波,实际得到的幅值会不小于0.707V。理解了这样的含义,我们也可以得到 上升时间和带宽 的关系,即:上升时间= 0.35/带宽。下图是示波器带宽对方波测试的影响,对比比较直接第八问: 示波器三大关键指标——采样率示波器的“采样率”,顾名思义就是“采样的速率“,也就是单位时间内将模拟电平转换成离散的采样点的速率,我们常见的采样率1GSa/S就表示 每秒采样1G个点,其中Sa是Samples的缩写。采样的过程如下图所示:理解了采样的过程和定义,那么采样率对示波器测量会有哪些影响呢?我们比较常见的奈奎斯特采样定理:当对一个最高频率为f的有限信号进行采样,采样率SF必须大于f的2倍以上才能从采样值完全重构原来的信号,这里f称为奈奎斯特频率,2f成为奈奎斯特采样率,下面用正弦波为例来模拟这个采样过程:很显然我们可以看到,两倍的采样率下得到波形还是严重失真,这对于示波器来说,还原波形是远远不够的,那对于我们来说,如何选择合适的采样率呢?这里有两个条件可以供大家参考:1、 带宽为所测方波最大频率的五倍;2、采样率为带宽的10倍。讲到这里,我们需要还提一下这个概念:最高采样率VS实时采样率一般来说,示波器的采样率指标都是指的这台示波器工作时能够达到的最高采样率。但是实际上示波器的“实时采样率”受到存储深度的限制,可能会随着示波器采样时间的增加,采样率会被迫下降,这里就需要讲到下一个指标:存储深度。第九问: 示波器三大关键指标——存储深度什么是示波器的存储深度?是示波器中所采用存储器的最大容量吗?还是示波器能够记录数据的长度? 这是一个很多人都容易误解的概念。其实示波器的存储深度是指示波器在屏幕上显示一条波形时,其波形的数据个数。我们看到的示波器屏幕上显示的波形,是由很多采样点组成的,所有采样点的个数,就是存储深度。假如一个示波器显示的存储深度是10Mpts,表示该示波器的一条波形是由10M(一千万)个采样点组成的,pts是points的缩写。另外示波器有一个重要的关系式: 存储深度=采样率 × 采样时间 我们用一张图来表示他们的关系:理解了这个关系式,那么存储深度对测量会有哪些影响呢,我们通过一个对比来体现:首先,我们给示波器加上一个 频率为1KHz,幅值为2V的方波用28M存储深度的示波器,截取一屏14S的信号放大2000倍,依然还是方波用28K存储深度的示波器,截取一屏14S的信号同样放大2000倍,得到的波形已经失真。总结:示波器的存储深度越大,保存的波形可以看到更多的细节。第十问:如何理解示波器的“波形刷新率”很多时候电路明明有小概率的故障,但是接到示波器上看波形却完全“正常”,你就可能纳闷了,我的采样率这么高,为什么抓不到故障波形呢。其实这里不是示波器的采样率不够,而是示波器的波形刷新率不够。如何理解示波器的波形刷新率?形象化:我们把示波器比作一个给波形拍照的录像机。波形是连续的,时时刻刻都在发生,而录像机拍摄的只是图片,是瞬间。哪怕机器一秒钟能拍一百万次,但是两次拍摄之间还是会漏掉一些波形,我们为了看到更接近真实的波形,就要求一秒钟内拍摄更多的照片,这样才会更有可能看到百万分之一概率的异常信号。原理化:示波器从采集信号到屏幕上显示出信号波形的过程,是由若干个捕获周期组成的。一个捕获周期包括采样时间和死区时间,模拟信号通过ADC采样量化变转为数字信号同时存储,整个采样存储过程的时间称为采样时间。示波器必须对存储的数据进行测量运算显示等处理,才能开始下一次的采样,这段时间称为死区时间。死区时间内,示波器并没有进行波形采集。当一个捕获周期完成就会进入下一个捕获周期。捕获周期的倒数就是波形刷新率,示意图如下所示:所以我们可以看出:刷新率比较低的示波器,死区时间一般都会很长,而有效捕获时间占不到一个捕获周期的1%,也就意味着99%的时间内示波器是不捕获的,二是在做运算。总结:示波器刷新率越高,越有利于我们观察到信号中的异常成分。发布于 2020-03-31 11:07示波器波形电子技术赞同 1162 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录示波器分享示波器相
示波器基础知识 - 知乎
示波器基础知识 - 知乎首发于信号完整性基础知识切换模式写文章登录/注册示波器基础知识广元兄讲示波器,就会莫名地想起三星测试的时光。产品机种的第一版回板,接下来的时间都是在实验室,赶产品的周期,那段时间不间断地验证和测试。现在好久不测了,手都生了,突然有点怀念那些家伙了……到此打住。言归正传,话不多说,直接上思维导图:01.作用讲示波器,第一时间的想问的是:示波器有什么用?有人肯定不假思索地回答:测波形。这个回答没问题,只是太笼统。信号分低速高速,示波器测试不同的信号,标准也不同,三个方向来说:普通信号,这个时候对示波器的要求不高,只是用于测试与调试,很多认识的网友手头都有。但也不是一点要求也没有,这时候需要关注波形捕获。高速信号,示波器的要求就高了,那就不是个人玩得起的。这个时候需要对信号进行标准一致性测试,示波器就得关注带宽、底噪等相关性能指标了。光通信,这里面包含雷达、光模块等,更关注示波器精度与触发带宽等指标。这块笔者没有从事过,希望有机会深入了解。02.性能性能部分选择四个指标来说明:带宽、采样率、存储深度、死区时间、底噪。带宽常规定义:按3 dB衰减输入信号的最低频率被视为示波器的带宽。它决定了这台示波器测量高频信号的能力。举个例子,一个1GHz带宽的示波器,如何验证它是否标准?输入一个标准的50MHz、1V峰峰值的正弦波信号,在示波器上测得信号幅度为 A,保持输入信号幅度不变,提高输入信号的频率,逐渐增加到1GHz,这时测得示波器信号幅度为 B。20lg(B/A)所得出的结果与-3 dB的标准相比。再强调一下,这里的-3dB是按信号功率计算,相当于信号的功率降到一半。示波器测量的是电压信号,功率降到原来的一半,根据相互关系,相当于示波器测得的电压值下降到原来的 0. 707 倍。讲到带宽,笔者第一时间想到的就是上升时间,还记得那个公式吗?就是0.35的那个。既然示波器也是高斯频率响应,那就是符合这种关系的,只不过该怎么测试的问题。这里不说平坦响应,也就不谈精度了。当然,我们也会在很多网络上看到各种公式。带宽与时钟频率的关系。这里的5倍需要注意的前提是上升边假设为周期的7%。拐点频率的公式里,这里RT是周期的1/10。不纠结这些,正常来说,选个5倍就行了,即待测信号为100M,示波器带宽500M。如果有小伙伴想知道,如果选的示波器带宽不够会怎样?那就给你看一看:同一带宽示波器测不同上升时间信号的差别吧。 采样率说完带宽,说说采样率。这两大指标是刻在示波器的门面上的。通常采样率是带宽4倍或者更高的关系,需要注意示波器是高频响应的方式。示波器采样率是示波器每秒所能够获取的采样点数。讲到信号的采样,大家都会想到Nyquist采样定理,即采样率频率大于信号带宽的2倍,这样示波器才能重建,不会发生混叠。存储深度我们测试信号,当然希望有更多的信息持续地显示在屏幕上。示波器通过ADC将输入端的信号数字化,这些采集点的数据被储存在示波器的存储器中。而存储器深度和采样率及屏幕所持续的时间有关。相关的公式:采样率 = 存储器深度 / 屏幕显示时间。这说明:提高显示时间长度的同时,采样率就会降低。只有示波器所具有的存储器深度够深,才可以在高采样率下采集更长时间的波形。死区时间数字示波器不同于模拟示波器,是不能实时处理相关数据,数字示波器进行信号采集,是不住重复的过程,重复采集之间的时间,需要对一些采集的波形进行处理和显示,这段时间就是死区时间。也就是说这段时间是不能抓捕信号和显示新的波形,如果这段时间,正好有异常信号的出现,造成信息的遗漏,不利于信号的调试。需要注意的是,死区时间还不是固定的,取决于示波器处理数据的时间长短。底噪示波器的底噪是由示波器的衰减器,前端放大器及A/D产生,会叠加在信号上,和信号融为一体。 也就是说,示波器采样后会对信号重新放大,同时底噪也会被同时放大。探头测试信号,除了关注示波器的带宽,还要关注探头带宽。假如说示波器带宽是1GHz,有一个500MHz带宽的探头,那么组合的系统带宽为500MHz。购买示波器,一般会配上相关匹配探头。探头分为无源探头和有源探头。无源探头一般用于低带宽的示波器,这里低带宽经验值为500 MHz,具有10:1衰减比的高阻输入,同时带来严重的容性负载。常说的电源纹波测试的探头就是无源的。有源探头,顾名思义,内部有电源设备,有一个电源放大器,嵌入到探头主体内靠近探头的地方,这样可以提供较低的容性负载。 除了无源与有源的分类,还可以分为:单端探头和差分探头。单端探头分为有源和无源,差分探头一般是有源探头。差分探头有两个输入端,一个正极,一个负极还有一个单独的地线。输出信号与出现在两个输入端电压之间的差值成比例。差分探头互为参考,而不是对地电压, 这个要和单端探头相区别。差分探头中信号连接之间的有效接地要比单端探头中大部分的接地层更为理想。此接地有效地将探头地线以非常低的阻抗连接到被测设备(简称DUT)。两者之间的区别还有电压测量范围,有源的测量电压范围只能是几V,无源有高阻的输入方式,测量的电压范围达到几百V。还有什么电流探头之类的,没用过,就不做展开了。总结示波器分模拟示波器与数字示波器,我们这里讲的主要是数字示波器。信号进来,经过ADC(模数转换),对信号进行采样,将采样到的数字样点缓存起来,内部信号处理结束后,再通过DAC(数模转化),最终显示到屏幕上。很多产品都是这种原理,比如之前做过的超声设备。市面上的示波器只接触过:泰克和安捷伦。现在国内也有很多厂商在做,比如普源、联讯等,希望国产化越来越多,越来越好!发布于 2021-06-03 15:18示波器光通信通信赞同 84 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录信号完整性基础知识专注信号完整性基础知识总结
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如何给一个没学过电的人介绍示波器? - 知乎
如何给一个没学过电的人介绍示波器? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册电子示波器电工电工电子学电力电子元器件如何给一个没学过电的人介绍示波器?题主的工作与示波器有关,每每回家就会被问到工作,说是跟示波器有关,他们问什么是示波器,想到他们要么是学经济的,要么是没上过学的,没有电学基础,结果题主…显示全部 关注者22被浏览10,959关注问题写回答邀请回答好问题3 条评论分享19 个回答默认排序是德科技 Keysight Technologies已认证账号 关注是德科技与您聊聊示波器什么是示波器?示波器是一种可将电信号(主要是电压)转换为屏幕/显示屏上的可见轨迹的电子仪器。也就是说,可将电信号转换为光信号。这些仪器以二维形式动态绘制随时间变化的电信号。在示波器显示屏的 “Y”(垂直)轴绘制电压,在 “X”(水平)轴绘制时间。所绘制的电压和时间最终显示为一幅输入信号图,通常称为“波形”。随着输入信号特性的变化,可在示波器显示屏上看到所绘制波形的持续/动态更新。示波器是电子工程师用来测试和验证电子设计的主要仪器。此仪器还将是电子工程/物理实验室中用于测试所分配实验的主要仪器。是德科技 InfiniiVision 6000 X 系列示波器示波器常用名称示波器有多个名称,但如今最常用的名称为 “scope”。有时也将其叫做 “DSO”(digital(数字)storage(存储)oscilloscope(示波器))、“Digital Scope”(数字示波器)和 “Digitizing Scope”(数字化示波器)。这三个名称表示这些仪器中使用的动态捕获和存储波形的新型数字技术。采用早期技术的示波器通常称为 “Analog Scopes”(模拟示波器)。您的教授在学生时代使用的可能就是这种示波器。在澳大利亚或新西兰,示波器通常被叫做 “CRO” - 读作 “crow” - 这是 Cathode(阴极)Ray(射线)Oscilloscope(示波器)的缩写。尽管如今大多数新型数字示波器都主要使用数字平面屏幕显示技术来显示波形,而不再使用早期的阴极射线管技术,澳大利亚和新西兰人仍亲切地将其称为 “CRO”。“O-Scope”(示波器)是另一个常用名称。最后,有时我们会听到 “MSO” 这个名称,它表示 mixed(混合)signal(信号)oscilloscope(示波器)。MSO 基本上是带额外采集逻辑分析仪通道的 DSO。示波器测试基础使用示波器测量电子信号需要将所需的被测试信号输入到示波器的输入 BNC 连接器中。若要测量生成器的输出,通常要使用标准 50-Ω BNC 或 SMA 电缆直接将生成器的输出与示波器的输入连接在一起。但如果要在您的电路/设计的某一点测量信号特性,通常要使用示波器“探头”来进行。探头有很多种,可用于各种特定用途(如高频率应用、高电压应用和电流测量等)。但用于测试大范围信号的最常用示波器探头称为“无源 10:1 分压器探头”。您将使用这种探头来进行所分配的大多数电子实验室实验。―探头用于将信号从要测试的设备传输到示波器的 BNC 输入。―探头有很多种,可用于各种特定用途(高频率应用、高电压应用和电流等)。―最常用的一种探头叫做“无源 10:1 分压器探头”。无源 10:1 分压器探头这里我们展示了一个连接到示波器输入的无源 10:1 分压器探头的电子模型。“无源”一词表示探头包括晶体管和放大器等无源电路。也就是说,探头完全由无源元件/组件(包括电阻、电容和电感。)“10:1”,读作 10 比 1,表示探头通过阻性分压器网络方法将输入信号的幅度降低 10 倍。示波器测量系统的输入阻抗(探头 + 示波器的电阻)通常也增加 10 倍。最后,请注意使用此种探头的所有测量都应对地进行。也就是说,应将探头的输入端连接到所需的测试点,且必须 将探头的接地导线/夹子连接到电路的地。使用这种探头无法测量两个电路中组件之间的电压。此类差分测量需要专门的差分有源探头。还需注意的是,任何时候都不应尝试使用示波器探头来连接电路。无源: 包括晶体管和放大器等无源元件。10-to-1: 将传输到示波器 BNC 输入的信号幅度降低 10 倍,同时将输入阻抗提高 10 倍。注意:所有测量必须对地进行!低频率/直流型号对于低频率或直流测量应用,通过移除前面幻灯片所示模型中的所有电容元件,我们的示波器探头模型可以大大简化。剩下的就只有探针旁边的 9 MΩ 电阻器与示波器的标准 1 MΩ 输入终端串联。使用欧姆定律,您会发现示波器输入 BNC 处的信号电压电平将为探针处电压电平的 1/10。如今的大多数示波器都有探头衰减常数,用于自动补偿电压测量,以便相对于探针进行报告。某些示波器(如 Keysight 3000 X 系列)会自动检测连接的 10:1 探头。而某些入门级示波器(如 Keysight 2000 X 系列)需要用户手动输入探头衰减常数。示波器自动检测到或用户手动输入探头衰减常数后,示波器便会提供所有电压测量的补偿后读数。例如,如果将 10:1 探头连接到 5 V 直流电源,实际上示波器会在其输入 BNC 处“看到”0.5 V 的直流信号。但使用了 10:1 探头衰减常数后,示波器将报告它在探针处“看见”了 5 V 的直流信号。稍后我们将探讨无源 10:1 分压器探头更为精确的交流/动态模型。此内容还将在实践实验 #5 中详细介绍。 低频率/直流型号: 简化了 9-MΩ 电阻器与示波器 1-MΩ 输入终端串联。探头衰减常数:某些示波器(如 Keysight 3000 X 系列)自动检测 10:1 探头,并相对于探针调整所有垂直设置和电压测量。某些示波器(如 Keysight 2000 X 系列)需要手动输入 10:1 探头衰减常数。动态/交流型号: 将在稍后的内容和实验 #5 中介绍。快速了解示波器显示屏−波形显示区域显示有网格线(格)。−网格线的垂直间隔相对于伏/格设置。−网格线的水平间隔相对于秒/格设置。使用探头将信号输入示波器后,便可设置示波器的垂直和水平刻度调整,开始进行测量。正如前面所说,示波器显示屏以 X:Y 形式捕获波形。电压(信号幅度)在 Y 轴绘制,时间在 X 轴绘制。波形显示区域划分为许多网格线 – 有时也叫做“格”。在垂直轴上有 8 个垂直格。每个垂直格(水平网格线之间的间隔)等于示波器显示屏左上角显示的伏/格设置。在本示例中,由于示波器的垂直刻度调整设置为 1 V/div,因此每个水平网格线之间的增量电压为 1 伏。在此设置 (1 V/div) 下示波器能测量的最大峰峰值振幅为 8 Vpp(8 格 x 1 V/div)。在水平轴上有 10 个水平格。每个水平格(或每个垂直网格线之间的间隔)等于示波器的秒/格设置。该设置显示在示波器显示屏的右上角附近。在本示例中,由于示波器的水平刻度调整设置为 1 µs/div,因此每个垂直网格线之间的增量时间为 1 微秒。示波器屏幕能测量的最长时间为 10 微秒(10 格 x 1 µs/div)。使用示波器进行测量 – 如何使用示波器目测估计―周期 (T) = 4 格 x 1 µs/div = 4 µs,频率 = 1/T = 250 kHz。―V p-p = 6 格 x 1 V/div = 6 V p-p―V max = +4 格 x 1 V/div = +4 V,V min = ?可使用多种方法在绘制的波形上进行电压和时间测量,但最常用的方法是目测估计。熟悉示波器的工程师可快速进行估计,确定信号的幅度和定时。在本示例中,由于输入信号的周期每四格重复一次,且水平刻度调整设置为 1 µs/div,因此我们可以快速确定此信号的周期 (T) 大约为 4 µs(4 格 x 1 µs/div),频率为 250 kHz(频率 = 1/T)。要确定此信号的峰峰值振幅,我们看到在设置为 1 V/div 的情况下,此波形在垂直方向上大约占了 6 格,因此峰峰值振幅约为 6 Vpp(6 格 x 1 V/div)。要测量信号的绝对峰值电压,首先要找到位于格线左侧的地指示器/图标。此点定义 0 V 电平。然后我们看到此信号的正峰值振幅 (Vmax) 约为地指示器以上 4 格,因此此信号的正峰值振幅约为地以上 +4 V(+4 格 x 1 V/div)。下面确定此信号的负峰值振幅 (Vmin)。使用示波器进行测量 – 如何使用示波器光标−将 X 和 Y 光标手动放置到所需测量点。−波器自动乘以垂直和水平刻度调整系数,提供绝对和增量测量。一种更为精准的电压和定时测量方法是使用示波器的 X 和 Y 光标。当开启光标时,我们会看到水平和垂直光标/标记会自动显示光标所在位置的电压和时间。每个光标的绝对电压和时间显示在屏幕底部,光标之间的增量电压和增量时间显示在屏幕右侧。要测量此波形的峰峰值电压,只需将 Y1 和 Y2 光标调整到波形的顶部或底部即可。要测量此波形的周期和频率,可将 X1 和 X2 光标调整到波形上波形通过特定电压/阈值级别的两个连续位置。使用示波器进行测量 – 使用示波器自动参数测量除了使用示波器的用户调整光标进行测量外,还有一种更快的测量方法,即使用示波器自动参数测量。如今的大多数高级数字存储示波器都能够自动测量电压和定时参数,如 Vpp、Vmax、Vmin、周期、频率、上升时间和下降时间等。―选择最多 4 个具有连续更新读数的自动参数测量。什么是示波器? 示波器是一种可将电信号(主要是电压)转换为屏幕/显示屏上的可见轨迹的电子仪器。也就是说,可将电信号转换为光信号。 这些仪器以二维形式动态绘制随时间变化的电信号。在示波器显示屏的 “Y”(垂直)轴绘制电压,在 “X”(水平)轴绘制时间。所绘制的电压和时间最终显示为一幅输入信号图,通常称为“波形”。随着输入信号特性的变化,可在示波器显示屏上看到所绘制波形的持续/动态更新。 示波器是电子工程师用来测试和验证电子设计的主要仪器。此仪器还将是电子工程/物理实验室中用于测试所分配实验的主要仪器。主要示波器设置控制Keysight InfiniiVision 2000 和 3000 X 系列示波器在示波器上进行任何测量之前,必须先设置示波器垂直和水平控制,以在示波器显示屏上以适当的刻度显示波形。主要控制包括垂直刻度调整控制、水平刻度调整控制和触发电平控制旋钮。示波器每个输入通道的垂直刻度调整控制都位于示波器右侧前面板的底部附近 – 就在输入 BNC 的正上方。较大的旋钮控制垂直伏/格设置,较小的旋钮控制垂直位置(或偏移)。示波器水平刻度调整控制位于示波器前面板顶部附近。较大的旋钮控制秒/格设置,较小的旋钮控制水平位置(或延时)。触发电平控制旋钮位于水平刻度调整控制下方。稍后我们将详细讨论示波器触发。适当调整波形刻度−调整 V/div 旋钮,直到波形在垂直方向充满大部分屏幕为止。−调整垂直位置旋钮,直到波形垂直居中为止。−调整 s/div 旋钮,直到水平方向只显示少数几个周期数为止。调整触发电平旋钮,直到电平设置在垂直方向接近波形中间为止设置示波器波形刻度调整是一个反复调整前面板,直到出屏幕上显示所需“图形”的过程。设置示波器波形刻度调整通常是一个反复的过程。例如,假设在初始刻度调整中,波形刻度调整为振幅相对较低,且屏幕上的周期数过多,如左侧屏幕截图所示。在此情况下,我们看到所绘制波形的振幅只有约 1 格高。旋转伏/格旋钮增加波形的刻度调整。如果旋转旋钮的方向不正确,波形的垂直刻度调整将变得更小。此时只需向另一方向旋转旋钮,直到将波形刻度调整到波形高度占屏幕的一半以上。请注意,如果按 V/div 旋钮,便可以更“精细”的调整粒度调整 V/div 设置,从而使波形充满大部分屏幕,以便进行更精准的测量。如果输入信号存在直流偏移(波形移动到屏幕中心以上或以下),则可能还需要旋转垂直位置旋钮,将屏幕中的波形居中。为了获得适当的水平刻度调整,可旋转秒/格旋钮 – 有时称为时基控制 – 直到屏幕上只显示少数几个波形周期数为止。但如果只希望查看数字信号的快速边沿,则可将秒/格设置设置为较低的值,以便以较高的水平分辨率仅查看快速上升或下降边沿。最后,可能需要调整触发电平以获得稳定显示。旋转触发电平旋钮时,将显示水平触发电平指示器(与电压光标类似),显示实际触发电平。适当的触发电平设置通常为信号垂直幅度的 50% 左右。将重复输入信号的触发电平设置为 50% 的一种快速方法是只按触发电平旋钮。稍后我们将详细讨论触发。请注意,调整完垂直、水平和触发电平控制后,可能需要返回重新调整某些设置,直到出现所需图形为止。请注意,对简单重复输入信号设置示波器刻度调整的另一种简便快速的方法是使用示波器自动刻度调整功能。但自动刻度调整功能对于较复杂的信号有时无法使用。而且如果使用示波器的此功能,您可能一直不会了解如何在需要手动调整时有效使用示波器。另外,您的教授可以通过下载命令到示波器来禁用自动刻度调整功能。教授注意事项:可以通过 USB 或 LAN 连接下载 “:AUToscale DISable” 命令,从而禁用自动刻度调整功能。将此命令下载到示波器后,自动刻度调整功能将永久禁用,直到下载 “enable” 命令(:AUToscale ENABle)为止。了解示波器触发赛马比赛终点的照片与示波器触发相似“触发通常是示波器被了解得最少的功能,但该功能是您应了解的最重要功能之一。”–将示波器“触发”看作“同步图形获取”。–一个波形“图形”包含多个连续的数字化采样。–“图形获取”必须同步到重复波形的唯一点。–大多数常见示波器触发都基于在特定电压电平下同步信号上升或下降边沿的采集(图形获取)。触发通常是示波器被了解得最少的功能,但该功能是您应了解的最重要的示波器功能之一,尤其是在需要监视非常复杂的信号时。可将示波器“触发”看作“同步图形获取”。一个波形图形实际上包含许多单独、连续的数字化采样。监视重复输入信号时,通常示波器会执行重复采集(或重复图形获取)来显示输入信号的“实时”图形。示波器的此重复图形获取必须同步到输入信号的唯一点,以在示波器显示屏上显示稳定波形。尽管某些示波器提供了各种高级触发模式以供选择,但最常用的一种触发类型是在输入信号从正或负方向通过特定电压阈值级别时触发示波器。我们称其为“边沿触发”。也就是说,当输入信号从较低电压电平变为较高电压电平(上升边沿触发)或当输入信号从较高电压电平变为较低电压电平(下降边沿触发)时,示波器开始触发(获取图形)。赛马比赛终点的照片与示波器触发相似。为了准确记录比赛结束时的情况,相机快门必须在前进方向上与头马鼻子通过终点线时同步。触发示例DSO 上的默认触发位置(时间为零)= 屏幕中间(水平)早期模拟示波器的唯一触发位置 = 屏幕左侧在本幻灯片中,将展示三个示波器触发示例。在左侧的屏幕截图中,示波器的触发电平设置在波形之上。在此情况下,输入信号在任何方向上都不通过触发阈值级别。使用示波器的“自动”触发模式,示波器将获取输入信号的异步图形,显示出不稳定的波形。这实际上是未触发的一个示例。使用“自动”触发模式时,如果在指定的超时时段之后,没有发生真实触发事件,示波器将生成“自动”异步触发。尽管波形并未同步且显示不稳定,但至少我们可以看到波形是如何在垂直方向进行刻度调整的。如果使用了示波器的“正常”触发模式,且触发电平设置高于波形,则示波器不会获取任何图形,因而不会看到任何波形 – 无论是稳定还是不稳定。在中间的屏幕截图中,示波器设置为触发输入信号的上升边沿,触发电平设置为 50% 电平左右。在此情况下,我们可以在屏幕正中看到输入信号的上升边沿。这是示波器的默认触发位置。在右侧的屏幕截图中,示波器设置为触发输入信号的下降边沿,触发电平设置为较高电平 (+2.0 V),接近波形的正峰值。现在我们可以在屏幕正中看到输入信号的下降边沿。这同样是触发点。尽管所有数字示波器的默认触发位置都为屏幕中间(水平),但您可以通过调整水平延时旋钮 – 有时也称为水平位置旋钮,将触发位置重新指定为左或右。采用早期技术的模拟示波器只能在屏幕左侧触发。这表示模拟示波器只能显示触发事件发生后的波形部分 – 有时称作“正时间数据”。但 DSO 能够显示触发事件之前(负时间或预触发数据)和之后(正时间数据)的波形部分。观察预触发数据对于分析可能会导致特定错误触发条件的波形数据非常有用。高级示波器触发例如:I2C 串行总线触发−大多数在校实验室实验都将基于使用标准“边沿”触发−触发较为复杂的信号需要高级触发选项尽管分配的大多数在校电子工程和物理实验都主要使用简单的上升或下降边沿触发,但如今某些较高级的示波器提供更为高级的触发模式,以同步较复杂信号的采集(波形图形获取)。在此特定实验中,将展示一个复杂的 I2C 串行总线时钟和数据信号。触发一个唯一的串行总线条件(如对特定地址执行写操作)需要 I2C 触发。简单的边沿触发只能触发随机边沿交叉。示波器工作原理DSO 示波器块示意图所有数字存储示波器 (DSO) 的核心元件都是示波器的模数转换器 (ADC) 和采集存储器。这是示波器用来获取波形图形的最根本组件。ADC 获取模拟输入信号,然后将特定时间点的模拟电压值转换为数字二进制值。在如今的大多数 DSO 中,这通常是采用 8 位垂直分辨率完成的。也就是说,通常 DSO 能以 1/256 的分辨率来分辨输入信号的电压值。“衰减器”、“直流偏移”和“放大器”块执行输入信号的预刻度调整,以便将输入信号的刻度调整到 ADC 的固定动态范围内。当您调整 V/div 旋钮时,将在衰减器块内设置特定分压器网络,这可能会降低输入信号的幅度,还可设置放大器的增益。调整垂直位置旋钮时,将更改直流偏移。同样,这将使可能具有一定直流偏移量的输入信号位于 ADC 的固定动态范围内。触发和时基块控制 ADC 采样(获取图形)的时间和频率。触发信号实际上告诉时基块何时停止采集(图形)。例如,如果示波器的存储器深度为 1000 点(每次采集的采样数),并且如果示波器已设置为在屏幕正中触发,则时基块将启用 ADC/存储器块,连续采样输入或命令至少填充存储器的一半。触发事件发生后,时基块允许 ADC/存储器块在采样结束前再多进行 500 次采样。在此情况下,采集存储器中的头 500 次采样表示触发事件之前的波形数据,而采集存储器中的后 500 次采样触发事件之后的波形数据。采集周期结束后,必须对存储在采集存储器中的采样进行处理以进行显示。早期的 DSO 只是使用示波器的 CPU 系统将数据从采集存储器中读出(每次一个采样)、处理数据,然后再将采样数据存储到显示存储器中。这是一个非常耗时的过程,有时会导致波形更新率较慢 – 尤其是在处理较深的存储器记录时。如今的许多新型 DSO 都使用专用的可定制 DSP 来快速处理/数字式过滤数据,然后高效地将波形数据以“流水线”的方式输入显示存储器,因而提高了吞吐量和波形更新率。示波器性能规格“带宽”是最重要的示波器规格示波器有很多种规格,但示波器最重要的规格是带宽。示波器能捕获的最高输入频率和准确测量都基于示波器的带宽规格。但示波器无法对具有与带宽频率相同的频率的信号进行准确测量。所有示波器都具有低通频率响应 – 通常称为高斯响应。高斯频率响应近似于单极点低通滤波器。当输入信号频率增加时,示波器将开始衰减输入信号,然后开始进行不准确测量。正弦波输入信号按 3 dB 衰减时的频率就是示波器的带宽。根据 20 Log(Vo/Vi) 公式,3 dB 衰减大约等于 30% 的衰减。 选择合适的示波器带宽输入 = 100-MHz 数字时钟使用 100-MHz 带宽示波器的响应使用 500-MHz 带宽示波器的响应模拟应用所需带宽:≥ 最高正弦波频率的 3 倍。数字应用所需带宽:≥ 最高数字时钟频率的 5 倍。更为准确的带宽确定基于信号边沿速度(请参考演示结尾部分的“带宽”应用注释)由于输入正弦波按示波器带宽频率的 30% 左右 (-3 dB) 衰减,因此绝不应使用特定带宽示波器来测试具有相同频率的信号。对于纯模拟/RF 测量应用(正弦波),建议示波器带宽比要测量的最高输入正弦波频率高出三倍。在示波器带宽的 1/3 处,信号通常衰减最小。在今天实际上较为常见的数字应用中,示波器的带宽应至少比系统最高时钟频率高出 5 倍。回想一下某些电子工程课程,所有信号 – 包括数字时钟信号 – 都由多个正弦波组成。如果示波器带宽比最高时钟频率至少高五倍,则示波器便能够捕获衰减最小的第五谐波。本幻灯片展示了捕获同一 100 MHz 数字时钟信号的两种不同带宽示波器。左侧屏幕截图展示了使用 100 MHz 带宽示波器进行捕获时,100 MHz 数字时钟的波形。此信号的较高谐波均已衰减,以至于所有实际保留的部分只是此时钟信号(100 MHz 正弦波)的基本频率分量。右侧屏幕截图展示了使用 500 MHz 带宽示波器进行捕获时,同一 100 MHz 时钟信号的波形。500 MHz 带宽示波器不仅能捕获 100 MHz 基本频率分量,还能较为准确地捕获第三和第五谐波。请注意,数字应用的 5 倍系数实际上只是“单凭经验”的建议。实际上还有一种更为准确的确定合适带宽的方法,这种方法基于高速边沿的实际频率分量,而与时钟频率无关。如果有兴趣了解这种更为准确的方法,请参考本演示结尾部分列出的应用说明“评估应用的示波器带宽”。了解示波器三大关键指标其他重要示波器规格−采样率(采样数/秒)– 应 ≥ 4 倍带宽−存储器深度 – 确定在使用示波器最高采样率进行采样时,能够捕获的最长波形。−通道数 – 通常为 2 或 4 通道。MSO 型号添加了分辨率为 1 位的 8 到 32 个数字采集通道(高或低)。−波形更新率 – 较快的更新率会增加捕获罕见电路问题的可能性。−显示质量 – 大小、分辨率、亮度级数。−高级触发模式 – 时间限定的脉冲宽度、样式、视频、串行、脉冲冲突(边沿速度、设置/保留时间、矮小脉冲)等。尽管带宽是最重要的示波器规格,但在选择和购买示波器时,还应考虑其他一些规格。其中包括:采样率 – 应至少为示波器带宽的 4 倍存储器深度 – 确定被捕获波形的长度通道数 – 大多数示波器都为 2 通道和 4 通道型号。但 MSO 型号增加了其他逻辑定时采集通道,以监视和测试较为复杂的数字信号组。波形更新率 – 较快的更新率表示有较快的图形采集,这将提高示波器捕获罕见事件的(如毛刺)的可能性。显示质量 – 包括显示屏大小、分辨率和亮度级数。在查看和凭直觉判断随机噪声和抖动时,亮度级别是示波器显示质量的重要特性。高级触发模式 - 使示波器可以同步较为复杂的信号,如串行总线信号。探测再究 - 动态/交流探头型号先前我们已经讨论过静态/直流型号的标准 10:1 无源探头。对于静态/直流型号,我们通过去除电容元件/组件将其大幅简化。剩下的只是简单的 2 电阻分压器网络。现在我们来看一下动态/交流型号的探头/示波器,并将型号的电容元件的影响考虑在内。Ccable 是探头电缆的电容,Cscope 是示波器 BNC 输入的电容,它们都是此探头型号的固有(或寄生)电容。这表示这些元件不是有意设计的 – 而是原本就存在的。Ctip 和 Ccomp 代表有意设计的可变补偿电容器,用于补偿原本/固有电容元件。适当调节 Ccomp 后,Ctip 相对于 Ccomp + Ccable + Cscope 并联的电容阻抗应与由模型中阻性组件引起的衰减具有相同的衰减率。也就是说,XC-tip 应为 XC-parallel 的 9 倍。这将在交流/动态条件下对示波器输入 BNC 处接收的信号形成 10:1 的幅度降低,与直流条件下的阻性网络相同。还需注意的是,当 XC-tip 正好为 XC-parallel 的 9 倍时,Rtip 和 Ctip 的 RC 时间常数将等于 Rscope 和 Cparallel 的 RC 时间常数。补偿探头将通道 1 和通道 2 探头连接到“探头补偿”终端(与 Demo2 相同)。调整 V/div 和 s/div 旋钮以将屏幕上的两个波形都显示出来。使用小型平口螺丝刀调整两个探头上的可变探头补偿电容 Ccomp 以获得平坦(方波)响应。要补偿探头,首先将示波器的探头连接到位于示波器前面板的“探头补偿”终端。该终端为标记为 “Demo2” 的终端。未打开培训信号时,此终端将始终显示 1 kHz 方波以供探头补偿之用。接下来,设置示波器,使得示波器显示屏上只显示此信号的少数几个周期数。如果探头得到适当补偿,则会在示波器的每个通道都观察到近乎完美的方波,如左侧的屏幕截图所示。如果探头未得到适当补偿,则会观察到失真波形,如右侧的屏幕截图所示。要对此失真进行更正,请使用小型平口螺丝刀调整每个探头上的可变补偿电容器,直到获得不再失真的波形(完美的方波)。探头得到适当补偿后,则在下次将此特定示波器与这些特定探头一起使用时,便无需再重复此过程。但是,最好偶尔将探头连接至探头补偿终端,以确保其调整仍然适当。探头负载探头和示波器输入模型可被简化到只有一个电阻器和电容器。任何连接至电路的仪器(不止是示波器)都会成为待测试电路的一部分,将影响测量结果…尤其是在频率较高时。“负载”表示示波器/探头会对电路性能产生的负面影响。除了适当补偿 10:1 无源探头以获得最为准确的示波器测量外,另一个必须要考虑的问题就是探头负载。换句话说,将探头和示波器连接到要测试的设备 (DUT) 是否会改变电路的行为?将任何仪器连接到电路中后,仪器本身(包括探头)都会成为 DUT 的一部分,并在某种程度上成为信号“负载”或改变信号的行为。为了确定探头/示波器负载的程度,可将探头/示波器模型简化到只有一个电阻器和电容器,如此幻灯片中所示。现在来计算 Rload 和 Cload 的值。示波器的眼图知识更多示波器信息,你可点击:是德科技编辑于 2021-12-13 08:06赞同 113 条评论分享收藏喜欢收起知乎用户以电压作为纵轴、时间作为横轴,将电压与时间的关系展现在平面直角坐标系中的设备。上面这句话小学毕业应该就能看懂了。其实对于外行来说,你找一张示波器工作的照片更有说服力。编辑于 2019-06-20 02:17赞同 1添加评论分享收藏喜欢
示波器怎么选?数字示波器品牌与选购攻略 - 知乎
示波器怎么选?数字示波器品牌与选购攻略 - 知乎首发于森山的实验室切换模式写文章登录/注册示波器怎么选?数字示波器品牌与选购攻略森山2023 年度新知答主示波器是硬件研发、实验和维修中用途最为广泛、功能强大的测量仪器。它最基本的作用是把电子电路中的电信号转换成可视化图像,直观地展现电信号的实时变化、周期性记录。本文延续了之前《如何打造自己的低成本电子实验室?》一文,针对示波器做进一步的攻略:先说说我的大概情况,虽然我已经做了10多年硬件开发,开发成型并实际应用的产和板卡也挺多了,会用示波器的基本功能也经常需要用到,用过模拟示波器,用过一两千的国产数字示波器,也用过十多万的泰克,但是对示波器的选择其实挺模糊的,所以最近上网找了各种资料重新学习了一下,对示波器的基础需求做了梳理,知道了为什么有些示波器那么贵,为什么有的很便宜,我们一般工程师或者技术人员该怎么选择示波器?本文尽量通俗易懂地讲明白重要的内容。分为4部分来介绍:示波器的作用数字示波器的重要参数品牌介绍与型号选择示波器的作用:利用示波器能够具体测试得到各种不同的电参数,如电压、电流、频率、相位等等,通过这些参数以及波形,又能分析到你所想要的目标结果,太高深的我们不去深究,就举几个经常用到的实用例子,相信各位同行都有同样的经验:案例一、模拟信号中通过电源的纹波来分析该电源的质量,有助于工程师来判断纹波频率、幅度,进而来设计针对性的改善方案:案例二、通过最为常用的触发方式捕捉到数字波形来判断简单的通信协议,有助于在调试外设时,设备之间的逻辑关系,来判断自己的软件是否存在bug,并快速修复和验证;数字示波器的存储深度可以记录一段时间内所有的波形,使得转瞬即逝的电信号直观的延展开来,也可以通过数据接口导出到电脑上做更进一步的数据分析:案例三、在维修电路板中定位故障信号,通过波形幅度异常,同一组信号中很快发现不正常的数字波形,找到了2根信号短路在一起,而这种用万用表发现效率是很低的:案例四、信号完整性分析,大到高速信号质量的眼图分析,小到一根信号线上的振铃现象改善,改善前后通过示波器一目了然:数字示波器的重要参数:带宽、采样率、存储深度、通道数、波形刷新率、时间轴宽度。带宽:是示波器的核心参数,决定了示波器的性能等级,大家知道,示波器本身也是电子电路组成,电路上的元器件对频率有一个响应范围,一个示波器的性能越高,能处理的信号频率越高,能捕捉到更高频率的输入信号。而被测信号,往往是不同频率叠加后的波形,如果示波器的带宽很低,信号的高频部分就会丢失,被测信号的波形就会失真。带宽的单位是(Hz),带宽对应的是信号频率。示波器的带宽和被测信号的频率一般来讲有个5倍关系,即100M采样率的示波器,能检测到的被测信号的最大频率为20M。采样率:事实上我们看到的示波器上的波形,是一个个点连接起来组成的图形,而这个点越密,则采样率越高,波形越精准,道理挺简单,放个图看看就更加简单,图中靠上的都是原始波形,左边只有6个采样点的情况下,失真很厉害,27个采样点时,波形更接近原波形:采样率的单位是(Sa/s),其中Sa是sample的缩写,整个意思就是每秒的采样点数量,比如我们常说的采样率为1G Sa/s的示波器,就是1秒钟能采样1G个采样点的意思。存储深度:代表了一次可以连续记录的信号点的数量,它影响了波形回放的分辨率,这个存储深度当然是越大越好的,同样的时间显示单位下,存储深度越大,波形越不容易失真。当然存储深度越大,需要更大的存储器,存下来的数据还要显示到屏幕上,兼顾用户体验,所以对CPU的负荷也越高。存储深度这个参数的单位是(pts),是points的缩写,意思就是采样点,比如250Mpts,就代表了该示波器能存储250M个点的数据。通道数:名义上很好理解,就是你们能看到的示波器上探头接入的数量,一般用用双通道就够了,高端示波器往往具备4通道或以上,还有混合通道,多路模拟+数字通道的配置,这种配置的示波器简称MSO,它在普通示波器功能基础上实现了一定的逻辑分析功能。波形刷新率:波形每秒钟的刷新次数,示波器的屏幕刷新率一般就是几十Hz,波形刷新率不等同于屏幕刷新率,示波器内部有波形合成,示波器上显示的一幅图像,实际上是有多帧波形合成,更高的波形刷新率不容易漏过那些突变的波形,带来更真实的展示。波形刷新率的单位是(wfms/s),意思就是每秒能刷新的波形数量。示波器品牌、型号介绍:先附上一个国外大神整理的链接,记录了大量示波器的参数,感谢他的贡献,例图就是一部分示波器的详细核心参数,非常直观:Tektronix:全球数字示波器的领导者,泰克的每一台示波器都有泰克自主开发的ASICs芯片,70多年的行业经验,从开发到生产工艺到可靠性测试,专业的代名词。大家想一想,电子行业有很多复杂的电磁干扰环境,如果示波器这种计量设备本身不可靠,那么测试出来的结论也是不精确的。另外是易用性,泰克的示波器操作比较简单,新手也比较能快速上手。选泰克的示波器的大部分是企业或科研实验室用户,品质好,价格也不是那么友好,基础款就没必要选泰克的,性价比不高;尽量选带有混合通道,有数据分析能力的型号:型号:MSO2024B
带宽:200MHz
采样率:1G Sa/s
存储深度:1M pts
通道数:4模拟通道+16数字通道
带有逻辑分析功能Agilent / Keysight:美国的惠普成立于1939年,从事电子测量行业,安捷伦是上世纪90年代美国惠普在研发部门单独分离出来的科技公司,而2013年安捷伦又拆分为2个公司,其中做测量设备的就是现在的是德科技,安捷伦的产品在无线通信、航空国防、工业、半导体等行业里市场份额处于领先地位。型号:DSOX3052T
带宽:500MHz
采样率:5G Sa/s
存储深度:4M pts
波形刷新率:1M wfms/s
通道数:2模拟通道+16数字通道
带有逻辑分析功能Rohde-schwarz:简称R/S的德国著名测试、测量仪器制造商,做频谱仪,做各种无线通信测试设备,它的示波器也是以频谱分析功能比较有优势,只是国内用的少,产品形态比较新颖,大屏幕+触摸操控的方式,带来更多体验。型号:RTB2004
带宽:200MHz
采样率:2.5G Sa/s
存储深度:20M pts
波形刷新率:50K wfms/s
通道数:4模拟通道+16数字通道
10寸大尺寸电容触摸屏,带逻辑分析以上几款示波器,属于看看就行,除非是单位购买,普通工程师、DIY电子爱好者没有这个必要选购太贵太专业的示波器,下面列出的是国产示波器中口碑较好,实用、实惠的品牌和型号:Rigol(普源):20多年前,3个北工大学生创立的普源,第一款做的是虚拟示波器;普源是国产品牌里唯一拥有自研芯片的示波器,代表了我们国家的示波器最高水平,普源在示波器芯片上的开发是投入了巨大成本的,虽然和国际一线品牌的差距还很大,但普源在不断挑战新的指标,进步迅速,最新的普源示波器,带宽已经可以做到2GHz,采样率10Sa/s。型号:DS1102Z-E
带宽:100MHz
采样率:1G Sa/s
存储深度:24M pts
波形刷新率:30K wfms/s
通道数:2模拟通道
非常适合工程师、学生、个人电子爱好者使用待续,建议持续关注下,二三线品牌的示波器没有太多自己的核心技术,也有参数虚标的,虚拟示波器不安全就不推荐……编辑于 2022-02-27 02:58示波器电子计算机科技赞同 11015 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录森山的实验室关于硬件产品、技术的