示波器是什么?
示波器作為電子測試行業(yè)最基本的綜合儀器,最常見的用途之一是排除電子設(shè)備故障。例如,當電壓表可能顯示意外的電壓時,示波器可能顯示電路在振蕩。在其他情況下,脈沖的準確形狀或定期性非常重要。
例如,在電子設(shè)備中,可以使用示波器作為一個簡單的信號示蹤器“探測”等級(如電子混頻器、電子振蕩器、放大器)之間的連接。如果沒有預(yù)期信號或信號不正確,則表明電子設(shè)備的一些主要操作不正確。由于大多數(shù)故障是由單個故障組件引起的,每個測量都表明,復(fù)雜設(shè)備的某些階段要么工作,要么可能沒有其他故障。
一旦發(fā)現(xiàn)故障階段,技術(shù)人員通??梢酝ㄟ^進一步探測準確地告訴哪個組件出現(xiàn)故障。更換組件后,可以恢復(fù)使用,或者至少可以隔離下一個故障。這種故障排除是廣播、電視接收器、音頻放大器等典型故障排除方法,但可用于電機驅(qū)動等不同的設(shè)備。
另一個目的是檢查新設(shè)計的電路。通常,由于設(shè)計錯誤、電壓電平不良、電噪聲等原因,新設(shè)計的電路會出現(xiàn)故障。數(shù)字電子設(shè)備通常使用時鐘工作,因此顯示時鐘信號和取決于時鐘測試信號的雙痕跡示波器非常有用。存儲示波器有助于“捕獲”罕見的電子事件導(dǎo)致不良操作。
示波器種類
1.按信號類別分類
示波器可分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩類。
◆模擬示波器:其工作模式是直接測量信號電壓,并通過從左到右通過示波器屏幕的電子束在垂直方向上描述電壓。
◆通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作(ADC)將被測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲一系列波形取樣值并存儲取樣值。存儲限度是判斷累計取樣值是否能描述波形。然后,數(shù)字示波器根據(jù)測量數(shù)據(jù)在屏幕上重構(gòu)波形。
老式示波器主要是模擬示波器。隨著數(shù)字信號處理能力的顯著提高,現(xiàn)代示波器主要是數(shù)字示波器。模擬示波器和數(shù)字示波器可以勝任大多數(shù)應(yīng)用程序。由于模擬示波器和數(shù)字示波器的不同特性,只有在某些特定的應(yīng)用程序中才會出現(xiàn)合適和不合適的地方。
模擬示波器需要示波管,因為測量目標帶寬越來越高.全面推廣垂直放大和水平掃描技術(shù),以獲得更高的帶寬。數(shù)字示波器只需要改進前端A/D轉(zhuǎn)換器的性能可以獲得更高的帶寬。一般來說,數(shù)字示波器對示波管.掃描電路.顯示.存儲等沒有特殊要求。
此外,通過強大的數(shù)字信號處理能力,數(shù)字示波器可以充分利用記憶.存儲和處理,以及各種觸發(fā)和先進的觸發(fā)能力。數(shù)字示波器提供了許多傳統(tǒng)模擬示波器所不具備的實用功能,并有取代模擬示波器的趨勢。
數(shù)字示波器近年來發(fā)展迅速,也可細分為數(shù)字存儲示波器(DSO).數(shù)字熒光示波器(DPO)采樣示波器。
2.按通道數(shù)分類
示波器也可分為以下幾類:
◆單通道/單跟蹤示波器
◆雙通道/雙跟蹤示波器
◆四通道/四跟蹤示波器
模擬示波器和數(shù)字示波器通常都有多個通道。
3.按帶寬分類
示波器按測量帶寬分類可分為5MHz.10MHz.20MHz.40MHz.60MHz.100MHz.200MHz.350MHz.500MHz.1GHz等等。帶寬是示波器的重要技術(shù)指標,帶寬越高,示波器性能越好。
示波器的主要技術(shù)指標
對于現(xiàn)代示波器,帶寬.采樣率.存儲深度和上升時間是示波器的四個重要技術(shù)指標。這四個技術(shù)指標決定了示波器的性能。
帶寬被定義為信號衰減3dB當時的信號頻率。帶寬指標主要反映在衰減器和放大器的指標上。帶寬越高,信號的頻率就越高,測試就越準確。簡單地說,如果示波器的帶寬不夠,測量的信號就會扭曲,測試就不能反映真實信號的特征。
采樣率又稱實時采樣率,反映了示波器ADC一般來說,示波器的采樣率通常大于或等于其帶寬的4倍。
存儲深度是測量數(shù)據(jù)可以保存的大小,主要影響觀測時間的長度。此外,存儲深度也與采樣率有關(guān)。一般來說,存儲深度=采樣率×觀測時間,如果觀測時間較長,采樣率會下降。設(shè)置存儲深度和采樣率的選項通常在示波器上提供。
上升時間也是示波器的一個非常重要的指標。在模擬示波器中,上升時間反映了測試快速信號的能力。在數(shù)字示波器中,由于工作原理不同,上升時間通常不會增加,因為上升時間與采樣點的位置和掃描速度有關(guān)。
除上述四個技術(shù)指標外,示波器的波形捕獲率.響應(yīng)速度.觸發(fā)條件.本底噪聲水平.方便性和擴展性也反映了示波器的性能。
目前,示波器正在向高帶寬發(fā)展.高采樣率.大存儲深度.隨著大屏幕的發(fā)展,示波器的測量性能和實用性越來越高。
示波器品牌
目前進口好點的示波器是德(安捷倫)和泰克(tektronix),力科(leCroy)其他品牌,國產(chǎn)示波器目前做得更好的是普源,其次是固緯、鼎陽。
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