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示波器、示波器基础用语、示波器功能介绍

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-05-05 11:06:31

1、技术用语:带宽

指的是正弦输入信号衰减到其实际幅度的70.7%时的频率值,即-3dB点(基于对数标度)。本规范指出示波器所能准确测量的频率范围。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,示波器对信号准确显示能力将下降。如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数具将被丢失。如果没有足够的带宽,得到的关于信号的所有特性、响铃和振鸣等都毫无意义。

▲5倍准则(示波器所需带宽=被测信号的高频率成分Х5)使用5倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过±2%,一般已足够了。然而,随着信号频率的增加,这个经验准则已不再适用。带宽越高,再现的信号就越准确。

2、技术用语:上升时间

在数字世界中,时间的测定至关重要。在测定数字信号时,如脉冲和阶跃波可能更需要对上升时间作性能上的考率。示波器必需要有足够长的上升时间,才能准确的捕获快速变换的信号细节。

示波器上升时间=被测信号的快上升时间+5上升时间描述示波器的有效频率范围,选择示波器上升时间的依据类似于带宽的选择依据。示波器的上升时间越快,对信号的快速变换的捕获也就越准确。

3、技术用语:采样速率

采样速率表示的是示波器在一个波形或周期内,采样输入信号的频率。表示为样点数每秒(S/S)。示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就越高,重要信息和事件丢失的概率就越小。如果需要观测较长时间范围内的慢变信号,则小采样率就变得较为重要。

计算采样速率的方法取决于所测量的波形类型,以及示波器所采用的信号重构方式。为了准确的再现信号并避免混淆,奈奎斯特定理规定,信号的采样速率必需不小于其高频率成分的两倍。然而,这个定理的前提是基于无限长时间和连续的信号。由于没有示波器可以提供无限时间的记录长度,而且从定义上看,低频干扰是不连续的,所以采用两倍于高频率成分的采样速率是不够的。实际上,信号的准确再现取决于其采样速率和信号采样点间隙所采用的插值法。

▲在使用正弦差值法时,为了准确再显信号,示波器的采样速率至少需为信号高频率成分的2.5倍。使用线性插值法时,示波器的采样速率应至少是信号高频率成分的10倍。

4、技术用语:波形捕获速率

它是指示波器采集波形的速度。所有的示波器都会闪烁。也就是说,示波器每秒钟以特定的次数捕获信号,在这些测量点之间将不在进行测量。这就是波形捕获速率,表示为波形数每秒(wfms/s)。波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别,且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供更多的重要信号特性,并能极大的增加示波器快速捕获瞬时的异常情况,如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。

5、技术用语:记录长度

表示为构成一个完整波形记录的点数,决定了每个通道中所能捕获的数据量。由于示波器仅能存储有限数目的波形采样,波形的持续时间和示波器的采样速率成反比。

6、技术用语:触发能力

示波器的触发功能在正确的信号位置点同步水平扫描,决定着信号特性是否清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单脉冲波形。

7、技术用语:有效比特

它是示波器准确再现正弦信号波形的能力的度量。这个度量将示波器的实际错误同理论上理想的数字化仪进行比较。由于实际的误差数包括噪声和失真,所以必需指定信号的频率和幅度。

8、技术用语:频率响应

仅仅采用带宽是不足以保证示波器准确捕获高频信号的。示波器设定的目标是一个特定类型的频率响应:大平坦包络时延(MFED)。此类型的频率响应用小的过冲和阻尼振荡,提供极好的脉冲逼真度。由于数字示波器是由实际的放大器、衰减器、模数转换器(ADC)、连接器和继电器组成,MFED响应只是对目标值的一个逼近。不同厂家的产品的脉冲逼真度有着很大的不同。

9、技术用语:垂直灵敏度

垂直灵敏度指示垂直放大器对弱信号的放大程度,通常用每刻度多少毫伏来表示。多用途示波器能检测出的小伏特数的典型值约为1mv每垂直显示屏刻度。

10、技术用语:扫描速度

扫描速度表征轨迹扫过示波器显示屏的速度有多快,以便能够发现更细微的细节。示波器的扫描速度用时间(秒)/格表示。

11、技术用语:增益精度

增益精度是表征垂直系统对信号的衰减或放大的准确程度,通常用多少百分比误差来表示。

12、技术用语:垂直分辨率:

模数转换器的垂直分辨率,也就是数字示波器的垂直分辨率,是指示波器将输入电压转换为数字值的***程度。垂直分辨率用比特数来度量。计算方法能提高有效的分辨率,例如高分辨率捕获模式。

13、技术用语:水平准确度

水平或者时基准确度是指在水平系统中,显示信号的定时的准确度,通常用多少百分比误差来表示。

按照结构和性能不同分类

①普通示波器。电路结构简单,频带较窄,扫描线性差示波器选用,仅用于观察波形。

②多用示波器。频带较宽,扫描线性好,能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器,测量的准确度可达±5%。

③多线示波器。采用多束示波管,能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形,没有时差,时序关系准确。

④多踪示波器。具有电子开关和门控电路的结构,可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差,时序关系不准确。

⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示,有效频带可达GHz级。

⑥记忆示波器。采用存储示波管或数字存储技术,将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中,以供重复测试。

数字示波器。内部带有微处理器示波器选用,外部装有数字显示器,有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形,又可显示字符。被测信号经模一数变换器(A/D变换器)送入数据存储器,通过键盘操作,可对捕获的波形参数的数据,进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算,并显示出答案数字


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