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數(shù)字示波器的使用方法

更新時(shí)間:2024-01-30      點(diǎn)擊次數(shù):1044
使用方法
 
數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等優(yōu)點(diǎn),其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異,如果使用不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,從而影響測(cè)試任務(wù)。
 
區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬
 
帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個(gè)固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬兩種。數(shù)字示波器對(duì)重復(fù)信號(hào)采用順序采樣或隨機(jī)采樣技術(shù)所能達(dá)到的帶寬為示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬與數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬=數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項(xiàng)指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號(hào)的測(cè)量,而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的測(cè)量。廠家聲稱(chēng)示波器的帶寬能達(dá)到多少兆,實(shí)際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬是要低于這個(gè)值的。例如說(shuō)TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實(shí)際上是指其模擬帶寬為500MHz,而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬只能達(dá)到400MHz遠(yuǎn)低于模擬帶寬。所以在測(cè)量單次信號(hào)時(shí),一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,否則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)意想不到的誤差。
 
有關(guān)采樣速率
 
采樣速率也稱(chēng)為數(shù)字化速率,是指單位時(shí)間內(nèi),對(duì)模擬輸入信號(hào)的采樣次數(shù),常以MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
 
如果采樣速率不夠,容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象
 
如果示波器的輸人信號(hào)為一個(gè)100KHz的正弦信號(hào),示波器顯示的信號(hào)頻率卻是50KHz,這是怎么回事呢?這是因?yàn)槭静ㄆ鞯牟蓸铀俾侍?,產(chǎn)生了混迭現(xiàn)象?;斓褪瞧聊簧巷@示的波形頻率低于信號(hào)的實(shí)際頻率,或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經(jīng)亮了,而顯示的波形仍不穩(wěn)定?;斓漠a(chǎn)生如圖1所示。那么,對(duì)于一個(gè)未知頻率的波形,如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)生混迭呢?可以通過(guò)慢慢改變掃速t/div到較快的時(shí)基檔,看波形的頻率參數(shù)是否急劇改變,如果是,說(shuō)明波形混迭已經(jīng)發(fā)生;或者晃動(dòng)的波形在某個(gè)較快的時(shí)基檔穩(wěn)定下來(lái),也說(shuō)明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據(jù)奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號(hào)高頻成分的2倍才不會(huì)發(fā)生混迭,如一個(gè)500MHz的信號(hào),至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡(jiǎn)單地防止混迭發(fā)生:
 
·調(diào)整掃速;
 
·采用自動(dòng)設(shè)置(Autoset);
 
·試著將收集方式切換到包絡(luò)方式或峰值檢測(cè)方式,因?yàn)榘j(luò)方式是在多個(gè)收集記錄中尋找極值,而峰值檢測(cè)方式則是在單個(gè)收集記錄中尋找最小值,這兩種方法都能檢測(cè)到較快的信號(hào)變化。
 
·如果示波器有InstaVu采集方式,可以選用,因?yàn)檫@種方式采集波形速度快,用這種方法顯示的波形類(lèi)似于用模擬示波器顯示的波形。
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