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有關(guān)示波器基礎(chǔ)知識(shí)

來(lái)源:深圳市金偲德科技有限公司   2015年01月21日 10:37  

一,、了解您需要測(cè)試的信號(hào)
  您要知道用示波器觀察什么,?您要捕捉并觀察的信號(hào)其典型性能是什么,?您的信號(hào)是否有復(fù)雜的特性,?您的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)還是單次信號(hào),?您要測(cè)量的信號(hào)過(guò)渡過(guò)程的帶寬,,或者上升時(shí)間是多大,?您打算用何種信號(hào)特性來(lái)觸發(fā)短脈沖,、脈沖寬度,、窄脈沖等?您打算同時(shí)顯示多少信號(hào),?您對(duì)測(cè)試信號(hào)作何種處理,?
  二、選擇示波器的核心技術(shù)差異:模擬(DRT),、數(shù)字(DSO),、還是數(shù)模兼合(DPO)
  傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為模擬示波器具有熟悉的控制面板,價(jià)格低廉,,因而總覺(jué)得模擬示波器 “ 使用方便 ” ,。但是隨著 A/D 轉(zhuǎn)換器速度逐年提高和價(jià)格不斷降低,以及數(shù)字示波器不斷增加的測(cè)量能力和實(shí)際上不受限制的測(cè)量功能,,數(shù)字示波器已,。但是數(shù)字示波器顯示具有三維的缺陷、處理連續(xù)性數(shù)據(jù)慢等缺點(diǎn),,需要具有數(shù)模兼合技術(shù)的示波器,,例 DPO 數(shù)字熒光示波器。
  三,、確定測(cè)試信號(hào)帶寬
  帶寬一般定義為正弦波輸入信號(hào)幅度衰減到 -3dB 時(shí)的頻率,,即幅度的70.7% 。帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力,。如果沒(méi)有足夠的帶寬,,示波器將無(wú)法測(cè)量高頻信號(hào),幅度將出現(xiàn)失真,,邊緣將會(huì)消失,,細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失;如果沒(méi)有足夠的帶寬,,得到的信號(hào)所有特性,,包含響鈴和振鳴等都毫無(wú)意義,。
  一個(gè)決定您所需要的示波器帶寬有效經(jīng)驗(yàn)—— “5倍經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則”:將您要測(cè)量的信號(hào)zui高頻率分量乘以5,使測(cè)量結(jié)果獲得高于2%的精度,。
  在某些應(yīng)用場(chǎng)合,,您不知道你的感興趣的信號(hào)帶寬,但是您知道它的zui快上升時(shí)間,,這時(shí)頻率響應(yīng)用下面的公式來(lái)計(jì)算關(guān)聯(lián)帶寬和儀器的上升時(shí)間: Bw=0.35/信號(hào)的zui快上升時(shí)間,。
    數(shù)字示波器帶寬有兩種類型:重復(fù)(或等效時(shí)間)帶寬和實(shí)時(shí)(或單次)帶寬。重復(fù)帶寬只適用于重復(fù)的信號(hào),,顯示來(lái)自于多次信號(hào)采集期間的采樣,。實(shí)時(shí)帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的zui高頻率,且當(dāng)捕捉的事件不是經(jīng)常出現(xiàn)或瞬變信號(hào)時(shí)就更為重要,,實(shí)時(shí)帶寬與采樣速率緊密,。
  帶寬越高越好,但是更高的帶寬往往意味著更高的價(jià)格,,因此應(yīng)按照預(yù)算來(lái)選擇您要觀察的信號(hào)頻率成分,。
  四、A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率(或采樣速度)
  單位為每秒采樣次數(shù)( S/s ),,指數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻率,。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就高,,重要信息和事件丟失的概率就越小,。
  如果需要觀測(cè)較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的慢變信號(hào)或低頻信號(hào),zui小采樣速率就發(fā)揮了作用,,為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數(shù),,需要調(diào)整水平控制旋鈕,而所顯示的采樣速率也將隨著水平調(diào)節(jié)旋鈕的變化而變化,。
  如何計(jì)算采樣速率,?計(jì)算方法取決于所測(cè)量的波形類型,以及示波器所采用的信號(hào)重建方式,,例正弦插入法,,矢量插入法等。為了準(zhǔn)確地再現(xiàn)信號(hào)并避免混淆,,奈奎斯定理規(guī)定:信號(hào)的采樣速率必須不小于其zui高頻率成分的兩倍,。然而,這個(gè)定理的前提是基于無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間和周期連續(xù)的信號(hào),。由于示波器不可能提供無(wú)*的記錄長(zhǎng)度,,而且從定義上看,,低頻干擾是不連續(xù)的,,也不是周期的,,所以采用兩倍于zui高頻率成分的采樣速率通常是不夠的。

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