数字示波器操作时注意问题指导: 数字示波器 的英文名字是:digital oscilloscope其功能主要是数据采集,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。数字示波器一般支持多级菜单,能提供给用户多种选择,多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储,实现对波形的保存和处理。 目前**数字示波器主要依靠美国技术,对于300MHz带宽之内的示波器,目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡,一样有明显的性价比优势。
数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是 示波器 *重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的*高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与*高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=*高数字化速率/K),一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆,实际上指的是模拟带宽,数字实时带宽是要低于这个值的。不过在我们使用示波器测量单次信号时,一定要参考数字示波器的数字实时带宽,否则会给测量带来意想不到的误差。
有关采样速率
采样速率也称为数字化速率,是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
如果采样速率不够,容易出现混迭现象 如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50KHz,这是因为示波器的采样速率太慢,产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了,而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么,对于一个未知频率的波形,如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢?可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档,看波形的频率参数是否急剧改变,如果是,说明波形混迭已经发生;或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来,也说明波形混迭已经发生。
数字示波器优缺点
优点
1.体积小、重量轻,便于携带,液晶显示器
2.可以长期贮存波形,并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析
3.特别适合测量单次和低频信号,测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象
4.更多的触发方式,除了模拟示波器不具备的预触发,还有逻辑触发、脉冲宽度触发等
5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接,可以打印、存档、分析文件
6.有强大的波形处理能力,能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数
缺点
1.失真比较大,由于 数字示波器 是通过对波形采样来显示,采样点数越少失真越大,通常在水平方向有512个采样点,受到*大采样速率的限制,在*快扫描速度及其附近采样点更少,因此高速时失真更大。
2.测量复杂信号能力差,由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化,使得很多波形细节信息无法显示出来,虽然有些可能具有两个或多个亮度层次,但这只是相对意义上的区别,再加上示波器有限的显示分辨率,使它仍然不能重现模拟显示的效果。
3.可能出现假象和混淆波形,当采样时钟频率低于信号频率时,显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是 示波器 *重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的*高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与*高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=*高数字化速率/K),一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆,实际上指的是模拟带宽,数字实时带宽是要低于这个值的。不过在我们使用示波器测量单次信号时,一定要参考数字示波器的数字实时带宽,否则会给测量带来意想不到的误差。
有关采样速率
采样速率也称为数字化速率,是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
如果采样速率不够,容易出现混迭现象 如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50KHz,这是因为示波器的采样速率太慢,产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了,而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么,对于一个未知频率的波形,如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢?可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档,看波形的频率参数是否急剧改变,如果是,说明波形混迭已经发生;或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来,也说明波形混迭已经发生。
数字示波器优缺点
优点
1.体积小、重量轻,便于携带,液晶显示器
2.可以长期贮存波形,并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析
3.特别适合测量单次和低频信号,测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象
4.更多的触发方式,除了模拟示波器不具备的预触发,还有逻辑触发、脉冲宽度触发等
5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接,可以打印、存档、分析文件
6.有强大的波形处理能力,能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数
缺点
1.失真比较大,由于 数字示波器 是通过对波形采样来显示,采样点数越少失真越大,通常在水平方向有512个采样点,受到*大采样速率的限制,在*快扫描速度及其附近采样点更少,因此高速时失真更大。
2.测量复杂信号能力差,由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化,使得很多波形细节信息无法显示出来,虽然有些可能具有两个或多个亮度层次,但这只是相对意义上的区别,再加上示波器有限的显示分辨率,使它仍然不能重现模拟显示的效果。
3.可能出现假象和混淆波形,当采样时钟频率低于信号频率时,显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。