示波器知識

2021-04-28 12:09:25 字數 2539 閱讀 1915

取樣率是數字上的,每秒取樣多少個樣點。

而頻寬則是模擬上的,能夠測試訊號頻率的範圍。

如果乙個adc的取樣頻率為5g,但是前面搞乙個100m的低通濾波器,那取樣率就是5g,頻寬就是100m了。

頻寬反映了這個示波器能夠測試的頻率範圍,如果超過這個頻率範圍,就不準確了。

但是有一條最基本的原則:取樣頻率不得低於訊號頻寬的2倍。

示波器探頭在使用時,要保證地線夾子可靠地接地(被測系統的地,非真正的大地),不然測量時,就會看到乙個很大的50hz的訊號,這是因為示波器的地線沒連好,而感應到50hz工頻而產生的。

掃瞄方式(sweepmode)

auto:在一段時間內沒有符合觸發條件事情發生時,示波器自動產生乙個觸發訊號。可以用在訊號可能沒有符合觸發條件,但又想一直檢視訊號的時候。

normal:只記錄觸發後的波形,但在記錄週期後又有觸發的話,還是記錄。用來檢視週期訊號的平均值很有用處。

single:只有觸發條件滿足才記錄訊號,而且只記錄第一次觸發後波形(single也)。可以用來記錄單次波形。

輸入耦合方式有三種選擇:交流(ac)、地(gnd)、直流(dc)。

三種觸發源:內觸發(int)、電源觸發(line)、外觸發ext)。

內觸發使用被測訊號作為觸發訊號,是經常使用的一種觸發方式。由於觸發訊號本身是被測訊號的一部分,在螢幕上可以顯示出非常穩定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都

可以選作觸發訊號。

電源觸發使用交流電源頻率訊號作為觸發訊號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的訊號時是有效的。特別在測量音訊電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。

外觸發使用外加訊號作為觸發訊號,外加訊號從外觸發輸入端輸入。外觸發訊號與被測訊號間應具有週期性的關係。由於被測訊號沒有用作觸發訊號,所以何時開始掃瞄與被測訊號無關。

示波器頻寬為不低於真實值3db,既是70.7%時的頻率點。

示波器上公升時間=0.35/頻寬 (上公升時間是示波器自身的上公升時間,示波器觀察的上公升時間=訊號本身上公升時間+示波器上公升時間+探頭上公升時間,顯然要訊號本身上公升時間要大於3倍以上,示波器觀察的訊號才相對真實一些)

儲存深度 = 取樣率 × 取樣時間         (儲存深度即示波器上的記錄長度,一般最大10m)

當要測量較長時間的波形時,由於儲存深度是固定的,所以只能降低取樣 率來達到,但這樣勢必造成波形質量的下降;如  果增大儲存深度,則可以以更高的取樣率來測量,以獲取不失真的波形。

比如,當時基選擇10us/div檔位時,整個示波器視窗的取樣時間是10us/div * 10格=100us,在1mpts的儲存深度下,當前的實際取樣率為:1m÷100us=10gs/s,如果儲存深度只有250k,那當前的實際取樣率就只要2.5gs/s了! 

由nyquist定理我們知道對於最大取樣率為10gs/s的示波器,可以測到的最高頻率為5ghz,即取樣率的一半,這就是示波器的數字頻寬,而這個頻寬是dso的上限頻率,實際頻寬是不可能達到這個值的,數字頻寬是從理論上推導出來的,是dso頻寬的理論值。

示波器前面板上的位移(position)旋鈕調節訊號波形在螢光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動訊號波形(最好移到到示波器中間,當移動到過右或過左的時候,乙個觸發捕捉的波形可能看不到),旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動訊號波形。

亮度:調節影象的清晰黑暗程度

游標:用於測量時間幅度等 (通過「選擇」按鈕切換聯動或非聯動) 

按一次「游標」後,顯示幅度間隔;然後再次按按住「游標」,顯示時間間隔 

----- ---------------------dpo4054

按一次「游標」後,顯示「 按住游標顯示選單」,然後再次按長按住「游標」,示波器下面選單最右邊顯示 游標

波形 --顯示電壓幅度間隔

螢幕---顯示時間間隔         

-------------------------dpo4054b

阻抗匹配

阻抗是電壓和電流之比,在理想情況下,對被測儀器進行測試時不應影響它的正常工作,測量值也應和未接測試儀器時相同。當連線儀器進行測量時,要考慮阻抗對測量準確性的影響,為了保證儀器之間能夠傳送最大的功率,阻抗應該匹配。如果阻抗為純電阻,應使輸入阻抗與輸出阻抗的值相等。如果阻抗包含電抗成分應使負載的輸入阻抗與源的輸出阻抗共軛匹配,這時能夠傳送最大功率。

阻抗匹配的阻抗值通常和使用的傳輸線的特性阻抗值一致。對於射頻系統,一般採用50ω阻抗。對於高阻抗儀器,由於等效併聯電容的存在,隨著頻率公升高,併聯組合阻抗逐漸變小,將對被測電路形式負載。如1mω輸入阻抗,在頻率達到100mhz時,等效阻抗只有100ω左右。因此,高頻寬的示波器一般都採用50ω輸入阻抗,這樣可以保證示波器與源端的匹配。但是使用50ω輸入阻抗時,必須考慮到50ω輸入阻抗的負載效應比較明顯,此時最好使用低電容的有源探頭。

無源探頭:  優點:高輸入阻抗,動態範圍大,**便宜。缺點:輸入電容較大,

必需補償,和50ohm系統不相容。

有源探頭:優點:低輸入電容,高寬頻,高輸入阻抗,50ohm系統相容,不需補償。

缺點:**高,動態範圍有限,要求電源,結構複雜。

因此:例如測量1ns的上公升時間,無源探頭可能測量值大於1ns

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