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產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 類型 | 數(shù)字示波器 |
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應(yīng)用領(lǐng)域 | 能源,電子,航天,電氣,綜合 |
字數(shù)示波器
因具有波形觸發(fā),、存儲、顯示,、測量,、波形數(shù)據(jù)分析處理等du特優(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(chǎn)生較大的測量誤差,,從而影響測試任務(wù),。
字數(shù)示波器區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬:
帶寬是示波器最重要的指標之一。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(fù)信號采用順序采樣或隨機采樣技術(shù)所能達到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬,數(shù)字實時帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實時帶寬=最高數(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(fù)周期信號的測量,,而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復(fù)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,而最高數(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,。
采樣速率也稱為數(shù)字化速率,,是指單位時間內(nèi),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(chǎn)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(jīng)亮了,,而顯示的波形仍不穩(wěn)定,。混迭的產(chǎn)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(jīng)產(chǎn)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(jīng)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(jīng)發(fā)生,。根據(jù)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(diào)整掃速;·采用自動設(shè)置(Autoset),;·試著將收集方式切換到包絡(luò)方式或峰值檢測方式,,因為包絡(luò)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最大最小值,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(guān)系:每臺數(shù)字示波器的最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(jù):
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,,掃速檔最好置于掃速較快的位置,。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,掃速檔則最好置于主掃速較慢的位置,。
數(shù)字示波器的上升時在模擬示波器中,,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(guān),,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(guān),,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(jù):
表2掃速與上升時間:t/div(ms)502010521tr(μs)800320160803216
由上面這組數(shù)據(jù)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(jié)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(guān),而數(shù)字示波器的上升時間不僅與掃速有關(guān),,還與采樣點的位置有關(guān),,使用數(shù)字示波器時,,我們不能象用模擬示波器那樣,根據(jù)測出的時間來反推出信號的上升時間,。