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熱賣數(shù)字示波器的操作使用

時間:2012-11-19閱讀:2672
如何使用數(shù)字示波器? 
   數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲,、顯示,、測量、波形數(shù)據分析處理等*優(yōu)點,,其使用日益普及,。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異,,如果使用不當,會產生較大的測量誤差,,從而影響測試任務,。
  區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬
  帶寬是示波器zui重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種,。數(shù)字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術所能達到的zui高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬,數(shù)字實時帶寬與zui高數(shù)字化頻率和波形重建技術因子K相關(數(shù)字實時帶寬=zui高數(shù)字化速率/K),,一般并不作為一項指標直接給出,。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復周期信號的測量,,而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量,。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆,實際上指的是模擬帶寬,,數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的,。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實際上是指其模擬帶寬為500MHz,,而zui高數(shù)字實時帶寬只能達到400MHz遠低于模擬帶寬,。所以在測量單次信號時,一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實時帶寬,,否則會給測量帶來意想不到的誤差,。   有關采樣速率   采樣速率也稱為數(shù)字化速率,是指單位時間內,,對模擬輸入信號的采樣次數(shù),,常以MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的一項重要指標,。
   1.如果采樣速率不夠,,容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象
  如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號,示波器顯示的信號頻率卻是50KHz,,這是怎么回事呢,?這是因為示波器的采樣速率太慢,,產生了混迭現(xiàn)象,?;斓褪瞧聊簧巷@示的波形頻率低于信號的實際頻率,,或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經亮了,而顯示的波形仍不穩(wěn)定,?;斓漠a生如圖1所示,。那么,對于一個未知頻率的波形,,如何判斷所顯示的波形是否已經產生混迭呢,?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔,看波形的頻率參數(shù)是否急劇改變,,如果是,,說明波形混迭已經發(fā)生;或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩(wěn)定下來,,也說明波形混迭已經發(fā)生,。
    根據奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號高頻成分的2倍才不會發(fā)生混迭,,如一個500MHz的信號,,至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發(fā)生:
 ·調整掃速,;
 ·采用自動設置(Autoset),;  
 ·試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式,因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找極值,,而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找zui大zui小值,,這兩種方法都能檢測到較快的信號變化,。   ·如果示波器有Insta Vu采集方式,,可以選用,因為這種方式采集波形速度快,,用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形,。
  2.采樣速率與t/div的關系
  每臺數(shù)字示波器的zui大采樣速率是一個定值。但是,,在任意一個掃描時間t/div,,采樣速率fs由下式給出:
  fs=N/(t/div) N為每格采樣點  
   當采樣點數(shù)N為一定值時,fs與t/div成反比,,掃速越大,,采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數(shù)據:
  表1掃速與采樣速率
  t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)502510210.50.25
  綜上所述,,使用數(shù)字示波器時,,為了避免混迭,掃速檔置于掃速較快的位置,。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,,掃速檔則置于主掃速較慢的位置。
  數(shù)字示波器的上升時間   在模擬示波器中,,上升時間是示波器的一項極其重要的指標,。而在數(shù)字示波器中,上升時間甚至都不作為指標明確給出。由于數(shù)字示波器測量方法的原因,,以致于自動測量出的上升時間不僅與采樣點的位置相關,,如圖2中a表示上升沿恰好落在兩采樣點中間,這時上升時間為數(shù)字化間隔的0.8倍,。圖2中的b的上升沿的中部有一采樣點,,則同樣的波形,上升時間為數(shù)字化間隔的1.6倍,。另外,,上升時間還與掃速有關,下面是TDS520B測量同一波形時的一組掃速與上升時間的數(shù)據:   表2掃速與上升時間 t/div(ms)502010521tr(μs)800320160803216  
 由上面這組數(shù)據可以看出,,雖然波形的上升時間是一個定值,,而用數(shù)字示波器測量出來的結果卻因為掃速不同而相差甚遠。模擬示波器的上升時間與掃速無關,,而數(shù)字示波器的上升時間不僅與掃速有關,,還與采樣點的位置有關,使用數(shù)字示波器時,,我們不能象用模擬示波器那樣,,根據測出的時間來反推出信號的上升時間。

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